JP2019202451A - Barrier film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バリアフィルムに関し、さらに詳細には、樹脂基材と、平坦化層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層とをこの順に備えるバリアフィルムに関する。 The present invention relates to a barrier film, and more particularly, to a barrier film including a resin base material, a planarization layer, a chemical vapor deposition layer, and a barrier coat layer in this order.
近年、酸素あるいは水蒸気等に対するバリア性材料として、フィルム基材に酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機酸化物を、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、化学気相成長法等で形成してなる透明ガスバリアフィルムが注目されている。特に、バリアフィルムの用途によっては、高温高湿環境下での保存後であってもガスバリア性を維持する必要があった。 In recent years, as a barrier material against oxygen or water vapor, etc., an inorganic oxide such as silicon oxide or aluminum oxide is formed on a film substrate by vacuum deposition, sputtering, ion plating, chemical vapor deposition, or the like. The transparent gas barrier film is attracting attention. In particular, depending on the application of the barrier film, it was necessary to maintain gas barrier properties even after storage in a high temperature and high humidity environment.
上記の技術的課題に対して、特に高湿度下においてボイル処理およびレトルト処理を受けた後にも高いガスバリア性を維持し、さらに基材フィルムとの密着性を得るために、特定の骨格構造および化合物を含有するポリウレタン樹脂を用いたガスバリアフィルムが提案されている(特許文献1参照)。 In order to maintain the high gas barrier property even after being subjected to the boil treatment and retort treatment particularly under high humidity, the specific skeletal structure and the compound in order to obtain the adhesion to the base film. A gas barrier film using a polyurethane resin containing benzene has been proposed (see Patent Document 1).
本発明者らは、バリアフィルムを用いた容器の場合、従来の高温高湿環境下での保存後におけるガスバリア性の維持に加えて、ゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制する必要があることを知見した。 In the case of a container using a barrier film, the present inventors need to suppress deterioration of the gas barrier property even after the gelboflex test in addition to maintaining the gas barrier property after storage in a conventional high temperature and high humidity environment. I found out that there is.
したがって、本発明の目的は、高温高湿環境下での保存後であってもガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制したバリアフィルムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a barrier film that has excellent gas barrier properties even after storage in a high-temperature and high-humidity environment, and that suppresses deterioration of the gas barrier properties even after a gelbo flex test.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、樹脂基材上に、特定の厚さおよび特定の表面粗さRaを有する平坦化層を設けた上で、さらに、化学気相蒸着層とバリアコート層をこの順に積層することで、高温高湿環境下での保存後であってもガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制したバリアフィルムを提供できることを知見した。本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものである。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have provided a planarizing layer having a specific thickness and a specific surface roughness Ra on a resin substrate, By laminating a phase-deposited layer and a barrier coat layer in this order, the barrier film has excellent gas barrier properties even after storage in a high-temperature and high-humidity environment, and suppresses deterioration of the gas barrier properties even after the gelbo flex test. It was found that can be provided. The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明の一態様によれば、
樹脂基材と、平坦化層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層とをこの順に備えるバリアフィルムであって、
前記平坦化層の厚さが、0.3μm以上2.5μm以下であり、
前記平坦化層の化学気相蒸着層と接する側の表面粗さRaが、2.0nm以下である、バリアフィルムが提供される。
That is, according to one aspect of the present invention,
A barrier film comprising a resin substrate, a planarization layer, a chemical vapor deposition layer, and a barrier coat layer in this order,
The planarization layer has a thickness of 0.3 μm or more and 2.5 μm or less;
A barrier film is provided in which the surface roughness Ra on the side of the planarizing layer in contact with the chemical vapor deposition layer is 2.0 nm or less.
本発明の態様においては、前記化学気相蒸着層が、無機酸化物蒸着膜であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the chemical vapor deposition layer is preferably an inorganic oxide vapor deposition film.
本発明の態様においては、前記無機酸化物蒸着膜が、珪素、酸素、および炭素を含むことが好ましい。 In an aspect of the present invention, the inorganic oxide vapor deposition film preferably contains silicon, oxygen, and carbon.
本発明の態様においては、前記化学気相蒸着層の厚さが、50nm以上200nm以下であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the chemical vapor deposition layer preferably has a thickness of 50 nm to 200 nm.
本発明の態様においては、前記バリアコート層が、金属アルコキシドの加水分解生成物と水溶性高分子との硬化膜であることが好ましい。 In the aspect of the present invention, the barrier coat layer is preferably a cured film of a hydrolysis product of a metal alkoxide and a water-soluble polymer.
本発明の態様においては、前記バリアコート層の厚さが、150nm以上300nm以下であることが好ましい。 In the embodiment of the present invention, the barrier coat layer preferably has a thickness of 150 nm or more and 300 nm or less.
本発明の態様においては、前記平坦化層が、アクリル系樹脂を含むことが好ましい。 In the aspect of the present invention, the planarizing layer preferably contains an acrylic resin.
本発明の態様においては、医療品・医薬品用包装材料に用いられることが好ましい。 In the embodiment of the present invention, it is preferably used as a packaging material for medical products / pharmaceuticals.
本発明によれば、高温高湿環境下での保存後であってもガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制したバリアフィルムを提供することができる。このようなバリアフィルムは、高度なガスバリア性、耐ピンホール・クラック性等を要求される用途、例えば、医療品・医薬品用包装材料等に好適に用いることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the barrier film which was excellent in gas barrier property even after the preservation | save in a high-temperature, high-humidity environment, and suppressed deterioration of gas barrier property after a gelbo flex test can be provided. Such a barrier film can be suitably used for applications requiring high gas barrier properties, pinhole / crack resistance, and the like, for example, medical products and pharmaceutical packaging materials.
<バリアフィルム>
本発明によるバリアフィルムは、樹脂基材と、平坦化層と、化学気相蒸着層と、バリアコート層とをこの順に備えるものである。
<Barrier film>
The barrier film according to the present invention includes a resin base material, a planarization layer, a chemical vapor deposition layer, and a barrier coat layer in this order.
