JP6430982B2 - 透明ハイバリアフイルム - Google Patents
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Description
尚、本明細書でいうハイバリア性とは、酸素バリア性が、1×10−2cc/m2・day以下、かつ水蒸気バリア性が、3×10−3g/m2・day以下のことをいう。
その為、フレキシブル封止材として使用することができる、柔軟性とハイバリア性の両方を兼ね備えたハイバリアフイルムが要望されている。
その為、ガスバリア層(バリア層)が単層であった場合に、ガスバリア層(バリア層)は、バリア性はよいが柔軟性が低い層、もしくは柔軟性はよいがバリア性に劣る層のどちらかとなる可能性があり、バリア性と柔軟性の両方を兼ね備えたものとすることが困難である欠点があった。
具体的には、ガスバリア層(バリア層)を、酸素の含有割合であるx値の高いSiOxCyからなる層とした場合には、バリア性はよいものの柔軟性が低く製造時等にクラック等が発生しやすくなり、所望のバリア性を発揮することができなくなかった。
また、ガスバリア層(バリア層)を、炭素の含有割合であるy値の高いSiOxCyからなる層とした場合には、柔軟性が高くガスバリア層(バリア層)にクラック等が発生する可能性は低いものの、バリア性が低いものである為、所望のバリア性を発揮することができなかった。
(A)バリア層A、及びバリア層Bが、いずれもSiOCからなる層である。
(B)バリア層Aが、X線光電子分光分析法(XPS)で炭素の定量分析をしたときの炭素の含有割合が0.1%以上15%未満の範囲であるSiOCからなる層である。
(C)バリア層Bが、X線光電子分光分析法(XPS)で炭素の定量分析をしたときの炭素の含有割合が15〜40%の範囲であるSiOCからなる層である。
[2]本発明は、バリア層B上に積層されているバリア層A上に、バリア層Bとバリア層Aとをこの順で積層されたものを1ユニットとし、該ユニットがn回(nは自然数)積層されている上記[1]記載の透明ハイバリアフイルムである。
そして、本発明の透明ハイバリアフイルムは、上記のように特性の異なるバリア層Aとバリア層Bが、少なくともバリア層A、バリア層B、及びバリア層Aの順で積層されたものである為、ハイバリア性と柔軟性の両方を兼ね備えたものとなる。
本発明の透明ハイバリアフイルムに使用するプラスチックフイルムは、特に制限はなく、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリカーボネートフイルム、ポリエチレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、ポリアミドフイルム等、各種従来公知のプラスチックフイルムが使用できる。
プラスチックフイルムは、無延伸、一軸延伸、二軸延伸のいずれでもよく、また、帯電防止剤、着色剤、熱安定剤等の各種添加剤を含んでいても構わない。
また、プラスチックフイルムの種類や厚さは、所望の用途、目的に応じて適宜選択すればよい。
プラスチックフイルムの厚さが12μmよりも薄いと、本発明の透明ハイバリアフイルムを製造する場合に、カールやシワ等が発生しやすくなるおそれがある為、好ましくなく、250μmよりも厚いと、本発明の透明ハイバリアフイルムを所望の大きさにカットする際に、カッターナイフ等でカットしづらい為、作業性が悪くなり、また、本発明の透明ハイバリアフイルムを製造する際に製造コストも上がる為、好ましくない。
本発明の透明ハイバリアフイルムに積層されている、バリア層A、及びバリア層Bは、いずれもSiOCからなり、ともに酸素バリア性や水蒸気バリア性を付与する目的で積層される層であるが、バリア層Aは主に酸素バリア性や水蒸気バリア性を付与する目的で積層され、バリア層Bは、上記酸素バリア性や水蒸気バリア性だけでなく柔軟性も付与する目的で積層される層である。
そして、本発明の透明ハイバリアフイルムは、プラスチックフイルム上に、少なくとも、バリア層A、バリア層B、及びバリア層Aが順次積層されたものとすることによって、ハイバリア性と柔軟性の両方を兼ね備えたものとなる。
また、本明細書では、本発明の透明ハイバリアフイルムに積層されているバリア層A、及びバリア層Bを合わせてバリア層ということがある。
バリア層の厚さ(総厚)が、200nmよりも薄いと、酸素や水蒸気を遮断する機能を十分に発揮することができず所望のハイバリア性が発揮できないおそれがある為、好ましくなく、バリア層の厚さ(総厚)が、450nmよりも厚いと、製造時でロール状とした場合等折り曲げや引っ張り等の外部応力が加わるとバリア層にクラックが発生しやくなり所望のハイバリア性を発揮できないおそれがある為、好ましくない。
バリア層B(単層)の厚さが上記範囲でないと、所望のハイバリア性と柔軟性の両方を発揮することができなくなるおそれがある為、好ましくない。
その為、作業性を低下させることなく効率的にバリア層A、及びバリア層Bを積層することができる。
また、本発明の透明ハイバリアフイルムは、バリア層のキズ付きを防止する等の目的で、本発明の透明ハイバリアフイルムの最表層に、樹脂からなるトップコート層が積層されていても構わない。
