JP6317681B2 - Functional film and method for producing functional film - Google Patents
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Description
本発明は、無機層および無機層の下地層となる有機層を有する機能性フィルム、および、機能性フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a functional film having an inorganic layer and an organic layer serving as a base layer for the inorganic layer, and a method for producing the functional film.
光学素子、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイなどの表示装置、各種の半導体装置、太陽電池等の各種装置において防湿性が必要な部位や部品、食品や電子部品、医療用部品等を包装する包装材料などガスバリアフィルムが利用されている。
ガスバリアフィルムは、一般的に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等のプラスチックフィルムを支持体として、その上に、ガスバリア性を発現するガスバリア層を形成してなる構成を有する。また、ガスバリアフィルムに用いられるガスバリア層としては、例えば、窒化ケイ素、酸化珪素、酸化アルミニウム等の各種の無機化合物からなる層が知られている。
これらの無機化合物からなる無機層の形成には、スパッタリングやプラズマCVD(chemical vapor deposition)等の真空成膜法による薄膜形成が成膜に利用されている。
Packaging parts and parts, food, electronic parts, medical parts, etc. that require moisture resistance in various devices such as optical elements, liquid crystal displays, organic EL (Electro Luminescence) displays, various semiconductor devices, solar cells, etc. Gas barrier films such as packaging materials are used.
The gas barrier film generally has a configuration in which a plastic film such as a polyethylene terephthalate (PET) film is used as a support and a gas barrier layer that exhibits gas barrier properties is formed thereon. Moreover, as a gas barrier layer used for a gas barrier film, the layer which consists of various inorganic compounds, such as a silicon nitride, silicon oxide, aluminum oxide, is known, for example.
For the formation of an inorganic layer made of these inorganic compounds, thin film formation by a vacuum film formation method such as sputtering or plasma CVD (chemical vapor deposition) is used for film formation.
また、ガスバリアフィルムには、優れたガスバリア性のみならず、高い透過性(高い可視光透過率)や高い耐酸化性など、用途に応じて、各種の特性が要求される。
特に、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイあるいは太陽電池等のように光を透過させる必要がある装置に用いられる場合には、高い透明性を有することが求められる。
In addition, the gas barrier film is required to have various characteristics depending on applications such as not only excellent gas barrier properties but also high permeability (high visible light transmittance) and high oxidation resistance.
In particular, when used in an apparatus that needs to transmit light, such as a liquid crystal display, an organic EL display, or a solar cell, it is required to have high transparency.
このようなガスバリアフィルムにおいて、より高いガスバリア性能が得られる構成として、支持体の上に、有機化合物からなる有機層と、無機化合物からなる無機層とを交互に積層した積層構造を有する、有機無機積層型のガスバリアフィルム(以下、積層型のガスバリアフィルムとも言う)が知られている。
積層型のガスバリアフィルムでは、下地となる有機層の上に無機層を形成することにより、有機層によって無機層の形成面を平滑化して、良好な平滑性を有する有機層の上に無機層を形成する。これにより、ヒビや割れ等のない均一な無機層を形成して、優れたガスバリア性能を得ている。また、この有機層と無機層との積層構造を、複数、繰り返し有することにより、より優れたガスバリア性能を得ることができる。
In such a gas barrier film, an organic / inorganic structure having a laminated structure in which an organic layer made of an organic compound and an inorganic layer made of an inorganic compound are alternately laminated on a support as a configuration that can obtain higher gas barrier performance. A laminated gas barrier film (hereinafter also referred to as a laminated gas barrier film) is known.
In a laminated gas barrier film, an inorganic layer is formed on an organic layer serving as a base, whereby the formation surface of the inorganic layer is smoothed by the organic layer, and the inorganic layer is formed on the organic layer having good smoothness. Form. Thereby, the uniform inorganic layer without a crack, a crack, etc. is formed, and the outstanding gas barrier performance is acquired. Moreover, more excellent gas barrier performance can be obtained by repeatedly including a plurality of laminated structures of the organic layer and the inorganic layer.
例えば、特許文献1には、支持体と、この支持体の上に形成された有機層と、有機層の上に形成される無機層とを有する機能性フィルムが記載されている。
また、特許文献2には、支持体上に有機膜と無機膜の積層膜が成膜される機能性フィルムが記載されている。
For example, Patent Document 1 describes a functional film having a support, an organic layer formed on the support, and an inorganic layer formed on the organic layer.
Patent Document 2 describes a functional film in which a laminated film of an organic film and an inorganic film is formed on a support.
また、このような機能性フィルムにおいて、支持体と、この支持体の上に形成される有機層との密着性を向上するために、支持体と有機層との間に、易接着層を形成することが行われている。 Moreover, in such a functional film, in order to improve the adhesion between the support and the organic layer formed on the support, an easy-adhesion layer is formed between the support and the organic layer. To be done.
ここで、下地となる有機層の上にプラズマCVD等の気相堆積法により無機層を形成する場合には、プラズマによる有機層へのダメージを軽減するために、光重合開始剤(架橋剤)の添加量を増加して有機層の表面硬度を高くする必要があった。特に、コストダウンを目的として、CVD法による無機層の成膜速度を向上させるために、高パワー化すると、さらに強いプラズマ耐性が必要となるため、さらに高い耐熱性および/または高い硬度を持つ有機層が求められる。 Here, when an inorganic layer is formed on the underlying organic layer by a vapor deposition method such as plasma CVD, a photopolymerization initiator (crosslinking agent) is used to reduce damage to the organic layer due to plasma. Therefore, it is necessary to increase the surface hardness of the organic layer by increasing the amount of the additive. In particular, in order to improve the film formation rate of the inorganic layer by the CVD method for the purpose of cost reduction, since higher plasma resistance is required when the power is increased, an organic material having higher heat resistance and / or higher hardness. A layer is required.
しかしながら、架橋剤の添加量を増加して硬化時に強く架橋し、有機層の硬度を高くすると、有機層と支持体との熱膨張率の差に起因して、あるいは、折り曲げ時や加工時に、支持体あるいは易接着層と有機層の間の界面への応力集中が生じ、有機層と支持体あるいは易接着層との界面を基点として有機層にクラックが発生し、このクラックに起因して、無機層が損傷するという、新しい知見を得た。 However, when the amount of the crosslinking agent added is increased and crosslinked strongly at the time of curing, and the hardness of the organic layer is increased, due to the difference in thermal expansion coefficient between the organic layer and the support, or at the time of bending or processing, Stress concentration occurs at the interface between the support or the easy-adhesion layer and the organic layer, and a crack occurs in the organic layer based on the interface between the organic layer and the support or the easy-adhesion layer. New knowledge was obtained that the inorganic layer was damaged.
本発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決することにあり、無機層成膜時のプラズマによる有機膜へのダメージを抑制し、かつ、有機層にクラックが発生することを防止して、無機層の損傷を抑制することで、高いガスバリア性を発現でき、また、高い透明性を有する機能性フィルムおよび機能性フィルムの製造方法を提供することにある。 The object of the present invention is to solve such problems of the prior art, suppress damage to the organic film due to plasma during the formation of the inorganic layer, and prevent cracks from occurring in the organic layer. Then, it is providing the functional film which can express high gas-barrier property by suppressing the damage of an inorganic layer, and has high transparency, and the manufacturing method of a functional film.
本発明者は、上記課題を達成すべく鋭意研究した結果、支持体と、無機層と、無機層の下地となる有機層と、有機層と支持体との間に形成された複数の易接着層とを有し、有機層の表面硬度が鉛筆硬度でH以上で、支持体に接触する最下層の易接着層の厚さが0.3μm以上で、有機層に接触する最上層の易接着層の厚さが0.1μm以下であることにより、無機層成膜時のプラズマによる有機膜へのダメージを抑制して、かつ、有機層にクラックが発生することを防止して、無機層の損傷を抑制して、高いガスバリア性を発現でき、また、高い透明性を発現できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の構成の機能性フィルムおよび機能性フィルムの製造方法を提供する。
As a result of earnest research to achieve the above-mentioned problems, the present inventor has found that the support, the inorganic layer, the organic layer serving as the base of the inorganic layer, and a plurality of easy adhesion formed between the organic layer and the support are formed. Layer, the surface hardness of the organic layer is H or more in pencil hardness, the thickness of the bottommost easy adhesion layer in contact with the support is 0.3 μm or more, and the top layer easy adhesion in contact with the organic layer When the thickness of the layer is 0.1 μm or less, the damage to the organic film due to the plasma during the formation of the inorganic layer is suppressed, and cracks are prevented from occurring in the organic layer. The present invention was completed by finding out that damage can be suppressed, high gas barrier properties can be expressed, and high transparency can be expressed.
That is, this invention provides the functional film of the following structures, and the manufacturing method of a functional film.
(1) 支持体と、
無機層と、
無機層の下地となる有機層と、
有機層と支持体との間に形成された複数の易接着層と、を有し、
有機層の表面硬度が鉛筆硬度でH以上で、
支持体に接触する最下層の易接着層の厚さが0.3μm以上で、有機層に接触する最上層の易接着層の厚さが0.1μm以下である機能性フィルム。
(2) 最下層の易接着層と、最上層の易接着層との屈折率の差が0.01〜0.1である(1)に記載の機能性フィルム。
(3) 最下層の易接着層の屈折率が、最上層の易接着層の屈折率よりも支持体の屈折率に近く、最上層の易接着層の屈折率が、最下層の易接着層の屈折率よりも有機層の屈折率に近い(1)または(2)に記載の機能性フィルム。
(4) 無機層が、窒化ケイ素からなる(1)〜(3)のいずれかに記載の機能性フィルム。
(5) 無機層の残留圧縮応力が、200〜4000MPaである(1)〜(4)のいずれかに記載の機能性フィルム。
(6) さらに、無機層の上に形成される、有機層と無機層とを積層した構成を1以上有する(1)〜(5)のいずれかに記載の機能性フィルム。
(7) 支持体の上に複数の易接着層を形成する易接着層形成工程と、
易接着層の上に、有機層を形成する有機層形成工程と、
有機層の上に、無機層を形成する無機層形成工程とを有し、
易接着層形成工程では、少なくとも、支持体に接触する厚さ0.3μm以上の最下層の易接着層、および、有機層に接触する厚さ0.1μm以下の最上層の易接着層を形成し、
有機層形成工程では、有機層となる有機化合物、および、固形分濃度で5質量%以上の重合開始剤を含む塗料を用いて有機層を形成し、
無機層形成工程では、気相堆積法で無機層を形成する機能性フィルムの製造方法。
(1) a support;
An inorganic layer;
An organic layer as a base for the inorganic layer;
A plurality of easy adhesion layers formed between the organic layer and the support,
The surface hardness of the organic layer is H or more in pencil hardness,
A functional film in which the thickness of the lowermost easily adhesive layer in contact with the support is 0.3 μm or more and the thickness of the uppermost easily adhesive layer in contact with the organic layer is 0.1 μm or less.
(2) The functional film according to (1), wherein a difference in refractive index between the lowermost easily adhesive layer and the uppermost easily adhesive layer is 0.01 to 0.1.
(3) The refractive index of the lowermost easily adhesive layer is closer to the refractive index of the support than the refractive index of the uppermost easily adhesive layer, and the refractive index of the uppermost easily adhesive layer is lower than that of the lowermost easily adhesive layer. The functional film according to (1) or (2), which is closer to the refractive index of the organic layer than the refractive index of.
(4) The functional film according to any one of (1) to (3), wherein the inorganic layer is made of silicon nitride.
(5) The functional film according to any one of (1) to (4), wherein the inorganic layer has a residual compressive stress of 200 to 4000 MPa.
(6) Furthermore, the functional film in any one of (1)-(5) which has 1 or more the structure which laminated | stacked the organic layer and the inorganic layer formed on an inorganic layer.
(7) An easy adhesion layer forming step of forming a plurality of easy adhesion layers on the support;
An organic layer forming step of forming an organic layer on the easy adhesion layer;
An inorganic layer forming step of forming an inorganic layer on the organic layer;
In the easy-adhesion layer forming step, at least a lowermost easy-adhesion layer having a thickness of 0.3 μm or more in contact with the support and an uppermost easy-adhesion layer having a thickness of 0.1 μm or less in contact with the organic layer are formed. And
In the organic layer forming step, an organic layer is formed using a coating containing an organic compound to be an organic layer and a polymerization initiator having a solid content concentration of 5% by mass or more,
In the inorganic layer forming step, a functional film manufacturing method in which an inorganic layer is formed by a vapor deposition method.
このような本発明によれば、無機層成膜時のプラズマによる有機膜へのダメージを抑制し、かつ、有機層にクラックが発生することを防止して、無機層の損傷を抑制することで、高いガスバリア性を発現でき、また、高い透明性を有する機能性フィルムおよび機能性フィルムの製造方法を提供することができる。 According to the present invention as described above, it is possible to suppress damage to the organic film due to plasma during the formation of the inorganic layer, and to prevent the occurrence of cracks in the organic layer, thereby suppressing damage to the inorganic layer. In addition, it is possible to provide a functional film having high gas barrier properties and high transparency and a method for producing the functional film.
以下、本発明の機能性フィルムおよび機能性フィルムの製造方法について、添付の図面に示される好適実施形態を基に、詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
Hereinafter, the functional film of the present invention and the method for producing the functional film will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
図1に、本発明の機能性フィルムの一例を、概念的に示す。 FIG. 1 conceptually shows an example of the functional film of the present invention.
なお、本発明の機能性フィルムの製造方法は、ガスバリアフィルムの製造方法に限定はされない。すなわち、本発明は、特定の波長の光を透過するフィルタや光反射防止フィルムなどの各種の光学フィルム等、公知の機能性フィルムの製造方法に、各種、利用可能である。
本発明の機能性フィルムのように、無機層を有する機能性フィルムにおいて、主に目的とする機能を発現するのは、無機層である。従って、特定波長の光透過性など、目的とする機能を発現する無機層を有する機能性フィルムの製造方法として、本発明の製造方法を用いることができる。
In addition, the manufacturing method of the functional film of this invention is not limited to the manufacturing method of a gas barrier film. That is, the present invention can be used in various ways for producing known functional films such as filters that transmit light of a specific wavelength and various optical films such as an antireflection film.
In the functional film having an inorganic layer like the functional film of the present invention, it is the inorganic layer that mainly exhibits the intended function. Therefore, the manufacturing method of this invention can be used as a manufacturing method of the functional film which has an inorganic layer which expresses the target functions, such as the light transmittance of a specific wavelength.
なお、機能性フィルムのなかでも、ガスバリアフィルムは、無機層が割れるとバリア性能に大きく影響する。上述のとおり、無機層の下地となる有機層が、プラズマによりダメージを受けた場合や、支持体または易接着層との界面を基点としてクラックが発生した場合には、無機層が損傷しやすくなる。
従って、本発明は、高密度に形成され高いガスバリア性を有するガスバリアフィルムに、より好適に利用される。
Of the functional films, the gas barrier film greatly affects the barrier performance when the inorganic layer is broken. As described above, when the organic layer serving as the base of the inorganic layer is damaged by plasma, or when a crack occurs from the interface with the support or the easy adhesion layer, the inorganic layer is easily damaged. .
Therefore, the present invention is more suitably used for a gas barrier film that is formed at a high density and has a high gas barrier property.