バリアフィルムは、水蒸気バリア性に優れ、水蒸気透過度が、好ましくは5.0×10−2g/m2/day以下であり、好ましくは2.0×10−2g/m2/day以下であり、好ましくは1.0×10−2g/m2/day以下であり、より好ましくは8.0×10−3g/m2/day以下であり、さらに好ましくは5.0×10−3g/m2/day以下であり、さらにより好ましくは3.0×10−3g/m2/day以下、最も好ましくは2.0×10−3g/m2/day以下である。水蒸気透過度が上記数値範囲を満たせば、高度な水蒸気バリア性を要求される用途であっても、包装材料として用いることができる。なお、水蒸気透過度は、水蒸気透過度測定機(MOCON社製:PERMATRAN)を用いて、JIS K7129Bに準拠して、または、Tecnolox製DELTA PARMを用いて、ISO 15106−5に準拠して、温度40℃および湿度90%の環境下で測定することができる。 The barrier film has excellent water vapor barrier properties, and water vapor permeability is preferably 5.0 × 10 −2 g / m 2 / day or less, preferably 2.0 × 10 −2 g / m 2 / day or less. Preferably, it is 1.0 × 10 −2 g / m 2 / day or less, more preferably 8.0 × 10 −3 g / m 2 / day or less, and even more preferably 5.0 × 10. −3 g / m 2 / day or less, even more preferably 3.0 × 10 −3 g / m 2 / day or less, and most preferably 2.0 × 10 −3 g / m 2 / day or less. . If the water vapor permeability satisfies the above numerical range, it can be used as a packaging material even for applications requiring high water vapor barrier properties. The water vapor transmission rate is determined according to JIS K7129B using a water vapor transmission meter (manufactured by MOCON: PERMATRAN) or according to ISO 15106-5 using TECHNOLOX DELTA PARM. It can be measured in an environment of 40 ° C. and a humidity of 90%.
バリアフィルムは、温度85℃および湿度85%の環境下で120時間保存後の水蒸気透過度が、好ましくは5.0×10−2g/m2/day以下であり、好ましくは2.0×10−2g/m2/day以下であり、好ましくは1.0×10−2g/m2/day以下であり、より好ましくは8.0×10−3g/m2/day以下であり、さらに好ましくは5.0×10−3g/m2/day以下であり、さらにより好ましくは3.0×10−3g/m2/day以下、最も好ましくは2.0×10−3g/m2/day以下である。上記条件の保存後の水蒸気透過度が上記数値範囲を満たせば、高温高湿環境下に曝される用途であっても、包装材料として用いることができる。 The barrier film has a water vapor permeability after storage for 120 hours in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%, preferably 5.0 × 10 −2 g / m 2 / day or less, preferably 2.0 ×. 10 −2 g / m 2 / day or less, preferably 1.0 × 10 −2 g / m 2 / day or less, more preferably 8.0 × 10 −3 g / m 2 / day or less. More preferably 5.0 × 10 −3 g / m 2 / day or less, even more preferably 3.0 × 10 −3 g / m 2 / day or less, and most preferably 2.0 × 10 −. 3 g / m 2 / day or less. If the water vapor permeability after storage under the above conditions satisfies the above numerical range, it can be used as a packaging material even for applications exposed to high temperature and high humidity environments.
バリアフィルムは、MIL B 131(ASTM F 392)に準拠したゲルボフレックス試験後の水蒸気透過度が、好ましくは1.0g/m2/day以下であり、好ましくは8.0×10−1g/m2/day以下であり、より好ましくは5.0×10−1g/m2/day以下であり、さらに好ましくは3.0×10−1g/m2/day以下、さらにより好ましくは2.0×10−1g/m2/day以下である。ゲルボフレックス試験後の水蒸気透過度が上記数値範囲を満たせば、耐ピンホール性に優れ、包装材料として好適に用いることができる。 The barrier film preferably has a water vapor permeability after a gelboflex test in accordance with MIL B 131 (ASTM F 392) of 1.0 g / m 2 / day or less, preferably 8.0 × 10 −1 g. / M 2 / day or less, more preferably 5.0 × 10 −1 g / m 2 / day or less, even more preferably 3.0 × 10 −1 g / m 2 / day or less, and even more preferably. Is 2.0 × 10 −1 g / m 2 / day or less. If the water vapor permeability after the gelboflex test satisfies the above numerical range, it is excellent in pinhole resistance and can be suitably used as a packaging material.
バリアフィルムは、MIL B 131(ASTM F 392)に準拠したゲルボフレックス試験後の酸素透過度が、好ましくは5.0cc/m2/day以下であり、より好ましくは3.0cc/m2/day以下であり、さらに好ましくは2.0cc/m2/day以下である。ゲルボフレックス試験後の酸素透過度が上記数値範囲を満たせば、耐ピンホール性に優れ、包装材料として好適に用いることができる。なお、酸素透過度は、酸素透過度測定機(MOCON社製:OX−TRAN)を用いてJIS K 7126に準拠して、温度23℃および湿度85%の環境下で測定することができる。 The barrier film has an oxygen permeability after a gelboflex test according to MIL B 131 (ASTM F 392), preferably 5.0 cc / m 2 / day or less, more preferably 3.0 cc / m 2 / day or less, more preferably 2.0 cc / m 2 / day or less. If the oxygen permeability after the gelboflex test satisfies the above numerical range, it has excellent pinhole resistance and can be suitably used as a packaging material. The oxygen permeability can be measured in an environment having a temperature of 23 ° C. and a humidity of 85% in accordance with JIS K 7126 using an oxygen permeability measuring device (manufactured by MOCON: OX-TRAN).