アンカーコート層、及びトップコート層に使用する樹脂の種類、積層する方法、及び厚さは、それぞれ所望の目的に応じて適宜選択すればよい。
したがって、本発明の透明ハイバリアフイルムは、酸素バリア性が、1×10−2cc/m2・day以下であり、かつ水蒸気バリア性が、3×10−3g/m2・day以下のハイバリア性を有しており、さらに柔軟性が高く、医薬品の包装材、フレキシブル封止材等、柔軟性とハイバリア性が必要とされる用途で問題なく使用することができる。
バリア層A、又はバリア層B中のX線光電子分光分析法(XPS)で炭素の定量分析をした時の炭素の含有割合(原子の%(個数))は、以下の装置、及び測定条件でバリア層A、又はバリア層Bを分析し、バックグラウンドをShirley法で求め、得られたピーク面積の比率から算出して求めた。
測定装置:日本電子株式会社製JPS−9010MC
測定光源:Mg−Ka線
測定出力:100W
以下の(工程1)〜(工程3)を順に行い、プラスチックフイルムの片面に、アンカーコート層、バリア層A1、バリア層B層、バリア層A2が順次積層された実施例1の本発明の透明ハイバリアフイルムを得た。
(工程2)アンカーコート層上に、シラン化合物としてヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)を使用し、プラズマCVD法で、厚さ80nmのSiOCからなるバリア層A1、厚さ15nmのSiOCからなるバリア層B、及び厚さ120nmのバリア層A2を順次積層した。
尚、上記バリア層A1とバリア層A2、及びバリア層Bの炭素の含有割合は、バリア層A1、及びバリア層A2はいずれも8.9%であり、バリア層Bが24.8%であった。
(工程3)バリア層A2上に、ポリエステル系樹脂をグラビアコート法で厚さ0.1μmのトップコート層を積層した。
以下の(工程1)〜(工程3)を順に行い、プラスチックフイルムの片面に、アンカーコート層、バリア層A1、バリア層B1層、バリア層A2、バリア層B2、バリア層A3、及びトップコート層が順次積層された実施例2の本発明の透明ハイバリアフイルム(バリア層A2上に、バリア層Bとバリア層Aのユニットを1回積層したもの)を得た。
(工程2)アンカーコート層上に、シラン化合物としてヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)を使用し、プラズマCVD法で、厚さ80nmのバリア層A1、厚さ15nmのバリア層B1、厚さ80nmのバリア層A2、厚さ15nmのバリア層B2、及び厚さ120nmのバリア層A3を順次積層した。
尚、上記バリア層A1〜バリア層A3、及びバリア層B1、及びバリア層B2炭素の含有割合は、バリア層A1〜バリア層A3はすべて8.2%であり、バリア層B1、及びバリア層B2はすべて28.7%であった。
(工程3)バリア層B2上にポリエステル系樹脂をグラビアコート法で厚さ0.1μmのトップコート層を積層した。
実施例1の(工程2)にかえて、アンカーコート層上に、シラン化合物としてヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)を使用し、プラズマCVD法で、厚さ310nmのバリア層Aを積層した工程を行なったこと以外は実施例1と同様にして比較例1のバリアフイルムを得た。
尚、上記バリア層Aの炭素の含有割合は、8.8%であった。
実施例1、及び実施例2で得た本発明の透明ハイバリアフイルム、及び比較例1得たバリアフイルムを、それぞれ5cm角に切り出し試験試料とした。
(測定内容)
各試験試料を使用し、JIS K 7126B法に準拠して、酸素透過度測定装置(MOCON社製 MOCON OX−TRAN)を使用して測定した。
(測定内容)
各試験試料を使用し、水蒸気透過測定装置(MOCON社製 AQUATRAN2)を使用して測定した。
(測定内容)
各試験試料を使用し、JIS K 7361法に準拠して、HazeMeter(日本電色工業社製 NDH2000)を使用して測定した。
上記各試験の測定結果は表1に示す。
Claims (2)
- プラスチックフイルムの片面または両面に、少なくともバリア層A、バリア層B、及びバリア層Aが順次積層された透明ハイバリアフイルムであって、以下(A)〜(C)の条件をすべて満足することを特徴とする透明ハイバリアフイルム。
(A)バリア層A、及びバリア層Bが、いずれもSiOCからなる層である。
(B)バリア層Aが、X線光電子分光分析法(XPS)で炭素の定量分析をしたときの炭素の含有割合が0.1%以上15%未満の範囲であるSiOCからなる層である。
(C)バリア層Bが、X線光電子分光分析法(XPS)で炭素の定量分析をしたときの炭素の含有割合が15〜40%の範囲であるSiOCからなる層である。 - バリア層B上に積層されているバリア層A上に、バリア層Bとバリア層Aとをこの順で積層されたものを1ユニットとし、該ユニットがn回(nは自然数)積層されている請求項1記載の透明ハイバリアフイルム。
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