図1に示す、本発明の機能性フィルムであるガスバリアフィルム10aは、支持体12と、第1の易接着層20と、第2の易接着層22と、有機層16と、無機層14とがこの順に積層された構成を有する。なお、図1においては、支持体12のハッチングを省略している。
すなわち、ガスバリアフィルム10aは、無機層14と支持体12との間に、無機層14の下地となる有機層16を有し、この有機層16と支持体12との間に、複数の易接着層、すなわち、第1の易接着層20および第2の易接着層22を有する構成である。
なお、第1の易接着層20は、支持体12に接触する最下層の易接着層であり、第2の易接着層22は、有機層16に接触する最上層の易接着層である。
The gas barrier film 10a which is a functional film of the present invention shown in FIG. 1 includes a support 12, a first easy-adhesion layer 20, a second easy-adhesion layer 22, an organic layer 16, and an inorganic layer 14. Are stacked in this order. In FIG. 1, hatching of the support 12 is omitted.
That is, the gas barrier film 10 a has an organic layer 16 that is a base of the inorganic layer 14 between the inorganic layer 14 and the support 12, and a plurality of easy adhesions between the organic layer 16 and the support 12. That is, the first easy-adhesion layer 20 and the second easy-adhesion layer 22 are provided.
The first easy-adhesion layer 20 is the lowermost easy-adhesion layer in contact with the support 12, and the second easy-adhesion layer 22 is the uppermost easy-adhesion layer in contact with the organic layer 16.
ここで、本発明において、有機層の表面硬度は鉛筆硬度でH以上であり、最下層の易接着層である第1の易接着層20の厚さは0.3μm以上であり、最上層の易接着層である第2の易接着層22の厚さは0.1μm以下である。 Here, in the present invention, the surface hardness of the organic layer is H or more in pencil hardness, the thickness of the first easy-adhesion layer 20 which is the lowermost easy-adhesion layer is 0.3 μm or more, The thickness of the second easy-adhesion layer 22 that is an easy-adhesion layer is 0.1 μm or less.
前述のとおり、プラズマCVD等の気相堆積法により無機層を形成する際に、プラズマによる有機層へのダメージを軽減するために、有機層として、高温に耐える高Tg(ガラス転移温度)の材料を用い、かつ、プラズマに触れる表面の硬度を高くする必要があった。しかしながら、有機層の表面硬度を高くすると、有機層と支持体との熱膨張率の差に起因して、あるいは、折り曲げ時や加工時に、支持体あるいは易接着層と有機層の間の界面への応力集中が生じ、有機層と支持体あるいは易接着層との界面を基点として有機層にクラックが発生し、このクラックに起因して、無機層が損傷するという問題があることを見出した。 As described above, when an inorganic layer is formed by a vapor deposition method such as plasma CVD, a material having a high Tg (glass transition temperature) that can withstand high temperatures as an organic layer in order to reduce damage to the organic layer due to plasma. In addition, it was necessary to increase the hardness of the surface in contact with plasma. However, when the surface hardness of the organic layer is increased, the interface between the support or the easy-adhesion layer and the organic layer may be caused by a difference in thermal expansion coefficient between the organic layer and the support, or at the time of bending or processing. It has been found that there is a problem in that stress concentration occurs, cracks occur in the organic layer starting from the interface between the organic layer and the support or the easy adhesion layer, and the inorganic layer is damaged due to the crack.
これに対して、本発明においては、有機層の表面硬度を鉛筆硬度でH以上とすることで、プラズマによる有機層16へのダメージを軽減し、かつ、最下層の易接着層である第1の易接着層20の厚さを0.3μm以上とすることで、有機層16と支持体12との熱膨張率の差を吸収し、また、折り曲げ時や加工時には、有機層16のクッションとして働き、有機層16と第2の易接着層22との間の界面への応力集中が生じることを防止して、有機層16にクラックが発生するのを防止できる。従って、有機層16の損傷に起因する無機層14の損傷を防止でき、高いガスバリア性を発現することができる。 On the other hand, in the present invention, the surface hardness of the organic layer is set to H or higher in pencil hardness, thereby reducing damage to the organic layer 16 due to plasma and being the first easy-adhesion layer as the lowest layer. By making the thickness of the easy-adhesion layer 20 0.3 μm or more, the difference in thermal expansion coefficient between the organic layer 16 and the support 12 is absorbed, and as a cushion for the organic layer 16 during bending or processing It is possible to prevent the concentration of stress on the interface between the organic layer 16 and the second easy-adhesion layer 22 from occurring, and to prevent the organic layer 16 from cracking. Therefore, damage to the inorganic layer 14 due to damage to the organic layer 16 can be prevented, and high gas barrier properties can be exhibited.
ここで、支持体12と有機層16との間に、0.3μm以上の厚い易接着層を形成すると、層と層の界面が増加するため、支持体と易接着層、あるいは、易接着層と有機層との屈折率の差が大きい場合には、これらの境界面での反射率が増大し、可視光の透過性(透明性)が低下したり、光干渉による干渉縞等の外観不良が発生するおそれがある。
これに対して、本発明においては、易接着層を2層以上とし、最上層の易接着層である第2の易接着層22の厚さを0.1μm以下とすることで、易接着層と有機層との境界面での光の反射率が増大するのを防止して、易接着層に起因する光学特性の劣化を防止することができる。
Here, when a thick easily bonding layer having a thickness of 0.3 μm or more is formed between the support 12 and the organic layer 16, the interface between the layers increases. Therefore, the support and the easily bonding layer or the easily bonding layer is used. When the difference in refractive index between the organic layer and the organic layer is large, the reflectivity at these interfaces increases, the visible light transmission (transparency) decreases, and the appearance of interference fringes due to optical interference is poor. May occur.
On the other hand, in the present invention, the easy-adhesion layer has two or more layers, and the thickness of the second easy-adhesion layer 22 that is the uppermost easy-adhesion layer is 0.1 μm or less. It is possible to prevent the light reflectance at the interface between the organic layer and the organic layer from increasing, and to prevent deterioration of the optical characteristics due to the easily adhesive layer.
なお、図1に示すガスバリアフィルム10aにおいては、無機層14が最表層に形成される構成としたが、これに限定はされず、例えば、図2(A)に示すガスバリアフィルム10bのように、無機層14の上にさらに、無機層14を保護するための有機層16bが形成されていてもよい。 In the gas barrier film 10a shown in FIG. 1, the inorganic layer 14 is formed as the outermost layer, but is not limited to this, for example, as in the gas barrier film 10b shown in FIG. An organic layer 16 b for protecting the inorganic layer 14 may be further formed on the inorganic layer 14.
また、無機層14の上にさらに、有機層と無機層との組み合わせを1以上有していてもよい。例えば、図2(B)に示すガスバリアフィルム10cのように、支持体12の上に複数の易接着層を有し、この易接着層の上に有機層16を有し、この有機層16の上に無機層14を有し、さらに、この無機層14の上に有機層16cを有し、この有機層16cの上に無機層14cを有していてもよい。この1組の有機層16cと無機層14cとが、有機層と無機層とを積層した構成である。すなわち、無機層と有機層とを交互に形成し、無機層と有機層との組み合わせを合計2組有する構成でもよい。
あるいは、さらに、無機層と有機層とを交互に積層した、合計3組以上の有機層および無機層を有する構成であってもよい。
無機層と有機層との組み合わせを複数有することでガスバリア性をより向上することができる。
Further, one or more combinations of an organic layer and an inorganic layer may be further provided on the inorganic layer 14. For example, a gas barrier film 10c shown in FIG. 2B has a plurality of easy-adhesion layers on the support 12, and has an organic layer 16 on the easy-adhesion layer. It has the inorganic layer 14 on it, Furthermore, it has the organic layer 16c on this inorganic layer 14, and you may have the inorganic layer 14c on this organic layer 16c. This one set of organic layer 16c and inorganic layer 14c has a configuration in which an organic layer and an inorganic layer are laminated. That is, the structure which forms an inorganic layer and an organic layer alternately, and has a total of two combinations of an inorganic layer and an organic layer may be sufficient.
Or the structure which has a total of 3 or more sets of organic layers and inorganic layers which laminated | stacked the inorganic layer and the organic layer alternately further may be sufficient.
The gas barrier property can be further improved by having a plurality of combinations of the inorganic layer and the organic layer.
また、図1に示すガスバリアフィルム10aは、複数の易接着層として、第1の易接着層20と第2の易接着層22との2層の易接着層を有する構成としたが、本発明はこれに限定はされず、3層以上の易接着層を有していてもよい。
例えば、図3に示すガスバリアフィルム10dは、支持体12と有機層16との間に、支持体12と接触する第1の易接着層20と、有機層16と接触する第2の易接着層22と、第1の易接着層20と第2の易接着層22との間に形成される第3の易接着層21とを有する。すなわち、ガスバリアフィルム10dは、3層の易接着層を有する構成である。
このように、3層以上の易接着層を有する構成としてもよい。易接着層を3層以上積層する構成とすることで、層間の屈折率の変化を緩やかにでき、反射率の増大を抑制して光の透過率をより向上できる。
Moreover, although the gas barrier film 10a shown in FIG. 1 was set as the structure which has two easy-adhesion layers of the 1st easy-adhesion layer 20 and the 2nd easy-adhesion layer 22 as a some easy-adhesion layer, this invention Is not limited to this, and may have three or more easy-adhesion layers.
For example, the gas barrier film 10 d shown in FIG. 3 includes a first easy-adhesion layer 20 that contacts the support 12 and a second easy-adhesion layer that contacts the organic layer 16 between the support 12 and the organic layer 16. 22, and a third easy-adhesion layer 21 formed between the first easy-adhesion layer 20 and the second easy-adhesion layer 22. That is, the gas barrier film 10d has a configuration having three easy-adhesion layers.
Thus, it is good also as a structure which has an easily bonding layer of 3 layers or more. By adopting a configuration in which three or more easy-adhesion layers are laminated, the change in refractive index between layers can be moderated, the increase in reflectance can be suppressed, and the light transmittance can be further improved.
次に、本発明の機能性フィルムの構成要素について、材料、寸法等について説明する。 Next, materials, dimensions, etc. will be described for the components of the functional film of the present invention.
支持体12としては特に限定はなく、従来公知の機能性フィルムで用いられる支持体が各種利用可能である。
例えば、PETフィルム等の各種の樹脂フィルム、アルミニウムシートなどの各種の金属シートなど、後述する有機層16および無機層14の成膜が可能なものであれば、ガスバリアフィルム、光学フィルム、保護フィルムなどの各種の機能性フィルムに利用されている各種の支持体(ベースフィルム)が、全て利用可能である。
また、支持体は、表面に、保護膜や接着膜、光反射層、反射防止層、遮光層、平坦化層、緩衝層、応力緩和層など、各種の膜が形成されているものであってもよい。
There is no limitation in particular as the support body 12, The support body used with a conventionally well-known functional film can utilize variously.
For example, a gas barrier film, an optical film, a protective film, etc., as long as the organic layer 16 and the inorganic layer 14 described later can be formed, such as various resin films such as a PET film and various metal sheets such as an aluminum sheet. Various supports (base films) used for various functional films are usable.
The support has a surface on which various films such as a protective film, an adhesive film, a light reflection layer, an antireflection layer, a light shielding layer, a planarization layer, a buffer layer, and a stress relaxation layer are formed. Also good.
支持体12として用いられる樹脂フィルムとしては、具体的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリアクリレート、ポリメタクリレートなどの、高分子材料からなるプラスチックフィルムが例示される。
また、本発明において、支持体12は、長尺なフィルムやカットシート状のフィルムなどのフィルム状物である。
Specific examples of the resin film used as the support 12 include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polyvinyl chloride, polycarbonate, polyacrylonitrile, polyimide, and polyacrylate. And a plastic film made of a polymer material such as polymethacrylate.
In the present invention, the support 12 is a film-like material such as a long film or a cut sheet-like film.
本発明において、支持体12の厚さは、好ましくは10〜200μmである。
支持体12の厚さを10μm以上とすることにより、ガスバリアフィルムに十分な機械的強度を付与できる、高密度な無機層を形成した際のカール等の発生を防止できる、Roll to Roll(ロール・ツー・ロール)の工程適正を付与できる、すなわち、搬送時の折れ曲がりや、巻取り故障を抑制できる等の点で好ましい。
また、支持体12の厚さを200μm以下とすることにより、光学特性が良好なガスバリアフィルムが得られる、薄手化したガスバリアフィルムが得られる、可撓性の良好なガスバリアフィルムが得られる、軽量なガスバリアフィルムが得られる、ガスバリアフィルムを利用する製品でも軽量化や薄手化を図れる等の点で好ましい。
以上の点を考慮すると、支持体12の厚さは、20〜100μmがより好ましい。
In the present invention, the thickness of the support 12 is preferably 10 to 200 μm.
By setting the thickness of the support 12 to 10 μm or more, it is possible to impart sufficient mechanical strength to the gas barrier film, and to prevent the occurrence of curling or the like when a high-density inorganic layer is formed. (Two roll) process suitability can be imparted, that is, it is preferable in that bending during conveyance and winding failure can be suppressed.
Further, by setting the thickness of the support 12 to 200 μm or less, a gas barrier film having good optical properties can be obtained, a thin gas barrier film can be obtained, and a gas barrier film having good flexibility can be obtained. A gas barrier film can be obtained, and a product using the gas barrier film is preferable in that it can be reduced in weight and thickness.
Considering the above points, the thickness of the support 12 is more preferably 20 to 100 μm.
有機層16は、重合性化合物と重合開始剤を用いて形成される層で、基本的に、有機層16を皮膜として形成するために、重合性化合物と重合開始剤の混合物を、熱や光等の外部エネルギーによって重合し硬化させたものである。
有機層16は、ガスバリア性を主に発現する無機層14を適正に形成するための、下地層として機能する。このような有機層16を下地として有することにより、無機層14の形成面の平坦化や均一化を図って、無機層14の形成に適した状態にできる。
下地の有機層16および無機層14を積層した積層型のガスバリアフィルムでは、これにより、フィルムの全面に、欠陥(微細な孔)の無い、緻密な無機層14を形成することが可能になり、優れたガスバリア性を有するガスバリアフィルムを得ることができる。また、ガスバリア性のみならず、透明性や耐久性、さらには、柔軟性がより良好なガスバリアフィルムを得ることができる。また、下地の有機層16と無機層14との組み合わせの積層数が多いほど、優れたガスバリア性を有するガスバリアフィルムを得られる。
The organic layer 16 is a layer formed using a polymerizable compound and a polymerization initiator. Basically, in order to form the organic layer 16 as a film, a mixture of the polymerizable compound and the polymerization initiator is heated or lighted. Polymerized and cured by external energy such as
The organic layer 16 functions as a base layer for properly forming the inorganic layer 14 that mainly exhibits gas barrier properties. By having such an organic layer 16 as a base, the surface on which the inorganic layer 14 is formed can be flattened and made uniform, and a state suitable for the formation of the inorganic layer 14 can be achieved.
In the laminated gas barrier film in which the underlying organic layer 16 and the inorganic layer 14 are laminated, it becomes possible to form a dense inorganic layer 14 having no defects (fine holes) on the entire surface of the film. A gas barrier film having excellent gas barrier properties can be obtained. Further, it is possible to obtain a gas barrier film having not only gas barrier properties but also transparency, durability, and flexibility. Moreover, the gas barrier film which has the outstanding gas barrier property is obtained, so that there are many lamination | stacking number of the combination of the organic layer 16 and the inorganic layer 14 of a foundation | substrate.