バリアフィルムは、透過性に優れ、全光線透過率が好ましくは70%以上であり、より好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは90%以上である。全光線透過率が上記数値範囲を満たせば、包装材料として用いた際に内容物の視認性に優れる。なお、全光線透過率は、株式会社村上採光研究所製 HAZE METER HM−150を用いて、JIS K7361に準拠して測定することができる。 The barrier film is excellent in transparency and has a total light transmittance of preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 90% or more. When the total light transmittance satisfies the above numerical range, the contents are highly visible when used as a packaging material. The total light transmittance can be measured according to JIS K7361 using HAZE METER HM-150 manufactured by Murakami Lighting Research Co., Ltd.
バリアフィルムは、透過性に優れ、ヘイズが好ましくは10%以下であり、より好ましくは5%以下であり、さらに好ましくは3%以下である。ヘイズが上記数値範囲を満たせば、包装材料として用いた際に内容物の視認性に優れる。なお、ヘイズは、株式会社村上採光研究所製 HAZE METER HM−150 を用いて、JIS K7136に準拠して測定することができる。 The barrier film is excellent in permeability and has a haze of preferably 10% or less, more preferably 5% or less, and further preferably 3% or less. When the haze satisfies the above numerical range, the contents are excellent in visibility when used as a packaging material. In addition, haze can be measured based on JISK7136 using HAZE METER HM-150 made from Murakami lighting laboratory.
バリアフィルムの層構成を、図面を参照しながら説明する。図1に示すバリアフィルム10は、樹脂基材11と、平坦化層12と、化学気相蒸着層13と、バリアコート層14とをこの順に備える。以下、本発明のバリアフィルムを構成する各層について説明する。
The layer structure of the barrier film will be described with reference to the drawings. The
(樹脂基材)
本発明によるバリアフィルムを構成する樹脂基材としては、下記の平坦化層および化学気相蒸着層を担持できるものであれば特に限定されず、公知の種々の樹脂基材を用いることができる。
(Resin base material)
The resin substrate constituting the barrier film according to the present invention is not particularly limited as long as it can carry the following planarization layer and chemical vapor deposition layer, and various known resin substrates can be used.
樹脂基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ4−メチル・1−ペンテン、およびポリブテン等のポリオレフィン樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ナイロン−6、ナイロン−66、およびポリメタキシレンアジパミド等のポリアミド樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体もしくはその鹸化物、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、アイオノマー、あるいはこれらの混合物等の樹脂フィルムが挙げられる。樹脂基材は、単層の樹脂フィルムであってもよいし、二種以上の樹脂フィルムからなる積層体であってもよい。 Examples of the resin base material include polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, poly-4-methyl / 1-pentene, and polybutene, and (meth) acrylic resins. , Polycarbonate resins, fluororesins, polyvinyl chloride resins, nylon resins such as nylon-6, nylon-66, and polymetaxylene adipamide, ethylene / vinyl acetate copolymers or saponified products thereof, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, Examples thereof include resin films such as polystyrene, ionomer, and mixtures thereof. The resin substrate may be a single layer resin film or a laminate composed of two or more types of resin films.
また、これらの樹脂フィルムは、下記の平坦化層および化学気相蒸着層との接着性を改良するために、その表面を、例えば、コロナ処理、火炎処理、プラズマ処理、アンダーコート処理、プライマーコート処理、フレーム処理等の表面活性化処理を行っておいてもよい。 In addition, these resin films have a surface, for example, corona treatment, flame treatment, plasma treatment, undercoat treatment, primer coat, in order to improve adhesion with the following planarization layer and chemical vapor deposition layer. Surface activation treatment such as treatment or frame treatment may be performed.
樹脂基材の厚さは、特に限定されるものではないが、好ましくは10μm以上300μmであり、より好ましくは20μm以上200μm以下であり、さらに好ましくは50μm以上200μm以下である。樹脂基材の膜厚が上記範囲内であれば、バリアフィルムとしての強度を保つことができる。 The thickness of the resin base material is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 300 μm, more preferably 20 μm or more and 200 μm or less, and further preferably 50 μm or more and 200 μm or less. If the film thickness of the resin substrate is within the above range, the strength as a barrier film can be maintained.
(平坦化層)
本発明によるバリアフィルムを構成する平坦化層は、樹脂基材表面の平滑性を向上させるための層である。平坦化層は、化学気相蒸着層と接する側の表面粗さRa(算術平均粗さ)が、2.0nm以下であり、より好ましくは1.5nm以下であり、さらに好ましくは1.0nm以下である。また、平坦化層は、化学気相蒸着層と接する側の表面粗さPv(最大谷深さ)が、好ましくは30nm以下であり、より好ましくは20nm以下であり、さらに好ましくは15nm以下である。化学気相蒸着層と接する側の平坦化層の表面粗さRaおよびPvが上記数値を満たせば、化学気相蒸着層との密着性をより向上させて、高温高湿環境下での保存後のガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制することができる。なお、表面粗さRa(算術平均粗さ)およびPv(最大谷深さ)は、JIS B 0601に準拠して、走査型プローブ顕微鏡(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、ナノキュートSPI3800N)を用いて測定することができる。
(Flattening layer)
The planarization layer which comprises the barrier film by this invention is a layer for improving the smoothness of the resin base-material surface. The planarization layer has a surface roughness Ra (arithmetic average roughness) on the side in contact with the chemical vapor deposition layer of 2.0 nm or less, more preferably 1.5 nm or less, and further preferably 1.0 nm or less. It is. Further, the planarization layer has a surface roughness Pv (maximum valley depth) on the side in contact with the chemical vapor deposition layer, preferably 30 nm or less, more preferably 20 nm or less, and further preferably 15 nm or less. . If the surface roughness Ra and Pv of the planarizing layer on the side in contact with the chemical vapor deposition layer satisfy the above numerical values, the adhesion with the chemical vapor deposition layer is further improved, and after storage in a high temperature and high humidity environment The gas barrier property is excellent, and deterioration of the gas barrier property can be suppressed even after the gelbo flex test. In addition, surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) and Pv (maximum valley depth) are measured using a scanning probe microscope (manufactured by SII Nanotechnology, Nanocute SPI3800N) in accordance with JIS B 0601. Can be measured.
平坦化層の厚さは、0.3μm以上2.5μm以下であり、好ましくは0.4μm以上2.0μm以下であり、より好ましくは0.5μm以上1.5μm以下である。平坦化層の厚さが上記範囲内であれば、化学気相蒸着層との密着性をより向上させて、高温高湿環境下での保存後のガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制することができる。なお、化学気相蒸着層の厚さは、蛍光X線分析装置(Rigaku社製、RIX)を用いて測定することができる。 The thickness of the planarization layer is 0.3 μm or more and 2.5 μm or less, preferably 0.4 μm or more and 2.0 μm or less, more preferably 0.5 μm or more and 1.5 μm or less. If the thickness of the flattening layer is within the above range, the adhesion with the chemical vapor deposition layer is further improved, the gas barrier property after storage in a high-temperature and high-humidity environment is excellent, and after the gelbo flex test In this case, deterioration of gas barrier properties can be suppressed. In addition, the thickness of the chemical vapor deposition layer can be measured using a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by Rigaku, RIX).
平坦化層は、表面粗さRaおよびPvが上記数値を満たすものであれば、その組成は特に限定されない。包装材料として用いた際の視認性を向上させるためには、透明性の高い材料を用いて形成することが好ましい。平坦化層の材料は、樹脂基材の材料として用いられる上述の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の樹脂材料を用いることができる。例えば、平滑性を向上し易いことから、(アクリル系樹脂、例えば、アクリル酸エステル、メタアクリル酸エステルのポリアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチルを用いることが好ましい。 The composition of the planarizing layer is not particularly limited as long as the surface roughness Ra and Pv satisfy the above numerical values. In order to improve the visibility when used as a packaging material, it is preferable to use a highly transparent material. As the material for the planarization layer, a resin material such as the above-described thermosetting resin or thermoplastic resin used as a material for the resin base material can be used. For example, since it is easy to improve smoothness, it is preferable to use (acrylic resin, for example, acrylic acid ester, methacrylic acid ester polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate.
平坦化層の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、少なくとも上記の樹脂材料を含有する平坦化層形成用塗工液を樹脂基材上に塗布後、硬化させて平坦化層を形成することができる。平坦化層形成用塗工液の塗布は、樹脂基材上に、塗布することが可能であれば、その方法等は特に限定されるものではなく、例えばスピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ビードコート法等の公知の塗布方法を用いることが可能である。また、硬化の方法についても、上記方法により塗布された平坦化層形成用塗工液を硬化させることが可能であれば、上記平坦化層形成用塗工液により適宜選択されるものであり、公知の硬化方法を用いることができる。 The method for forming the flattening layer is not particularly limited. For example, after applying a flattening layer forming coating solution containing at least the above resin material on the resin base material, the flattening layer is cured. Can be formed. The application of the coating liquid for forming the flattening layer is not particularly limited as long as it can be applied on the resin substrate. For example, spin coating, roll coating, spray coating, etc. It is possible to use a known coating method such as a method, a dip coating method, or a bead coating method. As for the curing method, if it is possible to cure the flattening layer forming coating liquid applied by the above method, it is appropriately selected by the above flattening layer forming coating liquid, A known curing method can be used.
続いて、形成した平坦化層を、上記樹脂材料のガラス転移点温度以上の温度で加圧することにより、平坦化層表面を平坦化して、上記の表面粗さRaおよびPvを調節することができる。上記平坦化層の表面を加圧して平坦化することが可能であれば、その方法等は特に限定されるものではなく、例えばミラーロール、硬質金属鋼板、硬質金属製球体等により加圧することができる。 Subsequently, by pressing the formed planarization layer at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resin material, the planarization layer surface can be planarized and the surface roughness Ra and Pv can be adjusted. . The method is not particularly limited as long as the surface of the flattening layer can be flattened by pressurization. For example, the surface can be pressed by a mirror roll, a hard metal steel plate, a hard metal sphere, or the like. it can.
(化学気相蒸着層)
本発明によるバリアフィルムを構成する化学気相蒸着層は、化学気相成長法(CVD法)により形成される蒸着膜である。本発明において、化学気相蒸着層は、物理気相成長法(PVD法)により得られる蒸着膜に比べて、厚膜な蒸着層を形成し易く、また屈曲性に優れるため、バリアフィルムの蒸着層としてより好適である。
(Chemical vapor deposition layer)
The chemical vapor deposition layer constituting the barrier film according to the present invention is a vapor deposition film formed by a chemical vapor deposition method (CVD method). In the present invention, the chemical vapor deposition layer is easier to form a thick vapor deposition layer than the vapor deposition film obtained by the physical vapor deposition method (PVD method) and is excellent in flexibility. More suitable as a layer.
化学気相蒸着層は、無機酸化物蒸着膜であることが好ましく、無機酸化物蒸着膜は、珪素、酸素、および炭素を含むことが好ましい。無機酸化物蒸着膜は、珪素、酸素、および炭素の3元素の合計100%に対して、珪素の割合は、好ましくは25%以上40%以下であり、より好ましくは28%以上37%以下であり、さらに好ましくは30%以上35%以下である。酸素の割合は、好ましくは50%以上70%以下であり、より好ましくは55%以上65%以下であり、さらに好ましくは57%以上60%以下である。炭素の割合は、好ましくは5%以上20%以下であり、より好ましくは7%以上17%以下であり、さらに好ましくは10%以上15%以下である。蒸着膜中の珪素、酸素、および炭素の割合が上記条件を満たすことで、高温高湿環境下での保存後であってもガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制することができる。 The chemical vapor deposition layer is preferably an inorganic oxide vapor deposition film, and the inorganic oxide vapor deposition film preferably contains silicon, oxygen, and carbon. In the inorganic oxide vapor-deposited film, the ratio of silicon is preferably 25% or more and 40% or less, more preferably 28% or more and 37% or less, with respect to 100% of the total of three elements of silicon, oxygen, and carbon. More preferably, it is 30% or more and 35% or less. The proportion of oxygen is preferably 50% to 70%, more preferably 55% to 65%, and still more preferably 57% to 60%. The proportion of carbon is preferably 5% or more and 20% or less, more preferably 7% or more and 17% or less, and further preferably 10% or more and 15% or less. The ratio of silicon, oxygen, and carbon in the deposited film satisfies the above conditions, so it has excellent gas barrier properties even after storage in a high-temperature and high-humidity environment, and the gas barrier properties deteriorate even after the gelbo flex test. Can be suppressed.