ここで、本発明においては、有機層16の表面硬度は、鉛筆硬度でH以上である。これにより、有機層16上に無機層14を形成する際に、プラズマによる有機層16へのダメージを軽減することができ、有機層16が損傷することを防止できる。すなわち、有機層16の表面がプラズマにより粗らされることを抑制できる。従って、平坦な面に無機層14を形成することができ、高いガスバリア性を発現することができる。
なお、有機層16の表面硬度が高すぎると、有機層16にクラックが発生しやすくなる、可撓性が低下する等のおそれがある。
上記観点から、有機層16の表面硬度は、鉛筆硬度でH〜6Hが好ましく、H〜2Hがより好ましい。
Here, in the present invention, the surface hardness of the organic layer 16 is H or more in pencil hardness. Thereby, when forming the inorganic layer 14 on the organic layer 16, the damage to the organic layer 16 by a plasma can be reduced and it can prevent that the organic layer 16 is damaged. That is, it is possible to suppress the surface of the organic layer 16 from being roughened by plasma. Therefore, the inorganic layer 14 can be formed on a flat surface, and high gas barrier properties can be expressed.
In addition, when the surface hardness of the organic layer 16 is too high, the organic layer 16 may be easily cracked, and the flexibility may be reduced.
From the above viewpoint, the surface hardness of the organic layer 16 is preferably H to 6H and more preferably H to 2H in terms of pencil hardness.
なお、有機層16の表面の鉛筆硬度は、JIS K5600-5-4引っかき硬度(鉛筆法)により測定することができる。 The pencil hardness of the surface of the organic layer 16 can be measured by JIS K5600-5-4 scratch hardness (pencil method).
本発明のガスバリアフィルムにおいて、表面硬度を鉛筆硬度でH以上とすることができれば有機層16の形成材料には、限定はなく、公知の有機化合物が、各種、利用可能である。
具体的には、ポリエステル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、アクリロイル化合物、などの熱可塑性樹脂、あるいはポリシロキサン、その他の有機珪素化合物の膜が好適に例示される。これらは、複数を併用してもよい。
In the gas barrier film of the present invention, the material for forming the organic layer 16 is not limited as long as the surface hardness can be H or more in pencil hardness, and various known organic compounds can be used.
Specifically, polyester, acrylic resin, methacrylic resin, methacrylic acid-maleic acid copolymer, polystyrene, transparent fluororesin, polyimide, fluorinated polyimide, polyamide, polyamideimide, polyetherimide, cellulose acylate, polyurethane, poly Ether ether ketone, polycarbonate, alicyclic polyolefin, polyarylate, polyethersulfone, polysulfone, fluorene ring modified polycarbonate, alicyclic modified polycarbonate, fluorene ring modified polyester, acryloyl compound, thermoplastic resin, or polysiloxane, etc. An organic silicon compound film is preferably exemplified. A plurality of these may be used in combination.
有機層16の厚さは、0.1〜50μmが好ましい。
有機層16の厚さを0.1μm以上とすることにより、有機層16の表面すなわち無機層14の形成面を平坦化できる。
また、有機層16の厚さを50μm以下とすることにより、有機層16が厚すぎることに起因する、有機層16のクラックや、ガスバリアフィルム10aのカール等の問題の発生を、好適に抑制することができる。
以上の点を考慮すると、有機層16の厚さは、0.15〜5μmとするのが、より好ましい。
The thickness of the organic layer 16 is preferably 0.1 to 50 μm.
By setting the thickness of the organic layer 16 to 0.1 μm or more, the surface of the organic layer 16, that is, the formation surface of the inorganic layer 14 can be planarized.
In addition, by setting the thickness of the organic layer 16 to 50 μm or less, it is possible to suitably suppress the occurrence of problems such as cracks in the organic layer 16 and curling of the gas barrier film 10a due to the organic layer 16 being too thick. be able to.
Considering the above points, the thickness of the organic layer 16 is more preferably 0.15 to 5 μm.
なお、複数の有機層16を有する場合には、各有機層16の厚さは、同じでも、互いに異なってもよい。
同様に、複数の有機層16を有する場合には、各有機層16の形成材料も、同じでも異なってもよい。しかしながら、生産適正を考慮すれば、全ての有機層16を同じ材料で形成するのが好ましい。
In addition, when it has the some organic layer 16, the thickness of each organic layer 16 may be the same, or may mutually differ.
Similarly, when a plurality of organic layers 16 are provided, the material for forming each organic layer 16 may be the same or different. However, in consideration of production suitability, it is preferable to form all the organic layers 16 with the same material.
本発明において、有機層16は、基本的に、塗布法で形成される。
すなわち、有機層16を形成する際には、まず、有機層16となる有機化合物としてモノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー等、さらには、重合開始剤、シランカップリング剤、界面活性剤、増加粘剤等を有機溶剤に溶解してなる塗料を調製する。次いで、この塗料を被成膜材料の表面に塗布し、乾燥する。乾燥後、紫外線照射や電子線照射、加熱等によって、有機化合物を重合して、有機層16を形成する。
ここで、本発明においては、固形分濃度で5質量%以上の重合開始剤を含む塗料を用いて有機層16を形成することで、硬化時の架橋性能を上げて、有機層16の表面硬度を、鉛筆硬度でH以上とすることができる。
この点に関しては後に詳述する。
In the present invention, the organic layer 16 is basically formed by a coating method.
That is, when the organic layer 16 is formed, first, as an organic compound that becomes the organic layer 16, monomers, dimers, trimers, oligomers, and the like, and further, a polymerization initiator, a silane coupling agent, a surfactant, and an increasing viscosity agent A paint prepared by dissolving the above in an organic solvent is prepared. Next, this paint is applied to the surface of the film forming material and dried. After drying, an organic compound is polymerized by ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, heating, or the like to form the organic layer 16.
Here, in the present invention, by forming the organic layer 16 using a coating containing a polymerization initiator having a solid content concentration of 5% by mass or more, the crosslinking performance at the time of curing is increased, and the surface hardness of the organic layer 16 is increased. Can be H or more in pencil hardness.
This will be described in detail later.
無機層14は、無機化合物からなる層である。ガスバリアフィルム10aにおいて、無機層14は、目的とするガスバリア性を、主に発現するものである。 The inorganic layer 14 is a layer made of an inorganic compound. In the gas barrier film 10a, the inorganic layer 14 mainly exhibits the target gas barrier property.
無機層14の形成材料には、限定はなく、ガスバリア性を発現する無機化合物からなる層が、各種、利用可能である。
具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ(ITO)などの金属酸化物; 窒化アルミニウムなどの金属窒化物; 炭化アルミニウムなどの金属炭化物; 酸化珪素、酸化窒化珪素、酸炭化珪素、酸化窒化炭化珪素などの珪素酸化物; 窒化珪素、窒化炭化珪素などの珪素窒化物; 炭化珪素等の珪素炭化物; これらの水素化物; これら2種以上の混合物; および、これらの水素含有物等の、無機化合物が、好適に例示される。
特に、窒化珪素、酸化珪素、酸窒化珪素、酸化アルミニウムは、透明性が高く、かつ、優れたガスバリア性を発現できる点で、ガスバリアフィルムには、好適に利用される。中でも特に、窒化珪素は、優れたガスバリア性に加え、透明性も高く、好適に利用される。
The material for forming the inorganic layer 14 is not limited, and various layers made of an inorganic compound that exhibits gas barrier properties can be used.
Specifically, metal oxides such as aluminum oxide, magnesium oxide, tantalum oxide, zirconium oxide, titanium oxide, and indium tin oxide (ITO); metal nitrides such as aluminum nitride; metal carbides such as aluminum carbide; silicon oxide, Silicon oxides such as silicon oxynitride, silicon oxycarbide, silicon oxynitride carbide; silicon nitrides such as silicon nitride and silicon nitride carbide; silicon carbides such as silicon carbide; hydrides thereof; mixtures of two or more of these; and Inorganic compounds such as these hydrogen-containing materials are preferably exemplified.
In particular, silicon nitride, silicon oxide, silicon oxynitride, and aluminum oxide are suitably used for the gas barrier film because they are highly transparent and can exhibit excellent gas barrier properties. Of these, silicon nitride is particularly suitable for its excellent gas barrier properties and high transparency.
本発明において、無機層14の厚さは、好ましくは10〜200nmである。
無機層14の厚さを10nm以上とすることにより、十分なガスバリア性能を安定して発現する無機層14が形成できる。また、無機層14は、一般的に脆く、厚過ぎると、割れやヒビ、剥がれ等を生じる可能性が有るが、無機層14の厚さを200nm以下とすることにより、割れが発生することを防止できる。
また、このような点を考慮すると、無機層14の厚さは、15〜100nmにするのが好ましく、特に、20〜75nmとするのが好ましい。
In the present invention, the thickness of the inorganic layer 14 is preferably 10 to 200 nm.
By setting the thickness of the inorganic layer 14 to 10 nm or more, the inorganic layer 14 that stably expresses sufficient gas barrier performance can be formed. Further, the inorganic layer 14 is generally brittle, and if it is too thick, there is a possibility that cracks, cracks, peeling, etc. may occur. However, if the thickness of the inorganic layer 14 is 200 nm or less, cracks will occur. Can be prevented.
In consideration of such points, the thickness of the inorganic layer 14 is preferably 15 to 100 nm, and particularly preferably 20 to 75 nm.
なお、図2(B)に示すガスバリアフィルム10cのように、複数の無機層14を有する場合には、各無機層14の厚さは、同じでも、互いに異なってもよい。
同様に、ガスバリアフィルム10cのように、複数の無機層14を有する場合には、各無機層14の形成材料も、同じでも異なってもよい。しかしながら、生産性や生産コスト等を考慮すれば、全ての無機層14を同じ材料で形成するのが好ましい。
In addition, when it has the some inorganic layer 14 like the gas barrier film 10c shown to FIG. 2 (B), the thickness of each inorganic layer 14 may be the same, or may mutually differ.
Similarly, in the case of having a plurality of inorganic layers 14 as in the gas barrier film 10c, the forming material of each inorganic layer 14 may be the same or different. However, in consideration of productivity, production cost, etc., it is preferable to form all the inorganic layers 14 with the same material.
また、本発明は、高いガスバリア性を発現するために残留圧縮応力が所定の範囲の無機層14を形成する場合に好適に用いることができる。
具体的には、無機層14の残留圧縮応力は、200〜4000MPaとするのが好ましく、500〜3000MPaがより好ましい。
無機層14の残留圧縮応力を上記範囲とすることにより、無機層14の形成面の凹凸に起因する無機層14の微細な割れやヒビの発生を防止でき、また、微細な割れやヒビが生じても、これらが広がるのを防止でき、これにより、高いガスバリア性を発現することができる。
In addition, the present invention can be suitably used when the inorganic layer 14 having a residual compressive stress in a predetermined range is formed in order to develop a high gas barrier property.
Specifically, the residual compressive stress of the inorganic layer 14 is preferably 200 to 4000 MPa, and more preferably 500 to 3000 MPa.
By setting the residual compressive stress of the inorganic layer 14 within the above range, it is possible to prevent the generation of fine cracks and cracks in the inorganic layer 14 due to the irregularities on the surface on which the inorganic layer 14 is formed, and to generate fine cracks and cracks. However, they can be prevented from spreading, and thereby high gas barrier properties can be expressed.
本発明のガスバリアフィルム10において、無機層14は、形成材料に応じた公知の無機層の形成方法で形成(成膜)すればよい。
具体的には、CCP(Capacitively Coupled Plasma 容量結合プラズマ)−CVDやICP(Inductively Coupled Plasma 誘導結合プラズマ)−CVD等のプラズマCVD、マグネトロンスパッタリングや反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着、原子層堆積法(ALD(Atomic Layer Deposition))などの気相成膜法(気相堆積法)が、好適に例示される。
なお、原子層堆積法は、薄膜材料Aを含む原料ガスと、薄膜材料Bを含む原料ガスとを交互に供給し、基板表面にて反応させることにより、基板上に均一な薄膜ABを形成する方法である。
なかでも、プラズマCVDは、高いガスバリア性を発現する無機層を形成できるが、プラズマによる有機層へのダメージが発生しやすいため、本発明がより好適に適用可能である。
In the gas barrier film 10 of the present invention, the inorganic layer 14 may be formed (film formation) by a known inorganic layer forming method according to the forming material.
Specifically, CCP (Capacitively Coupled Plasma) -CVD and ICP (Inductively Coupled Plasma) -CVD and other plasma CVD, magnetron sputtering and reactive sputtering, etc., vacuum deposition, atomic layer deposition A vapor phase film formation method (vapor phase deposition method) such as (ALD (Atomic Layer Deposition)) is preferably exemplified.
In the atomic layer deposition method, a raw material gas containing the thin film material A and a raw material gas containing the thin film material B are alternately supplied and reacted on the substrate surface to form a uniform thin film AB on the substrate. Is the method.
Among these, plasma CVD can form an inorganic layer exhibiting high gas barrier properties, but the present invention can be more suitably applied because the organic layer is easily damaged by plasma.
複数の易接着層は、支持体12と有機層16との密着性を向上させるための層である。すなわち、複数の層で、支持体12と有機層16との密着性を向上させる機能を発現できればよい。
例えば、図1に示すガスバリアフィルム10aでは、第1の易接着層20が、支持体12との密着性が高い材料からなり、第2の易接着層22が有機層16との密着性が高い材料からなり、かつ、第1の易接着層20と第2の易接着層22との密着性が高いことで、支持体12と有機層16との密着性を向上させることができる。
また、図3に示すガスバリアフィルム10dのように3層以上の易接着層を有する場合には、各易接着層は、上下に接する層との密着性が高い材料で形成されていればよい。
なお、以下の説明では、第1の易接着層20、第2の易接着層22および第3の易接着層21を区別する必要がない場合には、これらをまとめて易接着層ともいう。
The plurality of easy-adhesion layers are layers for improving the adhesion between the support 12 and the organic layer 16. That is, it is only necessary that the function of improving the adhesion between the support 12 and the organic layer 16 can be expressed by a plurality of layers.
For example, in the gas barrier film 10 a shown in FIG. 1, the first easy-adhesion layer 20 is made of a material having high adhesion to the support 12, and the second easy-adhesion layer 22 has high adhesion to the organic layer 16. The adhesion between the support 12 and the organic layer 16 can be improved by being made of a material and having high adhesion between the first easy-adhesion layer 20 and the second easy-adhesion layer 22.
Moreover, when it has three or more easy-adhesion layers like the gas barrier film 10d shown in FIG. 3, each easy-adhesion layer should just be formed with the material with high adhesiveness with the layer which contact | connects up and down.
In the following description, when it is not necessary to distinguish the first easy-adhesion layer 20, the second easy-adhesion layer 22, and the third easy-adhesion layer 21, these are collectively referred to as an easy-adhesion layer.
易接着層の形成材料としては特に限定はなく、従来公知の機能性フィルムで用いられる易接着層の材料が各種利用可能である。
例えば、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ビニル系樹脂、塩素系樹脂、スチレン系樹脂、各種グラフト系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等の有機化合物が好適に例示される。
The material for forming the easy adhesion layer is not particularly limited, and various materials for the easy adhesion layer used in conventionally known functional films can be used.
For example, organic compounds such as acrylic resins, urethane resins, polyester resins, olefin resins, fluorine resins, vinyl resins, chlorine resins, styrene resins, various graft resins, epoxy resins, silicone resins, etc. Is preferably exemplified.