化学気相蒸着層の厚さは、好ましくは50nm以上200nm以下であり、より好ましくは60nm以上180nm以下であり、さらに好ましくは70nm以上170nm以下であり、さらにより好ましくは80nm以上150nm以下である。化学気相蒸着層の厚さが上記条件を満たすことで、高温高湿環境下での保存後であってもガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制することができる。なお、化学気相蒸着層の厚さは、蒸着の際のフィルム搬送速度を調節することで、所望の範囲に調節することができる。 The thickness of the chemical vapor deposition layer is preferably 50 nm to 200 nm, more preferably 60 nm to 180 nm, still more preferably 70 nm to 170 nm, and still more preferably 80 nm to 150 nm. By satisfying the above conditions for the thickness of the chemical vapor deposition layer, it has excellent gas barrier properties even after storage in a high-temperature and high-humidity environment, and suppresses deterioration of the gas barrier properties even after the gelboflex test. Can do. In addition, the thickness of a chemical vapor deposition layer can be adjusted to a desired range by adjusting the film conveyance speed in the case of vapor deposition.
化学気相蒸着層の形成方法は特に限定されるものではないが、以下の方法が挙げられる。例えば、樹脂基材上に、有機珪素化合物の1種以上を含む製膜用モノマーガスを原料とし、キャリアガスとして、アルゴンガス、ヘリウムガス等の不活性ガスを使用し、更に、酸素供給ガスとして、酸素ガス等を使用し、かつ、プラズマ発生装置等を利用するプラズマ化学気相成長法を用いて珪素酸化物を含む化学気相蒸着層を形成することができる。 The method for forming the chemical vapor deposition layer is not particularly limited, and examples thereof include the following methods. For example, on a resin base material, a monomer gas for film formation containing one or more organic silicon compounds is used as a raw material, an inert gas such as argon gas or helium gas is used as a carrier gas, and further, as an oxygen supply gas Further, a chemical vapor deposition layer containing silicon oxide can be formed using a plasma chemical vapor deposition method using oxygen gas or the like and using a plasma generator or the like.
上記において、プラズマ発生装置としては、プラズマ雰囲気の制御のしやすさや使用可能なガスの自由度から、低圧プラズマ処理が可能な装置が好ましい。低圧プラズマ処理装置としては、ICP型のプラズマ処理装置、並行平板型のプラズマ処理装置、ロールツーロール型のプラズマ処理装置等を用いることができる。生産性の観点から、ロールツーロール型のプラズマ処理装置が好ましい。プラズマ生成に用いる電源としては、高周波電源、パルス波電源等の従来公知の電源を用いることができる。電源の周波数は100kHz以下の範囲であれば、ガスの自由度は高いため好ましい。 In the above, as the plasma generating apparatus, an apparatus capable of performing low-pressure plasma processing is preferable because of easy control of the plasma atmosphere and freedom of usable gas. As the low-pressure plasma processing apparatus, an ICP type plasma processing apparatus, a parallel plate type plasma processing apparatus, a roll-to-roll type plasma processing apparatus, or the like can be used. From the viewpoint of productivity, a roll-to-roll type plasma processing apparatus is preferable. As a power source used for plasma generation, a conventionally known power source such as a high frequency power source or a pulse wave power source can be used. If the frequency of the power source is in the range of 100 kHz or less, the degree of freedom of gas is high, which is preferable.
製膜用混合ガス組成物の各ガス成分の混合比としては、例えば、製膜用モノマーガス: 酸素ガス:不活性ガス=1:0〜20:0〜5(単位:slm、スタンダードリッターミニットの略)のガス組成比からなる製膜用混合ガス組成物等を使用することができる。このような製膜用混合ガス組成物を用いることで、珪素酸化物を主体とし、これに、更に、炭素、水素、珪素または酸素の1種類以上の元素からなる化合物の少なくとも1種類を化学結合等により含有する蒸着膜を形成することができる。製膜用混合ガス組成物の各ガス成分の混合比を調整することで、化学気相蒸着層に含まれる珪素、酸素、および炭素の割合を適宜調整することができる。 As a mixing ratio of each gas component of the mixed gas composition for film formation, for example, monomer gas for film formation: oxygen gas: inert gas = 1: 0 to 20: 0-5 (unit: slm, standard liter minute) A mixed gas composition for film formation having a gas composition ratio of (substantially) can be used. By using such a mixed gas composition for film formation, silicon oxide is mainly used, and at least one compound composed of one or more elements of carbon, hydrogen, silicon, or oxygen is chemically bonded thereto. It is possible to form a vapor deposition film containing them. By adjusting the mixing ratio of each gas component of the mixed gas composition for film formation, the ratio of silicon, oxygen, and carbon contained in the chemical vapor deposition layer can be appropriately adjusted.
製膜用モノマーガスを構成する有機珪素化合物としては、例えば、1.1.3.3−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、その他等を使用することができる。これらの有機珪素化合物の中でも、取り扱い性、形成された連続膜の特性等の観点から、1.1.3.3−テトラメチルジシロキサンやヘキサメチルジシロキサンを原料として使用することが特に好ましい。また、不活性ガスとしては、例えば、アルゴンガス、ヘリウムガス等を使用することができる。 Examples of the organosilicon compound constituting the monomer gas for film formation include 1.1.3.3-tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane (HMDSO), vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, and methylsilane. , Dimethylsilane, trimethylsilane, diethylsilane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, octamethylcyclotetrasiloxane, Others can be used. Among these organosilicon compounds, it is particularly preferable to use 1.1.3-3 tetramethyldisiloxane or hexamethyldisiloxane as a raw material from the viewpoints of handleability, characteristics of the formed continuous film, and the like. Moreover, as an inert gas, argon gas, helium gas, etc. can be used, for example.