また、本発明において、易接着層を塗布する方法には特に制限はなく、例えば、バーコーター塗布、スライドコーター塗布などの公知の方法が用いられる。塗布溶媒も水、トルエン、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトンなど、及びこれらの混合系などの水系、有機溶剤系の塗布溶剤を用いることができる。これらのうちで水を塗布溶媒として用いる方法は、コスト及び製造の簡便さを考えると好ましい。
なお、易接着層は、支持体12の延伸後に塗布法で形成してもよく、あるいは、支持体を延伸する前に易接着層の塗料を塗布して、その後、易接着層とともに延伸を行ってもよい。易接着層の厚さをより好適に制御できる点で、支持体12の延伸後に形成するのが好ましい。
In the present invention, the method for applying the easy-adhesion layer is not particularly limited, and for example, known methods such as bar coater application and slide coater application are used. As the coating solvent, water, toluene, methyl alcohol, isopropyl alcohol, methyl ethyl ketone, and the like, and aqueous and organic solvent based coating solvents such as a mixed system thereof can be used. Among these, the method using water as a coating solvent is preferable in view of cost and ease of production.
The easy-adhesion layer may be formed by a coating method after the support 12 is stretched, or a paint for the easy-adhesion layer is applied before the support is stretched and then stretched together with the easy-adhesion layer. May be. It is preferable to form it after extending | stretching the support body 12 at the point which can control the thickness of an easily bonding layer more suitably.
ここで、前述のとおり、本発明においては、第1の易接着層20の厚さは、0.3μm以上である。これにより、有機層16の表面硬度を鉛筆硬度でH以上としても、有機層16と支持体12との熱膨張率の差を吸収し、また、折り曲げ時や加工時には、有機層16のクッションとして働き、有機層16と第2の易接着層22との間の界面への応力集中が生じることを防止して、有機層16にクラックが発生するのを防止できる。従って、有機層16の損傷に起因する無機層14の損傷を防止でき、高いガスバリア性を発現することができる。 Here, as described above, in the present invention, the thickness of the first easy-adhesion layer 20 is 0.3 μm or more. As a result, even if the surface hardness of the organic layer 16 is H or more in pencil hardness, the difference in thermal expansion coefficient between the organic layer 16 and the support 12 is absorbed, and as a cushion for the organic layer 16 during bending or processing. It is possible to prevent the concentration of stress on the interface between the organic layer 16 and the second easy-adhesion layer 22 from occurring, and to prevent the organic layer 16 from cracking. Therefore, damage to the inorganic layer 14 due to damage to the organic layer 16 can be prevented, and high gas barrier properties can be exhibited.
なお、第1の易接着層20の厚さが厚すぎると、第1の易接着層20のクラックや、ガスバリアフィルムの内部応力増加によるカール、乾燥時間の増加によるコストアップ等が発生するおそれがある。
上記観点から、第1の易接着層20の厚さは、0.3〜0.5μmが好ましい。
If the thickness of the first easy-adhesion layer 20 is too thick, cracks in the first easy-adhesion layer 20, curling due to an increase in internal stress of the gas barrier film, cost increase due to an increase in drying time, etc. may occur. is there.
From the above viewpoint, the thickness of the first easy-adhesion layer 20 is preferably 0.3 to 0.5 μm.
また、前述のとおり、本発明においては、第2の易接着層22の厚さは、0.1μm以下である。これにより、0.3μm以上の厚い第1の易接着層20を形成した場合であっても、易接着層と有機層との境界面での光の反射率が増大するのを防止して、易接着層に起因する光学特性の劣化を防止することができる。 As described above, in the present invention, the thickness of the second easy-adhesion layer 22 is 0.1 μm or less. Thereby, even if it is a case where the thick 1st easily bonding layer 20 of 0.3 micrometer or more is formed, preventing the reflectance of the light in the interface of an easily bonding layer and an organic layer increasing, It is possible to prevent the deterioration of the optical characteristics due to the easy adhesion layer.
なお、第2の易接着層22を適正に形成する観点から、第2の易接着層22は、0.01μm以上が好ましい。
上記観点から、第2の易接着層22の厚さは、0.01〜0.1μmが好ましく、0.03〜0.1μmがより好ましい。
In addition, from a viewpoint of forming the 2nd easily bonding layer 22 appropriately, the 2nd easily bonding layer 22 has preferable 0.01 micrometer or more.
From the above viewpoint, the thickness of the second easy-adhesion layer 22 is preferably 0.01 to 0.1 μm, and more preferably 0.03 to 0.1 μm.
また、3層以上の易接着層を有する場合、第1の易接着層および第2の易接着層の厚さが上記範囲を満たしていれば、第1の易接着層および第2の易接着層以外の各易接着層の厚さとしては、特に限定はないが、光学特性、可撓性、生産性、塗布適正、外観適正等の観点から、0.01〜0.3μmが好ましく、0.05〜0.3μmがより好ましい。 Moreover, when it has three or more easy-adhesion layers, if the thickness of the 1st easy-adhesion layer and the 2nd easy-adhesion layer satisfy | fills the said range, the 1st easy-adhesion layer and the 2nd easy-adhesion layer The thickness of each easy-adhesion layer other than the layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 0.3 μm from the viewpoint of optical properties, flexibility, productivity, suitability for coating, appearance suitability, etc. 0.05 to 0.3 μm is more preferable.
また、第2の易接着層22の屈折率よりも第1の易接着層20の屈折率が、支持体12の屈折率に近いことが好ましく、また、第1の易接着層20の屈折率よりも第2の易接着層の屈折率が、有機層16の屈折率に近いことが好ましい。これにより、第1の易接着層20と支持体12との境界面、および第2の易接着層22と有機層16との境界面での反射率の増大を抑制して、透過率の低下を防止できる。
また、支持体12と有機層16との間の各層の屈折率が漸次、変化するように構成することも好ましい。これにより、各層の境界面での反射率が増大するのを抑制して、透過率の低下を防止できる。
The refractive index of the first easy-adhesion layer 20 is preferably closer to the refractive index of the support 12 than the refractive index of the second easy-adhesion layer 22, and the refractive index of the first easy-adhesion layer 20. More preferably, the refractive index of the second easy-adhesion layer is closer to the refractive index of the organic layer 16. Thereby, the increase in the reflectance at the interface between the first easy-adhesion layer 20 and the support 12 and the interface between the second easy-adhesion layer 22 and the organic layer 16 is suppressed, and the transmittance decreases. Can be prevented.
It is also preferable that the refractive index of each layer between the support 12 and the organic layer 16 be gradually changed. Thereby, it can suppress that the reflectance in the interface of each layer increases, and can prevent the transmittance | permeability fall.
なお、第1の易接着層20と第2の易接着層22との屈折率差が0.01〜0.1であるのが好ましい。
これにより、支持体12と有機層16との屈折率の差を吸収して、透過率の低下をより好適に防止できる。
In addition, it is preferable that the refractive index difference of the 1st easily bonding layer 20 and the 2nd easily bonding layer 22 is 0.01-0.1.
Thereby, the difference of the refractive index of the support body 12 and the organic layer 16 is absorbed, and the fall of the transmittance | permeability can be prevented more suitably.
次に、本発明の機能性フィルムの製造方法について説明する。
本発明の機能性フィルムの製造方法は、
支持体を準備する準備工程と、
支持体の上に複数の易接着層を形成する易接着層形成工程と、
易接着層の上に、有機層を形成する有機層形成工程と、
有機層の上に、無機層を形成する無機層形成工程とを有し、
易接着層形成工程では、少なくとも、支持体に接触する厚さ0.3μm以上の最下層の易接着層、および、有機層に接触する厚さ0.1μm以下の最上層の易接着層を形成し、
有機層形成工程では、有機層となる有機化合物、および、固形分濃度で5質量%以上の重合開始剤を含む塗料を用いて有機層を形成し、
無機層形成工程では、気相堆積法で無機層を形成する、機能性フィルムの製造方法である。
Next, the manufacturing method of the functional film of this invention is demonstrated.
The method for producing the functional film of the present invention comprises:
A preparation step of preparing a support;
An easy-adhesion layer forming step of forming a plurality of easy-adhesion layers on the support;
An organic layer forming step of forming an organic layer on the easy adhesion layer;
An inorganic layer forming step of forming an inorganic layer on the organic layer;
In the easy-adhesion layer forming step, at least a lowermost easy-adhesion layer having a thickness of 0.3 μm or more in contact with the support and an uppermost easy-adhesion layer having a thickness of 0.1 μm or less in contact with the organic layer are formed. And
In the organic layer forming step, an organic layer is formed using a coating containing an organic compound to be an organic layer and a polymerization initiator having a solid content concentration of 5% by mass or more,
In the inorganic layer forming step, a functional film is produced by forming an inorganic layer by a vapor deposition method.
本発明の機能性フィルムの製造方法(以下、本発明の製造方法ともいう)は、無機層形成工程において、プラズマCVD等の気相堆積法で無機層を形成する際の、プラズマによる有機層へのダメージを軽減するために、有機層形成工程において、固形分濃度で5質量%以上の重合開始剤を含む塗料を用いて有機層を形成することで、有機層の表面硬度を高くする。
しかしながら、有機層の表面硬度を高くすると、有機層と支持体との熱膨張率の差に起因して、あるいは、折り曲げ時や加工時に、支持体あるいは易接着層と有機層の間の界面への応力集中が生じ、有機層と支持体あるいは易接着層との界面を基点として有機層にクラックが発生し、このクラックに起因して、無機層が損傷するという問題がある。
そこで、本発明においては、易接着層形成工程で、少なくとも、支持体に接触する厚さ0.3μm以上の最下層の易接着層、および、有機層に接触する厚さ0.1μm以下の最上層の易接着層を形成する。0.3μm以上の最下層の易接着層を形成することで、有機層16にクラックが発生するのを防止する。
ここで、0.3μm以上の厚い易接着層を形成すると、光の透過性が低下するおそれがある。そこで、厚さ0.1μm以下の最上層の易接着層を形成することで易接着層と有機層との境界面での光の反射率が増大するのを防止して、易接着層に起因する光学特性の劣化を防止する。
以下、図4〜図6を用いて本発明の製造方法を説明する。
The method for producing a functional film of the present invention (hereinafter also referred to as the production method of the present invention) is a method for forming an inorganic layer by plasma in an inorganic layer forming step by vapor phase deposition such as plasma CVD. In order to reduce the damage of the organic layer, in the organic layer forming step, the surface hardness of the organic layer is increased by forming the organic layer using a coating containing a polymerization initiator having a solid content concentration of 5% by mass or more.
However, when the surface hardness of the organic layer is increased, the interface between the support or the easy-adhesion layer and the organic layer may be caused by a difference in thermal expansion coefficient between the organic layer and the support, or at the time of bending or processing. The stress concentration occurs, and the organic layer cracks from the interface between the organic layer and the support or the easy-adhesion layer, and the inorganic layer is damaged due to the crack.
Therefore, in the present invention, in the easy-adhesion layer forming step, at least the bottommost easy-adhesion layer having a thickness of 0.3 μm or more in contact with the support and the thinnest layer having a thickness of 0.1 μm or less in contact with the organic layer. An upper easy adhesion layer is formed. By forming the lowermost easily adhesive layer of 0.3 μm or more, the organic layer 16 is prevented from being cracked.
Here, when a thick easy-adhesion layer having a thickness of 0.3 μm or more is formed, there is a possibility that the light transmittance may be lowered. Therefore, by forming an uppermost easily adhesive layer having a thickness of 0.1 μm or less, it is possible to prevent an increase in light reflectivity at the interface between the easily adhesive layer and the organic layer. To prevent deterioration of optical characteristics.
Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4〜図6に、本発明の機能性フィルムの各層を作製する製造装置の一例を、概念的に示す。
図4に示す製造装置は、易接着層を形成する易接着層形成装置30であり、図5に示す製造装置は、有機層16を形成する有機形成装置31であり、図6に示す製造装置は、無機層14を形成する無機成膜装置32である。
4-6 conceptually shows an example of a production apparatus for producing each layer of the functional film of the present invention.
The manufacturing apparatus shown in FIG. 4 is an easy-adhesion layer forming apparatus 30 that forms an easy-adhesion layer, and the manufacturing apparatus shown in FIG. 5 is an organic forming apparatus 31 that forms the organic layer 16, and the manufacturing apparatus shown in FIG. Is an inorganic film forming apparatus 32 for forming the inorganic layer 14.
図4に示す易接着層形成装置30、図5に示す有機層形成装置31および図6に示す無機成膜装置32は、共に、長尺な被形成材料を巻回してなるロールから、被形成材料を送り出し、被形成材料を長手方向に搬送しつつ各層の形成(成膜)を行い、各層を形成した被形成材料を、再度、ロール状に巻回する、前述のRoll to Roll(以下、「RtoR」という)を利用する装置である。
このようなRtoRは、高い生産性で、効率の良いガスバリアフィルムの製造が可能である。
The easy adhesion layer forming device 30 shown in FIG. 4, the organic layer forming device 31 shown in FIG. 5, and the inorganic film forming device 32 shown in FIG. 6 are both formed from a roll formed by winding a long material to be formed. The above-mentioned Roll to Roll (hereinafter, referred to as “roll to roll”) is formed by feeding the material, forming each layer (film formation) while conveying the material to be formed in the longitudinal direction, (RtoR)).
Such RtoR can produce an efficient gas barrier film with high productivity.
ここで、図4では、第1の易接着層20を形成する易接着層形成装置について説明するが、第2の易接着層22等の易接着層も同様の易接着層形成装置で形成することができる。
また、図4〜図6に示す製造装置は、図2(A)に示すような、長尺な支持体12の表面に、第1の易接着層20、第2の易接着層22、有機層16および無機層14を順次形成して、ガスバリアフィルム10a等を製造するものである。
従って、図4に示す易接着層形成装置30において、第1の易接着層20を形成する際に被成膜材料Zaとなるのは、支持体12であり、第2の易接着層22を形成する際に被成膜材料Zaとなるのは、支持体12の表面に第1の易接着層20(あるいは、さらに第3の易接着層)が形成された材料であり、図5に示す有機層形成装置31において、有機層16を形成する際に被成膜材料Zbとなるのは、支持体12の表面に第1の易接着層20および第2の易接着層22が形成された材料である。
他方、図6に示す無機成膜装置32において被成膜材料Zcとなるのは、長尺な支持体12の表面に複数の易接着層および有機層16が形成された材料である。
Here, in FIG. 4, an easy-adhesion layer forming apparatus for forming the first easy-adhesion layer 20 will be described. However, an easy-adhesion layer such as the second easy-adhesion layer 22 is also formed by the same easy-adhesion layer forming apparatus. be able to.
Moreover, the manufacturing apparatus shown in FIGS. 4-6 has the 1st easily bonding layer 20, the 2nd easily bonding layer 22, organic on the surface of the elongate support body 12 as shown to FIG. 2 (A). The layer 16 and the inorganic layer 14 are sequentially formed to manufacture the gas barrier film 10a and the like.
Therefore, in the easy-adhesion layer forming apparatus 30 shown in FIG. 4, when the first easy-adhesion layer 20 is formed, the film forming material Za is the support 12, and the second easy-adhesion layer 22 is formed. The material to be deposited Za when formed is a material in which the first easy-adhesion layer 20 (or a third easy-adhesion layer) is formed on the surface of the support 12 and is shown in FIG. In the organic layer forming apparatus 31, when the organic layer 16 is formed, the film forming material Zb is the first easy-adhesive layer 20 and the second easy-adhesive layer 22 formed on the surface of the support 12. Material.
On the other hand, in the inorganic film forming apparatus 32 shown in FIG. 6, the film forming material Zc is a material in which a plurality of easy adhesion layers and the organic layer 16 are formed on the surface of the long support 12.
なお、本発明の製造方法は、長尺な基板を用いてRtoRによってガスバリアフィルム等の機能性フィルムを製造するのに限定はされず、カットシート状の基板を用いて、いわゆる枚葉式の成膜方法を用いて、機能性フィルムを製造するものであってもよい。
また、本発明の製造方法において、有機層16および/または無機層14を、複数、形成する場合には、形成方法は、各層で同じでも異なってもよい。
The production method of the present invention is not limited to the production of a functional film such as a gas barrier film by RtoR using a long substrate, but a so-called single wafer type composition using a cut sheet substrate. A functional film may be produced using a membrane method.
In the production method of the present invention, when a plurality of organic layers 16 and / or inorganic layers 14 are formed, the formation method may be the same or different in each layer.
図4に示す易接着層形成装置30は、長尺な被成膜材料Zaを長手方向に搬送しつつ、第1の易接着層20となる塗料を塗布し、乾燥することによって、第1の易接着層20を形成する装置である。
図示例において、易接着層形成装置30は、一例として、塗布手段36と、乾燥手段38と、回転軸42と、巻取り軸46と、搬送ローラ対48および50とを有する。
なお、易接着層形成装置30は、図示した部材以外にも、搬送ローラ対、被成膜材料Zaのガイド部材、各種のセンサなど、長尺な被形成材料を搬送しつつ塗布による成膜を行なう公知の装置に設けられる各種の部材を有してもよい。
The easy-adhesion layer forming apparatus 30 shown in FIG. 4 applies the coating material that becomes the first easy-adhesion layer 20 while transporting a long film-forming material Za in the longitudinal direction, and dries the first material. This is an apparatus for forming the easy adhesion layer 20.
In the illustrated example, the easy-adhesion layer forming apparatus 30 includes, as an example, a coating unit 36, a drying unit 38, a rotating shaft 42, a winding shaft 46, and conveying roller pairs 48 and 50.
In addition to the illustrated members, the easy-adhesion layer forming apparatus 30 forms a film by coating while conveying a long film-forming material such as a pair of transport rollers, a guide member for the film-forming material Za, and various sensors. You may have the various members provided in the well-known apparatus to perform.
易接着層形成装置30において、支持体12である長尺な被成膜材料Zaを巻回してなる材料ロール61は、回転軸42に装填される。
回転軸42に材料ロール61が装填されると、被成膜材料Zaは、材料ロール61から引き出され、搬送ローラ対48を経て、塗布手段36および乾燥手段38を通過して、搬送ローラ対50を経て、巻取り軸46に至る、所定の搬送経路を通される。
In the easy-adhesion layer forming apparatus 30, a material roll 61 formed by winding a long film-forming material Za that is the support 12 is loaded on the rotating shaft 42.
When the material roll 61 is loaded on the rotating shaft 42, the film forming material Za is pulled out from the material roll 61, passes through the conveying roller pair 48, passes through the coating unit 36 and the drying unit 38, and is conveyed to the conveying roller pair 50. Then, it passes through a predetermined conveyance path that reaches the winding shaft 46.
RtoRを利用する易接着層形成装置30では、材料ロール61からの被成膜材料Zaの送り出しと、巻取り軸46における第1の易接着層20を形成した被成膜材料Zaの巻き取りとを同期して行なう。これにより、長尺な被成膜材料Zaを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、塗布手段36によって第1の易接着層20となる塗料を塗布し、乾燥手段38によって塗料を乾燥することによって第1の易接着層20を形成する。 In the easy-adhesion layer forming apparatus 30 using RtoR, the film-forming material Za is fed from the material roll 61, and the film-forming material Za on which the first easy-adhesion layer 20 is formed on the take-up shaft 46 is wound. Are performed synchronously. As a result, while the long film-forming material Za is transported in the longitudinal direction along a predetermined transport path, the coating material serving as the first easy-adhesion layer 20 is applied by the coating unit 36, and the coating material is dried by the drying unit 38. Thus, the first easy-adhesion layer 20 is formed.
塗布手段36は、被成膜材料Zaの表面に、予め調製した、第1の易接着層20を形成する塗料を塗布するものである。
この塗料は、塗布溶剤に、第1の易接着層20となる、モノマーなどの有機化合物を、溶解してなるものである。また、この塗料には、シランカップリング剤、界面活性剤、重合開始剤、増加粘剤等の必要な成分を、適宜、添加してもよい。
ここで、第1の易接着層20の塗料は、硬化後の厚さが0.3μm以上となるように、被成膜材料Za上に塗布される。
The applying means 36 applies a paint for forming the first easy-adhesion layer 20 prepared in advance on the surface of the film forming material Za.
This paint is obtained by dissolving an organic compound such as a monomer, which becomes the first easy-adhesion layer 20, in a coating solvent. In addition, necessary components such as a silane coupling agent, a surfactant, a polymerization initiator, and an increasing viscosity agent may be appropriately added to the coating material.
Here, the coating material of the first easy-adhesion layer 20 is applied onto the film formation material Za so that the thickness after curing is 0.3 μm or more.
塗布手段36において、被成膜材料Zaへの塗料の塗布方法には、特に限定は無い。
従って、塗料の塗布は、ダイコート法、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法等の公知の塗料の塗布方法が、全て利用可能である。
In the coating unit 36, there is no particular limitation on the coating method for the film forming material Za.
Therefore, the application of the paint is all known coating methods such as die coating, dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating, slide coating, etc. Is available.
前述のように、被成膜材料Zaは、次いで、乾燥手段38に搬送され、塗布手段36が塗布した塗料を乾燥される。
乾燥手段38により塗料の乾燥方法には、限定はなく、塗料を乾燥して塗布溶剤の除去、硬化を行うことができれば、公知の乾燥手段が全て利用可能である。公知の方法が、各種利用可能である。一例として、ヒータによる加熱乾燥、温風による加熱乾燥等が例示される。
As described above, the film forming material Za is then transported to the drying unit 38, and the coating applied by the coating unit 36 is dried.
The drying method of the paint by the drying means 38 is not limited, and any known drying means can be used as long as the paint can be dried to remove and cure the coating solvent. Various known methods can be used. As an example, heat drying with a heater, heat drying with warm air, and the like are exemplified.
このようにして第1の易接着層20を形成された被成膜材料Zaは、搬送ローラ対50に挟持搬送されて巻取り軸46に至り、巻取り軸46によって、再度、ロール状に巻き取られ、第1の易接着層20を形成された被成膜材料Zaを巻回してなる材料ロール62とされる。
この材料ロール62は、支持体12上に第1の易接着層20を形成した被成膜材料Zaを巻回してなる材料ロール61として、第2の易接着層22を形成する易接着層形成装置30に供給される。
The film forming material Za on which the first easy-adhesion layer 20 is formed in this manner is nipped and conveyed by the conveying roller pair 50 to reach the take-up shaft 46, and is again wound into a roll shape by the take-up shaft 46. The material roll 62 is formed by winding the film forming material Za on which the first easy-adhesion layer 20 is formed.
This material roll 62 is a material roll 61 formed by winding the film-forming material Za having the first easy-adhesion layer 20 formed on the support 12, and forms an easy-adhesion layer 22 that forms the second easy-adhesion layer 22. Supplied to the device 30.
第2の易接着層22は、形成材料に応じて、上記と同様の方法で易接着層形成装置30により形成される。ここで、上述のとおり、第2の易接着層22は、厚さ0.1μm以下となるように形成される。
第2の易接着層22を形成した被成膜材料Zaを巻回してなる材料ロール62は、支持体12上に複数の易接着層を形成してなる被成膜材料Zbを巻回してなる材料ロール61として、有機層16を形成する有機層形成装置31に供給される。
The second easy-adhesion layer 22 is formed by the easy-adhesion layer forming apparatus 30 in the same manner as described above according to the forming material. Here, as described above, the second easy-adhesion layer 22 is formed to have a thickness of 0.1 μm or less.
The material roll 62 formed by winding the film formation material Za on which the second easy adhesion layer 22 is formed is formed by winding the film formation material Zb formed by forming a plurality of easy adhesion layers on the support 12. The material roll 61 is supplied to the organic layer forming apparatus 31 that forms the organic layer 16.
図5に示す有機層形成装置31は、長尺な被成膜材料Zbを長手方向に搬送しつつ、有機層16となる塗料を塗布し、乾燥することによって、あるいは、乾燥した後、光照射によって塗膜に含まれる有機化合物を架橋して硬化し、有機層16を形成する装置である。
図5に示す有機層形成装置31は、乾燥手段38の下流側に光照射手段40を有する以外は、図4の易接着層形成装置30と同様の構成を有する。従って、以下の説明では、易接着層形成装置30と異なる点を主に行う。
なお、有機層形成装置31は、図示した部材以外にも、搬送ローラ対、被成膜材料Zbのガイド部材、各種のセンサなど、長尺な被形成材料を搬送しつつ塗布による成膜を行なう公知の装置に設けられる各種の部材を有してもよい。
The organic layer forming apparatus 31 shown in FIG. 5 applies a coating material to be the organic layer 16 while transporting a long film-forming material Zb in the longitudinal direction, and is dried by light irradiation or after drying. The organic compound contained in the coating film is crosslinked and cured to form the organic layer 16.
The organic layer forming apparatus 31 shown in FIG. 5 has the same configuration as the easy-adhesive layer forming apparatus 30 in FIG. 4 except that the light irradiation means 40 is provided on the downstream side of the drying means 38. Therefore, in the following description, different points from the easy-adhesion layer forming apparatus 30 are mainly performed.
The organic layer forming apparatus 31 performs film formation by coating while conveying a long material to be formed such as a pair of conveying rollers, a guide member for the material Zb to be formed, and various sensors in addition to the illustrated members. You may have the various members provided in a well-known apparatus.
有機層形成装置31において、支持体12である長尺な被成膜材料Zbを巻回してなる材料ロール61は、回転軸42に装填されると、被成膜材料Zbは、材料ロール61から引き出され、搬送ローラ対48を経て、塗布手段36、乾燥手段38および光照射手段40の下部を通過して、搬送ローラ対50を経て、巻取り軸46に至る、所定の搬送経路を通される。 In the organic layer forming apparatus 31, when a material roll 61 formed by winding a long film forming material Zb as the support 12 is loaded on the rotating shaft 42, the film forming material Zb is removed from the material roll 61. Pulled out, passes through a pair of conveying rollers 48, passes through a lower part of the coating unit 36, the drying unit 38, and the light irradiation unit 40, passes through a pair of conveying rollers 50, and reaches a winding shaft 46, and then passes through a predetermined conveying path. The
有機層形成装置31は、長尺な被成膜材料Zbを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、塗布手段36によって有機層16となる塗料を塗布し、乾燥手段38によって塗料を乾燥することによって、あるいはさらに、光照射手段40によって硬化することによって、有機層16を形成する。 The organic layer forming apparatus 31 applies the coating material to be the organic layer 16 by the coating unit 36 while drying the coating material by the drying unit 38 while transporting the long film-forming material Zb in the longitudinal direction along the predetermined transport path. The organic layer 16 is formed by curing by the light irradiation means 40.
なお、有機層形成装置31により形成する層が熱架橋性の材料である場合には、有機層形成装置31は、乾燥手段38によって加熱および乾燥することで、層を形成すればよく、光照射手段40を有していなくてもよい。 In addition, when the layer formed by the organic layer forming apparatus 31 is a thermally crosslinkable material, the organic layer forming apparatus 31 may be heated and dried by the drying unit 38 to form a layer, and light irradiation The means 40 may not be provided.
塗布手段36は、被成膜材料Zbの表面に、予め調製した、有機層16を形成する塗料を塗布するものである。
この塗料は、有機溶剤に、架橋して重合することによって有機層16となる、モノマーなどの有機化合物と重合開始剤とを、有機溶剤に溶解してなるものである。また、この塗料には、シランカップリング剤、界面活性剤、増加粘剤等の必要な成分を、適宜、添加してもよい。
ここで、本発明においては、有機層16を形成する塗料として、固形分濃度で5質量%以上の重合開始剤を含む塗料を用いて有機層16を形成する。これにより、表面硬度が鉛筆硬度でH以上の有機層16を形成する。
The coating means 36 applies a paint for forming the organic layer 16 prepared in advance on the surface of the film forming material Zb.
This paint is obtained by dissolving an organic compound such as a monomer and a polymerization initiator, which are formed into an organic layer 16 by crosslinking and polymerization in an organic solvent, in the organic solvent. In addition, necessary components such as a silane coupling agent, a surfactant, and an increasing viscosity agent may be appropriately added to the coating material.
Here, in the present invention, the organic layer 16 is formed using a paint containing a polymerization initiator having a solid content concentration of 5% by mass or more as a paint for forming the organic layer 16. As a result, the organic layer 16 having a surface hardness of H or higher in pencil hardness is formed.
塗布手段36において、被成膜材料Zbへの塗料の塗布方法には、特に限定は無い。
従って、塗料の塗布は、ダイコート法、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法等の公知の塗料の塗布方法が、全て利用可能である。
中でも、非接触で塗料を塗布できるので被成膜材料Zbの表面を損傷しない、ビードの形成により被成膜材料Zbの表面の凹凸等の包埋性に優れる、等の理由で、ダイコート法は、好適に利用される。
There is no particular limitation on the method of applying the coating material to the film forming material Zb in the applying means 36.
Therefore, the application of the paint is all known coating methods such as die coating, dip coating, air knife coating, curtain coating, roller coating, wire bar coating, gravure coating, slide coating, etc. Is available.
Above all, because the coating can be applied in a non-contact manner, the surface of the film-forming material Zb is not damaged, and the bead formation is excellent in the embedding of the surface of the film-forming material Zb, etc. Are preferably used.
被成膜材料Zbは、次いで、乾燥手段38に搬送され、塗布手段36が塗布した塗料を乾燥される。
乾燥手段38により塗料の乾燥方法には、限定はなく、被成膜材料Zbが光照射手段40に至る前に、塗料を乾燥して有機溶剤の除去等を行って、架橋が可能な状態にできるものであれば、あるいは、加熱により架橋する材料であれば、架橋するのに十分な加熱を行うことができるものであれば、公知の乾燥手段が全て利用可能である。公知の方法が、各種利用可能である。一例として、ヒータによる加熱乾燥、温風による加熱乾燥等が例示される。
Next, the film forming material Zb is conveyed to the drying means 38, and the coating material applied by the applying means 36 is dried.
The drying method of the paint by the drying means 38 is not limited, and before the film-forming material Zb reaches the light irradiation means 40, the paint is dried and the organic solvent is removed so that crosslinking is possible. Any known drying means can be used as long as it can be used, or a material that can be crosslinked by heating, as long as it can be heated sufficiently for crosslinking. Various known methods can be used. As an example, heat drying with a heater, heat drying with warm air, and the like are exemplified.
被成膜材料Zbは、次いで、光照射手段40に搬送される。光照射手段40は、塗布手段36が塗布し乾燥手段38が乾燥した塗料に、紫外線や可視光などを照射して、塗料に含まれるモノマーなどの有機化合物を架橋して硬化し、有機層16とするものである。 Next, the film forming material Zb is transported to the light irradiation means 40. The light irradiation means 40 irradiates the coating material applied by the coating means 36 and dried by the drying means 38 with ultraviolet rays or visible light, and crosslinks and cures an organic compound such as a monomer contained in the coating material. It is what.
なお、光照射手段40による塗膜の硬化時には、必要に応じて、被成膜材料Zbにおける光照射手段40による光照射領域を、窒素置換等による不活性雰囲気とするようにしてもよい。また、必要に応じて、裏面に当接するバックアップローラ等を用いて、硬化時に被成膜材料Zbすなわち塗膜の温度を調節するようにしてもよい。 When the coating film is cured by the light irradiation means 40, the light irradiation area by the light irradiation means 40 in the film forming material Zb may be made an inert atmosphere by nitrogen substitution or the like, if necessary. Further, if necessary, a temperature of the film forming material Zb, that is, the coating film, may be adjusted at the time of curing by using a backup roller or the like that contacts the back surface.