(バリアコート層)
本発明によるバリアフィルムを構成するバリアコート層は、ガスバリア性を有する層であり、塗布膜であることが好ましい。さらに、バリアコート層は、金属アルコキシドの加水分解生成物と水溶性高分子との硬化膜であることが好ましい。バリアコート層は、例えば、下記のガスバリア性塗布膜により形成することができる。ガスバリア性塗布膜は、高温多湿環境下でのガスバリア性を保持する塗膜であり、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す。)で表される少なくとも1種以上の金属アルコキシドと、水溶性高分子とを含有し、更に、ゾルゲル法触媒、酸、水、および、有機溶剤の存在下に、ゾルゲル法によって重縮合してなるガスバリア性組成物からなる塗布膜である。
(Barrier coat layer)
The barrier coat layer constituting the barrier film according to the present invention is a layer having gas barrier properties, and is preferably a coating film. Furthermore, the barrier coat layer is preferably a cured film of a hydrolysis product of a metal alkoxide and a water-soluble polymer. The barrier coat layer can be formed by, for example, the following gas barrier coating film. The gas barrier coating film is a coating film that maintains gas barrier properties in a high-temperature and high-humidity environment, and has a general formula R 1 n M (OR 2 ) m (wherein R 1 and R 2 have 1 to 8 represents an organic group, M represents a metal atom, n represents an integer of 0 or more, m represents an integer of 1 or more, and n + m represents an atomic valence of M). A gas barrier composition comprising at least one metal alkoxide and a water-soluble polymer, and further polycondensed by a sol-gel method in the presence of a sol-gel method catalyst, an acid, water, and an organic solvent. This is a coating film.
上記一般式R1 nM(OR2)m中、R1としては、分岐を有していてもよい炭素数1〜8、好ましくは1〜5、より好ましくは1〜4のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基などを挙げることができる。 In the general formula R 1 n M (OR 2 ) m , R 1 is an alkyl group having 1 to 8, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 4 carbon atoms which may have a branch. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, etc. Can be mentioned.
上記一般式R1 nM(OR2)m中、R2としては、分岐を有していてもよい炭素数1〜8、より好ましくは1〜5、特に好ましくは1〜4のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基等を挙げることができる。なお、同一分子中に複数の(OR2)が存在する場合には、(OR2)は同一であっても、異なってもよい。 In the general formula R 1 n M (OR 2 ) m , R 2 is an alkyl group having 1 to 8, more preferably 1 to 5, and particularly preferably 1 to 4 carbon atoms which may have a branch. Yes, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group and the like can be mentioned. When a plurality of (OR 2 ) are present in the same molecule, (OR 2 ) may be the same or different.
上記一般式R1 nM(OR2)m中、Mで表される金属原子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム等を例示することができる。 Examples of the metal atom represented by M in the general formula R 1 n M (OR 2 ) m include silicon, zirconium, titanium, and aluminum.
上記一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドとしては、アルコキシドの部分加水分解物、アルコキシドの加水分解縮合物の少なくとも1種以上を使用することができ、また、上記アルコキシドの部分加水分解物としては、アルコキシ基のすべてが加水分解されるものに限定されず、1個以上が加水分解されているもの、および、その混合物であってもよく、更に、加水分解の縮合物としては、部分加水分解アルコキシドの2量体以上のもの、具体的には、2〜6量体のものを使用してもよい。 As the alkoxide represented by the general formula R 1 n M (OR 2 ) m , at least one of alkoxide partial hydrolyzate and alkoxide hydrolysis condensate can be used. The partial hydrolyzate is not limited to the one in which all of the alkoxy groups are hydrolyzed, and may be one in which one or more are hydrolyzed, or a mixture thereof, and further a hydrolysis condensate. As a dimer or more of a partially hydrolyzed alkoxide, specifically, a dimer or hexamer may be used.
本発明では、上記一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドとして、MがSiであるアルコキシシランを好適に使用することができる。好適なアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシランSi(OCH3)4、テトラエトキシシランSi(OC2H5)4、テトラプロポキシシランSi(OC3H7)4、テトラブトキシシランSi(OC4H9)4、メチルトリメトキシシランCH3Si(OCH3)3、メチルトリエトキシシランCH3Si(OC2H5)3、ジメチルジメトキシシラン(CH3)2Si(OCH3)2、ジメチルジエトキシシラン(CH3)2Si(OC2H5)2等が挙げられる。本発明において、これらのアルコキシシランの縮重合物も使用することができ、具体的には、例えば、ポリテトラメトキシシラン、ポリテトラエメトキシシラン等を使用することができる。 In this invention, the alkoxysilane whose M is Si can be used suitably as an alkoxide represented by the said general formula R < 1 > nM (OR < 2 > ) m . Suitable alkoxysilanes include, for example, tetramethoxysilane Si (OCH 3 ) 4 , tetraethoxysilane Si (OC 2 H 5 ) 4 , tetrapropoxysilane Si (OC 3 H 7 ) 4 , tetrabutoxysilane Si (OC 4). H 9) 4, methyltrimethoxysilane CH 3 Si (OCH 3) 3 , methyltriethoxysilane CH 3 Si (OC 2 H 5 ) 3, dimethyldimethoxysilane (CH 3) 2 Si (OCH 3) 2, dimethyldi And ethoxysilane (CH 3 ) 2 Si (OC 2 H 5 ) 2 . In the present invention, a polycondensation product of these alkoxysilanes can also be used. Specifically, for example, polytetramethoxysilane, polytetraemethoxysilane and the like can be used.