光照射手段40による塗膜の硬化時における被成膜材料Zbの温度は、30℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、60℃以上がより好ましい。
硬化工程における被成膜材料Zbの温度を上記範囲とすることにより、架橋密度を上げることができ、硬度および耐擦傷性を向上できる等の点で好ましい。
The temperature of the film forming material Zb when the coating film is cured by the light irradiation means 40 is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 60 ° C. or higher.
By setting the temperature of the film-forming material Zb in the curing step within the above range, it is preferable in that the crosslinking density can be increased and the hardness and scratch resistance can be improved.
なお、本発明において、有機層となる有機化合物の架橋は、光重合に限定はされない。すなわち、有機化合物の架橋は、加熱重合、電子ビーム重合、プラズマ重合等、易接着層あるいは有機層となる有機化合物に応じた、各種の方法が利用可能である。 In the present invention, the crosslinking of the organic compound that becomes the organic layer is not limited to photopolymerization. That is, for the crosslinking of the organic compound, various methods such as heat polymerization, electron beam polymerization, and plasma polymerization can be used according to the organic compound that becomes the easy adhesion layer or the organic layer.
有機層16を形成した被成膜材料Zbを巻回してなる材料ロール62は、無機成膜装置32に供給される。有機層16を形成した被成膜材料Zbは、無機成膜装置32において無機層14を形成するための被成膜材料Zcである。 A material roll 62 obtained by winding the film forming material Zb on which the organic layer 16 is formed is supplied to the inorganic film forming apparatus 32. The film forming material Zb on which the organic layer 16 is formed is the film forming material Zc for forming the inorganic layer 14 in the inorganic film forming apparatus 32.
なお、図4に示す易接着層形成装置30および図5に示す有機層形成装置31はそれぞれ、易接着層あるいは有機層を1層形成する構成としたが、これに限定はされず、各層を連続して形成する構成としてもよい。すなわち、例えば、易接着層形成装置は、回転軸42から巻取り軸46に至る搬送経路中に、第1の易接着層20を形成するための塗布手段および乾燥手段と、第2の易接着層22を形成するための塗布手段および乾燥手段とを有し、第1の易接着層20および第2の易接着層を順に形成する構成としてもよい。あるいは、製造装置は、第1の易接着層20を形成するための塗布手段および乾燥手段と、第2の易接着層22を形成するための塗布手段および乾燥手段と、有機層16を形成するための塗布手段、乾燥手段および光照射手段とを有し、第1の易接着層20、第2の易接着層22および有機層16を順に形成する構成としてもよい。 The easy-adhesion layer forming device 30 shown in FIG. 4 and the organic layer forming device 31 shown in FIG. 5 are each configured to form one easy-adhesion layer or one organic layer. However, the present invention is not limited to this. It is good also as a structure formed continuously. That is, for example, the easy-adhesion layer forming apparatus includes a coating unit and a drying unit for forming the first easy-adhesion layer 20 in the transport path from the rotating shaft 42 to the winding shaft 46, and a second easy-adhesion. It is good also as a structure which has the application means and drying means for forming the layer 22, and forms the 1st easily bonding layer 20 and the 2nd easily bonding layer in order. Alternatively, the manufacturing apparatus forms the organic layer 16 by applying means and drying means for forming the first easy-adhesion layer 20, applying means and drying means for forming the second easy-adhesion layer 22. The first easy-adhesion layer 20, the second easy-adhesion layer 22, and the organic layer 16 may be formed in this order.
図6に示す無機成膜装置32は、本発明の製造方法を実施する製造装置の一例として、プラズマCVDにより無機層14を成膜する装置である。
無機成膜装置32は、被成膜材料Zcの表面に、気相堆積法によって無機層14を形成する装置で、真空チャンバ52と、この真空チャンバ52内に形成される、巻出し室54と、成膜室56と、ドラム80とを有して構成される。
なお、無機成膜装置32は、図示した部材以外にも、搬送ローラ対や、被成膜材料Zcの幅方向の位置を規制するガイド部材、各種のセンサなど、長尺な被形成材料を搬送しつつ気相堆積法による成膜を行なう公知の装置に設けられる各種の部材を有してもよい。
An inorganic film forming apparatus 32 shown in FIG. 6 is an apparatus for forming the inorganic layer 14 by plasma CVD as an example of a manufacturing apparatus that performs the manufacturing method of the present invention.
The inorganic film forming apparatus 32 is an apparatus for forming the inorganic layer 14 on the surface of the film forming material Zc by vapor deposition, and includes a vacuum chamber 52 and an unwinding chamber 54 formed in the vacuum chamber 52. The film forming chamber 56 and the drum 80 are included.
In addition to the illustrated members, the inorganic film forming apparatus 32 conveys a long material to be formed such as a conveying roller pair, a guide member for regulating the position of the film forming material Zc in the width direction, and various sensors. However, various members provided in a known apparatus that performs film formation by a vapor deposition method may be included.
RtoRを利用する無機成膜装置32は、材料ロール62からの被成膜材料Zcの送り出しと、巻取り軸92での無機層形成済の被成膜材料Zcの巻き取りとを同期して行なって、長尺な被成膜材料Zcを、ドラム80に巻き掛けられた状態で長手方向に搬送しつつ、成膜室56において、無機層14を成膜して、巻出し室54において、巻取り軸92に巻き取って、ロール状に巻回すものである。 The inorganic film forming apparatus 32 using RtoR synchronizes the feeding of the film forming material Zc from the material roll 62 and the winding of the film forming material Zc with the inorganic layer formed on the winding shaft 92. Then, the inorganic film 14 is formed in the film forming chamber 56 while the long film forming material Zc is conveyed in the longitudinal direction while being wound around the drum 80, and the film is wound in the unwinding chamber 54. It is wound around a take-up shaft 92 and wound into a roll.
ドラム80は、ドラム80の中心を通り紙面に垂直な方向に平行な回転軸を中心に図中時計方向に回転する円筒状の部材である。
ドラム80は、後述する巻出し室54のガイドローラ84aよって所定の経路で案内された被成膜材料Zcを、周面の所定領域に掛け回して、所定位置に保持しつつ長手方向に搬送して、成膜室56内に搬送して、巻出し室54のガイドローラ84bに送る。
The drum 80 is a cylindrical member that rotates in the clockwise direction in the drawing around a rotation axis that passes through the center of the drum 80 and is parallel to a direction perpendicular to the paper surface.
The drum 80 wraps the film forming material Zc guided by a guide roller 84a of the unwind chamber 54, which will be described later, on a predetermined area of the peripheral surface, and conveys it in the longitudinal direction while holding it at a predetermined position. Then, the film is transferred into the film forming chamber 56 and sent to the guide roller 84 b in the unwinding chamber 54.
ここで、ドラム80は、後述する成膜室56の成膜電極82の対向電極としても作用するものであり、アース(接地)されている。すなわち、ドラム80と成膜電極82とで電極対を構成する。 Here, the drum 80 also functions as a counter electrode of a film formation electrode 82 in the film formation chamber 56 described later, and is grounded. That is, the drum 80 and the film forming electrode 82 constitute an electrode pair.
なお、必要に応じて、ドラム80には、ドラム80にバイアス電圧を印加するためのバイアス電源を接続してもよい。あるいは、アースとバイアス電源とを切り替え可能に接続してもよい。
バイアス電源は、各種の成膜装置で利用されている、バイアス電圧を印加するための高周波電源やパルス電源等の公知の電源が、全て利用可能である。
また、ドラム80に温度調節手段を内包して、無機層14の成膜中に被成膜材料Zcを例えば冷却してもよい。
If necessary, the drum 80 may be connected to a bias power source for applying a bias voltage to the drum 80. Alternatively, the ground and the bias power supply may be connected to be switchable.
As the bias power source, all known power sources such as a high frequency power source and a pulse power source for applying a bias voltage, which are used in various film forming apparatuses, can be used.
Further, the drum 80 may include a temperature adjusting means, and the film forming material Zc may be cooled, for example, during the formation of the inorganic layer 14.
巻出し室54は、真空チャンバ52内の、後述する成膜室56以外の領域である。すなわち、巻出し室54は、真空チャンバ52の内壁面と、ドラム80の周面と、真空チャンバ52の内壁面からドラム80の周面の近傍まで延在する隔壁60aおよび60bと、によって形成される空間である。
ここで、隔壁60aおよび60bのドラム80側の先端は、搬送される被成膜材料Zcに接触しない可能な位置まで、ドラム80の周面に近接し、巻出し室54と、成膜室56とを、略気密に分離する。
The unwinding chamber 54 is a region in the vacuum chamber 52 other than the film forming chamber 56 described later. That is, the unwind chamber 54 is formed by the inner wall surface of the vacuum chamber 52, the peripheral surface of the drum 80, and the partition walls 60a and 60b extending from the inner wall surface of the vacuum chamber 52 to the vicinity of the peripheral surface of the drum 80. Space.
Here, the leading ends of the partition walls 60a and 60b on the drum 80 side are close to the peripheral surface of the drum 80 to a position where they do not come into contact with the film forming material Zc to be conveyed, and the unwind chamber 54 and the film forming chamber 56 And are separated in a substantially airtight manner.
このような巻出し室54は、前述の巻取り軸92と、ガイドローラ68、84a、84bおよび90と、回転軸64と、真空排気手段70とを有する。 Such an unwinding chamber 54 includes the above-described winding shaft 92, guide rollers 68, 84 a, 84 b and 90, a rotating shaft 64, and a vacuum exhaust means 70.
回転軸64は、長尺な被成膜材料Zcを巻回した材料ロール62を装填するものである。また、ガイドローラ68および84aは、被成膜材料Zcの搬送経路において、ドラム80の上流側で、被成膜材料Zcを案内する通常のガイドローラである。また、ガイドローラ84bおよび90は、ドラム80の下流側で、被成膜材料Zcを案内する通常のガイドローラである。また、巻取り軸92は、無機層形成済の被成膜材料Zcを巻き取る、公知の長尺物の巻取り軸である。 The rotating shaft 64 is loaded with a material roll 62 around which a long film-forming material Zc is wound. The guide rollers 68 and 84a are normal guide rollers that guide the film forming material Zc on the upstream side of the drum 80 in the transport path of the film forming material Zc. The guide rollers 84b and 90 are ordinary guide rollers that guide the film forming material Zc on the downstream side of the drum 80. The take-up shaft 92 is a known elongate take-up shaft for taking up the film-forming material Zc having the inorganic layer formed thereon.
図示例において、長尺な被成膜材料Zcをロール状に巻回してなるものである材料ロール62は、回転軸64に装着される。また、材料ロール62が、回転軸64に装着されると、被成膜材料Zcは、ガイドローラ68および84a、ドラム80、および、ガイドローラ84bおよび90を経て、巻取り軸92に至る、所定の経路を通される。
無機成膜装置32においては、材料ロール62からの被成膜材料Zcの送り出しと、巻取り軸92における無機層成膜済み被成膜材料Zcの巻き取りとを同期して行なって、長尺な被成膜材料Zcを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、成膜室56における成膜を連続的に行なう。
In the illustrated example, a material roll 62 formed by winding a long film-forming material Zc in a roll shape is mounted on a rotating shaft 64. When the material roll 62 is mounted on the rotating shaft 64, the film forming material Zc passes through the guide rollers 68 and 84a, the drum 80, and the guide rollers 84b and 90, and reaches the take-up shaft 92. Is routed through.
In the inorganic film forming apparatus 32, the film forming material Zc is fed out from the material roll 62 and the film forming material Zc is wound on the take-up shaft 92 in synchronization with each other. Film formation in the film forming chamber 56 is continuously performed while the film forming material Zc is transferred in the longitudinal direction along a predetermined transfer path.
真空排気手段70は、巻出し室54内を所定の真空度に減圧するための真空ポンプである。真空排気手段70は、巻出し室54内を、成膜室56の圧力に影響を与えない圧力にする。
真空排気手段70には、特に限定はなく、ターボポンプ、メカニカルブースターポンプ、ドライポンプ、ロータリーポンプなどの真空ポンプ等、真空での成膜装置に用いられている公知の真空排気手段が、各種、利用可能である。この点に関しては、後述する他の真空排気手段74も同様である。
The vacuum exhaust means 70 is a vacuum pump for reducing the pressure in the unwind chamber 54 to a predetermined degree of vacuum. The vacuum evacuation means 70 makes the inside of the unwinding chamber 54 a pressure that does not affect the pressure in the film forming chamber 56.
The vacuum evacuation means 70 is not particularly limited, and various known vacuum evacuation means used in a vacuum film formation apparatus such as a vacuum pump such as a turbo pump, a mechanical booster pump, a dry pump, and a rotary pump, Is available. In this regard, the same applies to other vacuum exhaust means 74 described later.
被成膜材料Zcの搬送方向において、巻出し室54の下流には、成膜室56が配置される。
成膜室56は、被成膜材料Zcである積層体の有機層16の表面に、気相堆積法によって、無機層を形成するものである。
成膜室56は、真空チャンバ52の内壁面と、ドラム80の周面と、真空チャンバ52の内壁面からドラム80の周面の近傍まで延在する隔壁60aおよび60bと、によって形成される空間である。
A film forming chamber 56 is disposed downstream of the unwind chamber 54 in the transport direction of the film forming material Zc.
In the film forming chamber 56, an inorganic layer is formed on the surface of the organic layer 16 of the laminated body, which is the film forming material Zc, by a vapor deposition method.
The film forming chamber 56 is a space formed by an inner wall surface of the vacuum chamber 52, a peripheral surface of the drum 80, and partition walls 60 a and 60 b extending from the inner wall surface of the vacuum chamber 52 to the vicinity of the peripheral surface of the drum 80. It is.
無機成膜装置32において、成膜室56は、一例として、CCP−CVDによって、被成膜材料Zcの表面に成膜を行なうものであり、成膜電極82と、高周波電源83と、真空排気手段74とを有する。
ドラム80の所定位置に巻き掛けられ、成膜室56に搬送された被成膜材料Zcは、ドラム80によって所定位置に位置されつつ長手方向に搬送されて、連続的に無機層14を形成される。
In the inorganic film forming apparatus 32, the film forming chamber 56, for example, forms a film on the surface of the film forming material Zc by CCP-CVD, and includes a film forming electrode 82, a high frequency power supply 83, and vacuum exhaust. Means 74.
The film forming material Zc wound around a predetermined position of the drum 80 and transported to the film forming chamber 56 is transported in the longitudinal direction while being positioned at the predetermined position by the drum 80 to continuously form the inorganic layer 14. The
成膜電極82は、無機成膜装置32において、CCP−CVDによる成膜の際に、ドラム80と共に電極対を構成するものである。成膜電極82は、プラズマCVD等の真空成膜装置に用いられる公知の成膜電極である。例えば、成膜電極82として、いわゆる、シャワー電極が用いられる。シャワー電極は、中空の略直方体状であり、1つの最大面である放電面をドラム80の周面に対面して配置され、ドラム80との対向面である放電面には、多数の貫通穴が全面的に形成されるものである。
成膜電極82は、その放電面と、電極対を形成するドラム80の周面との間で、成膜のためのプラズマを生成し、成膜領域を形成する。
The film forming electrode 82 constitutes an electrode pair together with the drum 80 when the inorganic film forming apparatus 32 forms a film by CCP-CVD. The film forming electrode 82 is a known film forming electrode used in a vacuum film forming apparatus such as plasma CVD. For example, a so-called shower electrode is used as the film forming electrode 82. The shower electrode has a hollow, substantially rectangular parallelepiped shape, and is disposed with the discharge surface, which is one maximum surface, facing the peripheral surface of the drum 80, and the discharge surface, which is the surface facing the drum 80, has many through holes. Is formed entirely.
The film formation electrode 82 generates plasma for film formation between the discharge surface and the peripheral surface of the drum 80 forming the electrode pair, thereby forming a film formation region.
成膜電極82とドラム80との間の成膜領域には、図示しない原料ガス供給手段により、原料ガスが供給される。
例えば、成膜電極82がシャワー電極の場合には、原料ガス供給手段がシャワー電極の内部に原料ガスを供給する。シャワー電極のドラム80との対向面には、多数の貫通穴が形成されている。従って、シャワー電極に供給された原料ガスは、この貫通穴から、成膜電極82とドラム80との間に導入される。
A source gas is supplied to a film forming region between the film forming electrode 82 and the drum 80 by a source gas supply unit (not shown).
For example, when the film-forming electrode 82 is a shower electrode, the source gas supply means supplies the source gas into the shower electrode. A large number of through holes are formed on the surface of the shower electrode facing the drum 80. Therefore, the source gas supplied to the shower electrode is introduced between the film forming electrode 82 and the drum 80 from this through hole.
原料ガスは、形成する無機層14に応じた公知の反応ガスを用いればよい。例えば、無機層14としてガスバリア膜等として利用される窒化珪素膜を成膜する場合であれば、シランガスと、アンモニアガスおよび/または窒素ガスとを用いればよく、同じく酸化珪素膜を形成する場合であれば、原料ガスとして、シランガスと酸素ガスとを用いればよい。
なお、必要に応じて、原料ガスに加え、ヘリウムガス、ネオンガス、アルゴンガス、クリプトンガス、キセノンガス、ラドンガスなどの不活性ガス等の各種のガス、水素ガス等を併用してもよい。
As the source gas, a known reaction gas corresponding to the inorganic layer 14 to be formed may be used. For example, when a silicon nitride film used as a gas barrier film or the like is formed as the inorganic layer 14, silane gas and ammonia gas and / or nitrogen gas may be used. Similarly, a silicon oxide film is formed. If present, silane gas and oxygen gas may be used as the source gas.
If necessary, various gases such as an inert gas such as helium gas, neon gas, argon gas, krypton gas, xenon gas, and radon gas, hydrogen gas, and the like may be used in combination with the source gas.
真空排気手段74は、成膜室56内を真空排気して、無機層14の形成に応じた真空度とするものである。 The vacuum evacuation means 74 is for evacuating the inside of the film forming chamber 56 to obtain a degree of vacuum corresponding to the formation of the inorganic layer 14.
なお、図示例においては、成膜室56は、CCP−CVDにより無機層を成膜する構成としたが、これに限定はされず、ICP−CVD等のプラズマCVD、CVD、マグネトロンスパッタリングや反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング、原子層堆積法(ALD)等、種々の公知の気層堆積法が利用可能である。 In the illustrated example, the film formation chamber 56 is configured to form an inorganic layer by CCP-CVD. However, the present invention is not limited to this, and plasma CVD such as ICP-CVD, CVD, magnetron sputtering, and reactivity are not limited thereto. Various known gas layer deposition methods such as sputtering such as sputtering, vacuum deposition, ion plating, and atomic layer deposition (ALD) can be used.
従って、成膜室56内は、実施する気相堆積法に応じた、各種の部材で構成される。
例えば、成膜室56がICP−CVD法によって無機層14の成膜を行なうものであれば、誘導磁場を形成するための誘導コイルや、成膜領域に反応ガスを供給するためのガス供給手段等を有して構成される。
成膜室56が真空蒸着によって無機層14の成膜を行なうものであれば、成膜材料を充填するルツボ、ルツボを遮蔽するシャッタ、ルツボ内の成膜材料を加熱する加熱手段等を有して構成される。
さらに、成膜室56が、スパッタリングによって無機層14の成膜を行なうものであれば、ターゲットの保持手段や高周波電極、ガスの供給手段等を有して構成される。
Therefore, the inside of the film forming chamber 56 is composed of various members according to the vapor deposition method to be performed.
For example, if the film forming chamber 56 forms the inorganic layer 14 by the ICP-CVD method, an induction coil for forming an induction magnetic field and a gas supply means for supplying a reaction gas to the film forming region And so on.
If the film formation chamber 56 is for depositing the inorganic layer 14 by vacuum vapor deposition, it has a crucible for filling the film formation material, a shutter for shielding the crucible, a heating means for heating the film formation material in the crucible, and the like. Configured.
Further, if the film formation chamber 56 is for depositing the inorganic layer 14 by sputtering, the film formation chamber 56 includes a target holding unit, a high-frequency electrode, a gas supply unit, and the like.
なお、無機層14の形成条件、例えば、温度、圧力等は、成膜方法、目的とする膜厚や成膜レート等に応じて、適宜、設定すればよい。
例えば、CCP−CVD法によって無機層14を成膜する場合には、成膜室56内の圧力は20Pa〜200Pa、温度は0℃〜80℃とするのが好ましい。ICP−CVD法によって、無機層14を成膜する場合には、成膜室56内の圧力は0.1Pa〜10Pa、温度は0℃〜80℃とするのが好ましい。
Note that the formation conditions of the inorganic layer 14, such as temperature and pressure, may be appropriately set according to the film formation method, the target film thickness, film formation rate, and the like.
For example, when the inorganic layer 14 is formed by the CCP-CVD method, the pressure in the film formation chamber 56 is preferably 20 Pa to 200 Pa, and the temperature is preferably 0 ° C. to 80 ° C. When the inorganic layer 14 is formed by the ICP-CVD method, the pressure in the film formation chamber 56 is preferably 0.1 Pa to 10 Pa, and the temperature is preferably 0 ° C. to 80 ° C.
なお、無機層14が他の部材に接触して割れるとバリア性能が大きく低下してしまうおそれがある。そのため、成膜直後に保護フィルムを貼着して、成膜した無機層14を保護する構成としてもよい。 In addition, when the inorganic layer 14 contacts and cracks another member, there exists a possibility that barrier performance may fall large. Therefore, it is good also as a structure which sticks a protective film immediately after film-forming and protects the inorganic layer 14 formed into a film.
無機層14後、巻出し室54にて、ロール状に巻回された材料ロール63は、本発明の機能性フィルムであるガスバリアフィルム10a等を巻回してなる材料ロール63として次工程に供給される。 After the inorganic layer 14, the material roll 63 wound in a roll shape in the unwinding chamber 54 is supplied to the next process as a material roll 63 formed by winding the gas barrier film 10a or the like which is a functional film of the present invention. The
なお、図2(A)に示すガスバリアフィルム10bや、図2(B)に示すガスバリアフィルム10cなど、その他の層構成を有するガスバリアフィルムを作製する際にも、形成する無機層14の数および有機層16の数や、層構成に応じて、同様の無機層14および有機層16の形成を繰り返し行えばよい。 It should be noted that the number of inorganic layers 14 to be formed and the organic layers are also different when producing gas barrier films having other layer structures such as the gas barrier film 10b shown in FIG. 2A and the gas barrier film 10c shown in FIG. Similar formation of the inorganic layer 14 and the organic layer 16 may be repeated depending on the number of layers 16 and the layer configuration.
以上、本発明の機能性フィルムおよび機能性フィルムの製造方法について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってもよいのは、もちろんである。 As mentioned above, although the functional film of this invention and the manufacturing method of a functional film were demonstrated in detail, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various improvement and change Of course, you may do.
以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。
[実施例1]
(複数の易接着層)
支持体12として、厚さ100μmの長尺なPETフィルム(富士フイルム株式会社製)を用意した。
なお、支持体12となるPETの屈折率は、1.65である。
被成膜材料Zaとなる支持体12を巻回してなる材料ロールを、易接着層形成装置の回転軸に装填して、被成膜材料Zaを所定の搬送経路に挿通し、搬送しつつ、塗布手段および乾燥手段により、支持体12の上に、厚さ0.4μmの第1の易接着層20を形成し、さらに連続して、第2の塗布手段および第2の乾燥手段により、第1の易接着層20の上に、厚さ0.05μmの第2の易接着層22を形成し、巻取った。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the present invention.
[Example 1]
(Multiple easy adhesion layers)
A long PET film (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) having a thickness of 100 μm was prepared as the support 12.
In addition, the refractive index of PET used as the support body 12 is 1.65.
A material roll formed by winding the support 12 serving as the film forming material Za is loaded on the rotation shaft of the easy-adhesion layer forming apparatus, and the film forming material Za is inserted through a predetermined transfer path and transferred. The first easy-adhesion layer 20 having a thickness of 0.4 μm is formed on the support 12 by the applying means and the drying means, and continuously, the second applying means and the second drying means A second easy adhesion layer 22 having a thickness of 0.05 μm was formed on one easy adhesion layer 20 and wound up.
第1の易接着層20を形成する塗料、および、第2の易接着層22を形成する塗料は、以下の配合で調製した。 The paint for forming the first easy-adhesion layer 20 and the paint for forming the second easy-adhesion layer 22 were prepared with the following composition.
<第1の易接着層塗料組成A>
ポリエステル樹脂バインダ 45.1質量部
(互応化学株式会社製、プラスコート Z-687、固形分25%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 15.8質量部
(日清紡株式会社製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
オキサゾリン化合物 7.0質量部
(日本触媒株式会社製、エポクロスK2020E、固形分40%)
界面活性剤A 18.2質量部
(日本油脂株式会社製、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
<First easy-adhesion layer coating composition A>
45.1 parts by mass of polyester resin binder (manufactured by Kyoyo Chemical Co., Ltd., plus coat Z-687, solid content 25%)
Compound having a plurality of carbodiimide structures 15.8 parts by mass (Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2, solid content 40%)
7.0 parts by mass of oxazoline compound (Nippon Shokubai Co., Ltd., Epocross K2020E, solid content 40%)
Surfactant A 18.2 parts by mass (manufactured by NOF Corporation, 1% aqueous solution of Lapisol B-90, anionic)
Add distilled water to 1000 parts by mass
<第2の易接着層塗料組成A>
蒸留水 95%
アクリル樹脂バインダ 25.4質量部
(ダイセル化学工業株式会社製、EM48D、固形分 27.5%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 4.7質量部
(日清紡株式会社製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 12.7質量部
(日本油脂株式会社製、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.5質量部
(三洋化成工業株式会社製、ナロアクティーCL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 1.6質量部
(日本アエロジル株式会社製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 3.5質量部
<Second easy adhesion layer coating composition A>
95% distilled water
Acrylic resin binder 25.4 parts by mass (manufactured by Daicel Chemical Industries, EM48D, solid content 27.5%)
Compound having a plurality of carbodiimide structures 4.7 parts by mass (Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2, solid content 40%)
Surfactant A 12.7 parts by mass (manufactured by NOF Corporation, 1% aqueous solution of Lapisol B-90, anionic)
Surfactant B 15.5 parts by mass (manufactured by Sanyo Chemical Industries, 1% aqueous solution of NAROACTY CL-95, nonionic)
Silica fine particle dispersion 1.6 parts by mass (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Aerosil OX-50 aqueous dispersion, solid content 10%)
Colloidal silica 3.5 parts by mass
また、第1の易接着層20の乾燥条件は180℃とした。
なお、第1の易接着層20となるポリエステル樹脂の屈折率は、1.58である。
Moreover, the drying conditions of the 1st easily bonding layer 20 were 180 degreeC.
In addition, the refractive index of the polyester resin used as the 1st easily bonding layer 20 is 1.58.
また、第2の易接着層22の乾燥条件は180℃とした。
なお、第2の易接着層22となるアクリル樹脂の屈折率は、1.49である。
The drying condition of the second easy-adhesion layer 22 was 180 ° C.
In addition, the refractive index of the acrylic resin used as the 2nd easily bonding layer 22 is 1.49.
(有機層)
支持体上に複数の易接着層が形成された被成膜材料Zbを巻回してなる材料ロールを図5に示すような有機層形成装置の回転軸に装填して、被成膜材料Zbを所定の搬送経路に挿通し、搬送しつつ、塗布手段、乾燥手段および光照射手段により、第2の易接着層22の上に、厚さ5μmの有機層16を形成した。
(Organic layer)
A material roll formed by winding a film-forming material Zb having a plurality of easy-adhesion layers formed on a support is loaded on the rotating shaft of an organic layer forming apparatus as shown in FIG. The organic layer 16 having a thickness of 5 μm was formed on the second easy-adhesion layer 22 by applying means, drying means, and light irradiation means while being inserted and transported through a predetermined transport path.
有機層16を形成する塗料は、下記の各成分を混合して調製した。
DPHA20(日本化薬株式会社) 47.5質量部
メチルエチルケトン 50.0質量部
光重合開始剤(BASF社製 イルガキュア184) 2.5質量部
The coating material for forming the organic layer 16 was prepared by mixing the following components.
DPHA20 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) 47.5 parts by mass Methyl ethyl ketone 50.0 parts by mass Photopolymerization initiator (BASF Co., Ltd. Irgacure 184) 2.5 parts by mass
なお、上記塗料の重合開始剤の固形分濃度は5質量%である。
塗布手段はダイコータを用いた。乾燥手段は、ノズルからの乾燥風を吹き出す装置を用い、乾燥は80℃で行った。さらに、光照射手段からは紫外線を照射して、重合を行った。なお、紫外線による硬化は、紫外線の照射量が積算照射量で約2000mJ/cm2となるようにして行った。
なお、有機層16となるDPHA20の屈折率は、1.48である。
また、形成した有機層16の表面硬度を鉛筆硬度測定法により測定した。その結果、表面硬度は、鉛筆硬度でHであった。
In addition, the solid content concentration of the polymerization initiator of the paint is 5% by mass.
A die coater was used as the coating means. The drying means used a device that blows drying air from a nozzle, and drying was performed at 80 ° C. Further, the polymerization was carried out by irradiating ultraviolet rays from the light irradiation means. The curing with ultraviolet rays was performed so that the ultraviolet ray irradiation amount was about 2000 mJ / cm 2 in terms of the cumulative irradiation amount.
In addition, the refractive index of DPHA20 used as the organic layer 16 is 1.48.
Further, the surface hardness of the formed organic layer 16 was measured by a pencil hardness measurement method. As a result, the surface hardness was H in pencil hardness.
(無機層)
支持体12上に第1の易接着層20、第2の易接着層22および有機層16をこの順に形成した、被成膜材料Zcとなる積層体を巻回してなる材料ロール62を図6に示すような無機成膜装置32の回転軸に装填して、被成膜材料Zcを所定の搬送経路に挿通し、搬送しつつ、無機層14の成膜を行った。
なお、巻出し室の圧力は5Paとした。また、被成膜材料Zcの搬送速度は7.5m/minとした。
(Inorganic layer)
FIG. 6 shows a material roll 62 formed by winding a laminated body to be a film forming material Zc, in which the first easy-adhesion layer 20, the second easy-adhesion layer 22 and the organic layer 16 are formed in this order on the support 12. The inorganic layer 14 was formed while being loaded on the rotating shaft of the inorganic film forming apparatus 32 as shown in FIG.
The pressure in the unwinding chamber was 5 Pa. Moreover, the conveyance speed of the film-forming material Zc was set to 7.5 m / min.
原料ガスは、シランガス(SiH4)、アンモニアガス(NH3)、および、水素ガス(H2)を用いた。供給量は、シランガスが50sccm、アンモニアガスが100sccm、水素ガスが150sccmとした。また、成膜圧力は100Paとした。 Silane gas (SiH 4 ), ammonia gas (NH 3 ), and hydrogen gas (H 2 ) were used as source gases. The supply amounts were 50 sccm for silane gas, 100 sccm for ammonia gas, and 150 sccm for hydrogen gas. The film forming pressure was 100 Pa.