本発明で使用する水溶性高分子は、ポリビニルアルコール系樹脂、またはエチレン・ビニルアルコ一ル共重合体を単独で各々使用することができ、あるいは、ポリビニルアルコ一ル系樹脂およびエチレン・ビニルアルコール共重合体を組み合わせて使用することができる。本発明では、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体を使用することにより、ガスバリア性、耐水性、耐候性、その他等の物性を著しく向上させることができる。 As the water-soluble polymer used in the present invention, a polyvinyl alcohol resin or an ethylene / vinyl alcohol copolymer can be used alone, respectively, or a polyvinyl alcohol resin and an ethylene / vinyl alcohol copolymer can be used. Combinations can be used in combination. In the present invention, physical properties such as gas barrier properties, water resistance, weather resistance, and the like can be remarkably improved by using a polyvinyl alcohol resin and / or an ethylene / vinyl alcohol copolymer.
ポリビニルアルコ一ル系樹脂としては、一般に、ポリ酢酸ビニルをケン化して得られるものを使用することができる。ポリビニルアルコール系樹脂としては、酢酸基が数十%残存している部分ケン化ポリビニルアルコール系樹脂でも、酢酸基が残存しない完全ケン化ポリビニルアルコールでも、OH基が変性された変性ポリビニルアルコール系樹脂でもよく、特に限定されるものではない。 As the polyvinyl alcohol resin, those obtained by saponifying polyvinyl acetate can be generally used. Polyvinyl alcohol resins include partially saponified polyvinyl alcohol resins in which several tens of percent of acetic acid groups remain, completely saponified polyvinyl alcohols in which no acetic acid groups remain, or modified polyvinyl alcohol resins in which OH groups have been modified. Well, not particularly limited.
また、バリアコート層にシランカップリング材を添加してもよい。例えば、メトキシ基、エトキシ基のようなアルコキシ基、アセトキシ基、アミノ基、エポキシ基などの反応基を有するシランカップリング材が、使用できる。 A silane coupling material may be added to the barrier coat layer. For example, a silane coupling material having a reactive group such as an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group, an acetoxy group, an amino group, or an epoxy group can be used.
更に、上記のガスバリア性組成物において用いられる有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール等を用いることができる。なお、上記ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体は、上記アルコキシドやシランカップリング剤などを含む塗工液中で溶解した状態で取り扱われることが好ましく、上記有機溶媒の中から適宜選択することができる。例えば、ポリビニルアルコール系樹脂とエチレン・ビニルアルコール共重合体とを組み合わせて使用する場合には、n−ブタノールを使用することが好ましい。 Furthermore, as an organic solvent used in said gas-barrier composition, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol etc. can be used, for example. The polyvinyl alcohol-based resin and / or the ethylene / vinyl alcohol copolymer is preferably handled in a state of being dissolved in a coating solution containing the alkoxide, silane coupling agent, or the like. It can be selected appropriately. For example, when a polyvinyl alcohol resin and an ethylene / vinyl alcohol copolymer are used in combination, n-butanol is preferably used.
バリアコート層は、以下の方法で製造することができる。まず、上記金属アルコキシド、必要に応じてシランカップリング剤、水溶性高分子、ゾルゲル法触媒、酸、水、有機溶媒等を混合し、ガスバリア性組成物(バリアコート液)を調製する。 The barrier coat layer can be produced by the following method. First, the above-described metal alkoxide, if necessary, a silane coupling agent, a water-soluble polymer, a sol-gel method catalyst, an acid, water, an organic solvent, and the like are mixed to prepare a gas barrier composition (barrier coating solution).
次いで、該ガスバリア性組成物を上記の化学気相蒸着層の上に塗布する。ガスバリア性組成物を塗布する方法としては、例えば、グラビアロールコーターなどのロールコート、スプレーコート、スピンコート、ディッピング、刷毛、バーコード、アプリケータ等の塗布手段が挙げられる。 Next, the gas barrier composition is applied on the chemical vapor deposition layer. Examples of the method for applying the gas barrier composition include application means such as a roll coat such as a gravure roll coater, spray coat, spin coat, dipping, brush, bar code, applicator and the like.
次いで、上記ガスバリア性組成物を塗布したフィルムを20℃〜200℃、かつ蒸着フィルムの融点以下の温度、好ましくは、50℃〜180℃の範囲の温度で、10秒〜10分間加熱・乾燥する。これによって、重縮合が行われ、バリアコート層を形成することができる。また、上記ガスバリア性組成物を上記の化学気相蒸着層の上に重ねて塗布して塗布膜を2層以上重層し、20℃〜200℃、かつ、上記樹脂基材の融点以下の温度で10秒〜10分間加熱乾燥処理して、ガスバリア性塗布膜を2層以上重層した複合ポリマー層を形成してもよい。以上により、上記ガスバリア性組成物によるバリアコート層を1層ないし2層以上形成することができる。 Next, the film coated with the gas barrier composition is heated and dried for 10 seconds to 10 minutes at a temperature of 20 ° C. to 200 ° C. and a temperature not higher than the melting point of the deposited film, preferably 50 ° C. to 180 ° C. . Thereby, polycondensation is performed and a barrier coat layer can be formed. In addition, the gas barrier composition is applied on the chemical vapor deposition layer so as to overlap two or more coating films, and at a temperature of 20 ° C. to 200 ° C. and below the melting point of the resin substrate. You may heat-dry for 10 second-10 minutes, and you may form the composite polymer layer which laminated | stacked two or more gas barrier coating films. As described above, one to two or more barrier coat layers made of the gas barrier composition can be formed.
バリアコート層の厚さは、好ましくは150nm以上300nm以下であり、より好ましくは180nm以上250nm以下である。バリアコート層の厚さが上記範囲内であれば、高温高湿環境下での保存後のガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制することができる。 The thickness of the barrier coat layer is preferably 150 nm or more and 300 nm or less, and more preferably 180 nm or more and 250 nm or less. When the thickness of the barrier coat layer is within the above range, the gas barrier property after storage in a high temperature and high humidity environment is excellent, and deterioration of the gas barrier property can be suppressed even after the gelbo flex test.