シャワー成膜電極には、高周波電源から、周波数13.5MHzで5000Wのプラズマ励起電力を供給した。さらに、ドラムには、バイアス電源から、500Wのバイアス電力を供給した。
このような条件で、200mの被成膜材料Zcの表面に、厚さ40nmの無機層14の成膜を行い、機能性フィルムを作製した。
The shower film-forming electrode was supplied with a plasma excitation power of 5000 W at a frequency of 13.5 MHz from a high-frequency power source. Furthermore, 500 W of bias power was supplied to the drum from a bias power source.
Under such conditions, the inorganic layer 14 having a thickness of 40 nm was formed on the surface of the film formation target material Zc having a thickness of 200 m, thereby producing a functional film.
[実施例2]
光重合開始剤の量を3.5質量部とした以外は、すなわち、重合開始剤の固形分濃度を7質量%とした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
なお、有機層の表面硬度は、鉛筆硬度で2Hであった。
[Example 2]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the photopolymerization initiator was 3.5 parts by mass, that is, the solid content concentration of the polymerization initiator was 7% by mass.
The surface hardness of the organic layer was 2H in pencil hardness.
[実施例3]
光重合開始剤の量を5.0質量部とした以外は、すなわち、重合開始剤の固形分濃度を10質量%とした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
なお、有機層の表面硬度は、鉛筆硬度で3Hであった。
[Example 3]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the photopolymerization initiator was 5.0 parts by mass, that is, the solid content concentration of the polymerization initiator was 10% by mass.
The surface hardness of the organic layer was 3H in pencil hardness.
[実施例4]
第1の易接着層の厚さを1.0μmとした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
[Example 4]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the first easy-adhesion layer was 1.0 μm.
[実施例5]
第2の易接着層の厚さを0.09μmとした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
[Example 5]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the second easy-adhesion layer was 0.09 μm.
[実施例6]
第2の易接着層を形成する塗料を以下の材料に変更した以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
[Example 6]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the coating material for forming the second easy-adhesion layer was changed to the following materials.
<第2の易接着層塗料組成B>
ポリウレタン樹脂バインダ 25.4質量部
(三井化学株式会社製、オレスター UD-350、固形分38%)
カルボジイミド構造を複数個有する化合物 4.7質量部
(日清紡株式会社製、カルボジライトV-02-L2、固形分40%)
界面活性剤A 12.7質量部
(日本油脂株式会社製、ラピゾールB-90の1%水溶液、アニオン性)
界面活性剤B 15.5質量部
(三洋化成工業株式会社製、ナロアクティーCL-95の1%水溶液、ノニオン性)
シリカ微粒子分散液 1.6質量部
(日本アエロジル株式会社製、アエロジルOX-50の水分散物、固形分10%)
コロイダルシリカ 3.5質量部
(日産化学工業株式会社製、スノーテックスXL、固形分40.5%)
すべり剤 1.6質量部
(中京油脂株式会社製、カルナバワックス分散物セロゾール524 固形分30%)
蒸留水 全体が1000質量部になるよう添加
<Second easy adhesion layer coating composition B>
25.4 parts by mass of polyurethane resin binder (Mitsui Chemicals, Olester UD-350, solid content 38%)
Compound having a plurality of carbodiimide structures 4.7 parts by mass (Nisshinbo Co., Ltd., Carbodilite V-02-L2, solid content 40%)
Surfactant A 12.7 parts by mass (manufactured by NOF Corporation, 1% aqueous solution of Lapisol B-90, anionic)
Surfactant B 15.5 parts by mass (manufactured by Sanyo Chemical Industries, 1% aqueous solution of NAROACTY CL-95, nonionic)
Silica fine particle dispersion 1.6 parts by mass (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., Aerosil OX-50 aqueous dispersion, solid content 10%)
Colloidal silica 3.5 parts by mass (manufactured by Nissan Chemical Industries, Snowtex XL, solid content 40.5%)
Sliding agent 1.6 parts by mass (manufactured by Chukyo Yushi Co., Ltd., carnauba wax dispersion cellosol 524 solid content 30%)
Add distilled water to 1000 parts by mass
なお、第2の易接着層となるポリウレタン樹脂の屈折率は、1.51である。 In addition, the refractive index of the polyurethane resin used as a 2nd easily bonding layer is 1.51.
[比較例1]
光重合開始剤の量を2.0質量部とした以外は、すなわち、重合開始剤の固形分濃度を4質量%とした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
なお、有機層の表面硬度は、鉛筆硬度で2Bであった。
[Comparative Example 1]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the amount of the photopolymerization initiator was 2.0 parts by mass, that is, the solid content concentration of the polymerization initiator was 4% by mass.
The surface hardness of the organic layer was 2B in pencil hardness.
[比較例2]
第2の易接着層を形成せず、第1の易接着層の厚さを0.45μmとした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
[Comparative Example 2]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the second easy-adhesion layer was not formed and the thickness of the first easy-adhesion layer was 0.45 μm.
[比較例3]
第1の易接着層の厚さを0.15μmとした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
[Comparative Example 3]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the first easy-adhesion layer was 0.15 μm.
[比較例4]
第2の易接着層の厚さを0.15μmとした以外は、実施例1と同様にして、機能性フィルムを作製した。
[評価]
作製した実施例1〜6および比較例1〜4の機能性フィルムについて、光の透過率、ガスバリア性能、および、伸び耐性を評価した。
[Comparative Example 4]
A functional film was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the second easy-adhesion layer was 0.15 μm.
[Evaluation]
About the produced functional film of Examples 1-6 and Comparative Examples 1-4, the light transmittance, gas barrier performance, and elongation resistance were evaluated.
<透過率>
作製した機能性フィルムについて、(株式会社日立ハイテクノロジーズ社製 U−4100)を用いて、波長400〜700nmでの平均透過率(支持体のPETを含む)を測定した。また、支持体のPETフィルムの透過率も測定した。
支持体のPETフィルムの透過率を100%として、各機能性フィルムの可視光透過率[%]を評価した。
<Transmissivity>
About the produced functional film, the average transmittance | permeability (including PET of a support body) in wavelength 400-700 nm was measured using (Hitachi High-Technologies Corporation U-4100). Further, the transmittance of the support PET film was also measured.
The visible light transmittance [%] of each functional film was evaluated with the transmittance of the PET film of the support as 100%.
<ガスバリア性能>
作製した機能性フィルムの水蒸気透過率[g/(m2・day)]を、カルシウム腐食法(特開2005−283561号公報に記載される方法)によって測定した。なお、恒温恒湿処理の条件は、温度40℃、湿度90%RHとした。
<Gas barrier performance>
The water vapor permeability [g / (m 2 · day)] of the produced functional film was measured by a calcium corrosion method (a method described in JP-A-2005-283561). The conditions for the constant temperature and humidity treatment were a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90% RH.
<伸び耐性>
作製した機能性フィルムからサンプルを切り出し、引っ張り試験機(株式会社島津製作所製 AG-10NX)を用いて引っ張り試験を行い、無機層にクラックが入り始めるひずみ量を測定した。
<Elongation resistance>
A sample was cut out from the produced functional film and subjected to a tensile test using a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation AG-10NX) to measure the amount of strain at which cracks began to enter the inorganic layer.
<総合評価>
総合評価は、透過率、ガスバリア性能および伸び耐性に基づいて、以下のように評価した。
水蒸気透過率が1×10-4[g/(m2/day)]以下で、透過率が85%以上、かつ、伸び耐性が3%以上のものを「A」
水蒸気透過率が1×10-4[g/(m2/day)]以下で、透過率が85%以上、かつ、伸び耐性が3%未満のものを「B」
水蒸気透過率が1×10-4[g/(m2/day)]以下で、透過率が85%未満のものを「C」
水蒸気透過率が1×10-4[g/(m2/day)]超のものを「D」
各実施例、比較例の評価結果を下記の表1に示す。
<Comprehensive evaluation>
Comprehensive evaluation evaluated as follows based on the transmittance | permeability, gas barrier performance, and elongation resistance.
“A” having a water vapor transmission rate of 1 × 10 −4 [g / (m 2 / day)] or less, a transmittance of 85% or more, and an elongation resistance of 3% or more.
“B” having a water vapor transmission rate of 1 × 10 −4 [g / (m 2 / day)] or less, a transmission rate of 85% or more, and an elongation resistance of less than 3%.
A water vapor transmission rate of 1 × 10 −4 [g / (m 2 / day)] or less and a transmission rate of less than 85% is “C”
“D” for water vapor transmission rate exceeding 1 × 10 −4 [g / (m 2 / day)]
The evaluation results of each example and comparative example are shown in Table 1 below.
上記表1に示されるように、本発明の機能性フィルムである実施例1〜6のガスバリアフィルムは、高い透過率を有し、かつ、高いガスバリア性能を有する。 As shown in Table 1 above, the gas barrier films of Examples 1 to 6 which are functional films of the present invention have high transmittance and high gas barrier performance.
これに対して、表面硬度が低い比較例1は、無機層の形成の際にダメージを受けるため、均一な無機層を形成できないため、ガスバリア性能が低下することがわかる。
また、易接着層が1層の比較例2は、透過率が低下することがわかる。また、干渉縞が発生した。
また、第1の易接着層の厚さが薄い比較例3は、表面硬度の高い有機層の応力緩和が十分にできず、伸び耐性が低くなることがわかる。
また、第2の易接着層の厚さが厚い比較例4は、透過率が低下することがわかる。また、干渉縞が発生した。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
On the other hand, Comparative Example 1 having a low surface hardness is damaged during the formation of the inorganic layer, so that a uniform inorganic layer cannot be formed.
Moreover, it turns out that the transmittance | permeability falls in the comparative example 2 with one easy-bonding layer. In addition, interference fringes were generated.
Moreover, it turns out that the comparative example 3 with a thin thickness of a 1st easily bonding layer cannot fully relieve | moderate the stress of an organic layer with high surface hardness, but elongation resistance becomes low.
Moreover, it turns out that the transmittance | permeability falls in the comparative example 4 with a thick 2nd easily bonding layer. In addition, interference fringes were generated.
From the above results, the effects of the present invention are clear.
有機ELデバイス等の保護フィルムとして、好適に利用可能である。 It can be suitably used as a protective film for organic EL devices and the like.
10a〜10d ガスバリアフィルム
12 支持体
14 無機層
16 有機層
20 第1の易接着層(最下層の易接着層)
21 第3の易接着層
22 第2の易接着層(最上層の易接着層)
30 易接着層形成装置
31 有機層形成装置
32 無機成膜装置
36 塗布手段
38 乾燥手段
40 光照射手段
42、64 回転軸
46、92 巻取り軸
48、50 搬送ローラ対
52 真空チャンバ
54 巻出し室
56 成膜室
60a、60b 隔壁
61、62、63 材料ロール
68、84a、84b、90 ガイドローラ
70、74 真空排気手段
80 ドラム
82 成膜電極
83 高周波電源
10a to 10d Gas barrier film 12 Support 14 Inorganic layer 16 Organic layer 20 First easy-adhesion layer (lowermost easy-adhesion layer)
21 3rd easy adhesion layer 22 2nd easy adhesion layer (topmost easy adhesion layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Easy-adhesion layer forming apparatus 31 Organic layer forming apparatus 32 Inorganic film-forming apparatus 36 Application | coating means 38 Drying means 40 Light irradiation means 42, 64 Rotating shaft 46, 92 Rolling shaft 48, 50 Pair of conveyance rollers 52 Vacuum chamber 54 Unwinding chamber 56 Film forming chambers 60a, 60b Partition walls 61, 62, 63 Material rolls 68, 84a, 84b, 90 Guide rollers 70, 74 Vacuum exhaust means 80 Drum 82 Film forming electrodes 83 High frequency power supply
Claims (5)
無機層と、
前記無機層の下地となる有機層と、
前記有機層と前記支持体との間に形成された複数の易接着層と、を有し、
前記有機層の表面硬度が鉛筆硬度でH以上で、
前記支持体に接触する最下層の易接着層の厚さが0.3μm以上で、前記有機層に接触する最上層の易接着層の厚さが0.1μm以下であり、
前記最下層の易接着層と、前記最上層の易接着層との屈折率の差が0.01〜0.1であり、
前記最下層の易接着層の屈折率が、前記最上層の易接着層の屈折率よりも前記支持体の屈折率に近く、前記最上層の易接着層の屈折率が、前記最下層の易接着層の屈折率よりも前記有機層の屈折率に近いことを特徴とする機能性フィルム。 A support;
An inorganic layer;
An organic layer as a base of the inorganic layer;
A plurality of easy-adhesion layers formed between the organic layer and the support,
The surface hardness of the organic layer is H or more in pencil hardness,
The thickness of the lowermost adhesive layer in contact with the support in the 0.3μm or more state, and are the 0.1μm or less the thickness of the adhesive layer of the uppermost layer in contact with the organic layer,
The difference in refractive index between the lowermost easily adhesive layer and the uppermost easily adhesive layer is 0.01 to 0.1,
The refractive index of the lowermost easy-adhesion layer is closer to the refractive index of the support than the refractive index of the uppermost easy-adhesion layer, and the refractive index of the uppermost easy-adhesion layer is less than that of the lowermost easy-adhesion layer. A functional film characterized by being closer to the refractive index of the organic layer than the refractive index of the adhesive layer .
前記易接着層の上に、有機層を形成する有機層形成工程と、
前記有機層の上に、無機層を形成する無機層形成工程とを有し、
前記易接着層形成工程では、少なくとも、前記支持体に接触する厚さ0.3μm以上の最下層の易接着層、および、前記有機層に接触する厚さ0.1μm以下の最上層の易接着層を形成し、
前記有機層形成工程では、前記有機層となる有機化合物、および、固形分濃度で5質量%以上の重合開始剤を含む塗料を用いて前記有機層を形成し、
前記無機層形成工程では、気相堆積法で前記無機層を形成し、
前記易接着層形成工程で形成する前記最下層の易接着層と、前記最上層の易接着層との屈折率の差が0.01〜0.1であり、前記最下層の易接着層の屈折率が、前記最上層の易接着層の屈折率よりも前記支持体の屈折率に近く、前記最上層の易接着層の屈折率が、前記最下層の易接着層の屈折率よりも前記有機層の屈折率に近いことを特徴とする機能性フィルムの製造方法。 An easy-adhesion layer forming step of forming a plurality of easy-adhesion layers on the support;
An organic layer forming step of forming an organic layer on the easy adhesion layer;
An inorganic layer forming step of forming an inorganic layer on the organic layer;
In the easy-adhesion layer forming step, at least the lowermost easy-adhesion layer having a thickness of 0.3 μm or more in contact with the support and the easy-adhesion of the uppermost layer having a thickness of 0.1 μm or less in contact with the organic layer Forming a layer,
In the organic layer forming step, the organic layer is formed by using an organic compound to be the organic layer, and a paint containing a polymerization initiator at a solid content concentration of 5% by mass or more,
In the inorganic layer forming step, the inorganic layer is formed by a vapor deposition method ,
The difference in refractive index between the lowermost easy-adhesive layer formed in the easy-adhesive layer forming step and the uppermost easy-adhesive layer is 0.01 to 0.1, and The refractive index is closer to the refractive index of the support than the refractive index of the uppermost easily adhesive layer, and the refractive index of the uppermost easily adhesive layer is higher than the refractive index of the lowermost easily adhesive layer. A method for producing a functional film, characterized by being close to the refractive index of an organic layer .
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