<用途>
本発明によるバリアフィルムは、高度なガスバリア性を要求される様々な分野の製品に適用することができる。例えば、包装材料や、太陽電池、有機発光ダイオード、および表示装置等の電気・電子製品に用いることができる。特に、本発明によるバリアフィルムは、医療品、医薬品、化粧品、化学品、飲食品等の包装材料として用いることができる。バリアフィルムは、高温高湿環境下での保存後であってもガスバリア性に優れ、かつゲルボフレックス試験後においてもガスバリア性の劣化を抑制したものであるため、高度なガスバリア性が要求される、医療品・医薬品用包装材料として特に好適に用いることができる。
<Application>
The barrier film according to the present invention can be applied to products in various fields that require high gas barrier properties. For example, it can be used for packaging materials, electrical / electronic products such as solar cells, organic light emitting diodes, and display devices. In particular, the barrier film according to the present invention can be used as a packaging material for medical products, pharmaceuticals, cosmetics, chemicals, foods and drinks, and the like. The barrier film has excellent gas barrier properties even after storage in a high-temperature and high-humidity environment, and suppresses deterioration of the gas barrier properties even after the gelboflex test, so that a high gas barrier property is required. It can be particularly preferably used as a packaging material for medical products and pharmaceuticals.
<バリアフィルムの製造>
[実施例1]
樹脂基材として二軸延伸PETフィルム(三菱ケミカル(株)製、商品名:T600W、厚さ23μm)を用意した。次に、該PETフィルムの一方の面上に平坦化層(主成分:アクリル樹脂、厚さ0.5μm、表面粗さRa0.7nm、Pv8.0nm)を設けた。なお、平坦化層の表面粗さのRa(算術平均粗さ)およびPv(最大谷深さ)は、MIL B 131(ASTM F 392)に準拠して、走査型プローブ顕微鏡(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製、ナノキュートSPI3800N)を用いて走査エリア5μmエリアで測定した。
<Manufacture of barrier film>
[Example 1]
A biaxially stretched PET film (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, trade name: T600W, thickness 23 μm) was prepared as a resin base material. Next, a planarizing layer (main component: acrylic resin, thickness 0.5 μm, surface roughness Ra 0.7 nm, Pv 8.0 nm) was provided on one surface of the PET film. In addition, Ra (arithmetic mean roughness) and Pv (maximum valley depth) of the surface roughness of the planarizing layer are in accordance with MIL B 131 (ASTM F 392), a scanning probe microscope (SII Nanotechnology). Measurement was performed in a scanning area of 5 μm using Nanocute SPI3800N).
続いて、該PETフィルムの平坦化層上に、ロールツーロール型プラズマCVD処理装置を用いて、下記の条件で蒸着膜組成比Si:O:Cが31:59:10である化学気相蒸着層(厚さ160nm)を形成した。なお、化学気相蒸着層の厚さは、蛍光X線分析装置(Rigaku社製、RIX)を用いて測定した。
(化学気相蒸着層の蒸着条件1)
・投入電力 0.7kW
・原料ガス組成 HMDSO
・He/Mn/O2 100/100/1500sccm
・電極用Ar 100sccm
・成膜圧力 3.5Pa
・膜厚 160nm
・フィルム搬送速度 0.5m/min
Subsequently, on the planarized layer of the PET film, using a roll-to-roll type plasma CVD processing apparatus, a vapor deposition film composition ratio Si: O: C is 31:59:10 under the following conditions. A layer (thickness 160 nm) was formed. In addition, the thickness of the chemical vapor deposition layer was measured using a fluorescent X-ray analyzer (manufactured by Rigaku, RIX).
(Chemical vapor deposition layer deposition conditions 1)
・ Power input 0.7kW
・ Raw gas composition HMDSO
・ He / Mn / O 2 100/100/1500 sccm
・ Ar for electrode 100 sccm
・ Film pressure 3.5Pa
・ Film thickness 160nm
・ Film transport speed 0.5m / min
また、表1に示す組成に従って、調製した組成Aの混合液に、予め調製した組成Bの加水分解液を加えて攪拌し、無色透明のガスバリア性組成物を得た。
次に、該PETフィルムの化学気相蒸着層上に、上記で調製したガスバリア性組成物をダイレクトグラビア法によりコーティングした。その後、140℃で60秒間、加熱処理して、厚さ200nm(乾操状態)のガスバリア性塗布膜を形成して、バリアフィルムを得た。 Next, the gas barrier composition prepared above was coated on the chemical vapor deposition layer of the PET film by a direct gravure method. Then, it heat-processed at 140 degreeC for 60 second, and formed the gas barrier coating film of thickness 200nm (dry operation state), and obtained the barrier film.
[実施例2]〜[実施例6]、[比較例1]
平坦化層の厚さおよび表面粗さならびに化学気相蒸着層の厚さを下記の表2に示した通りにした以外は、実施例1と同様にしてバリアフィルムを製造した。
[Example 2] to [Example 6], [Comparative Example 1]
A barrier film was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness and surface roughness of the planarization layer and the thickness of the chemical vapor deposition layer were as shown in Table 2 below.
<バリアフィルムの性能評価>
上記の実施例および比較例で製造したバリアフィルムに下記の測定を行った。
<Performance evaluation of barrier film>
The following measurements were performed on the barrier films produced in the above Examples and Comparative Examples.
(水蒸気透過度の測定1)
バリアフィルムの水蒸気透過度を、水蒸気透過度測定機(MOCON社製:PERMATRAN)を用いて、JIS K7129Bに準拠して、または、Tecnolox製DELTA PARMを用いて、ISO 15106−5に準拠して、温度40℃および湿度90%の環境下で測定した。測定結果は、下記の表2に示される通りであった。
(Measurement of water vapor permeability 1)
The water vapor permeability of the barrier film is measured according to JIS K7129B using a water vapor permeability measuring device (manufactured by MOCON: PERMATRAN) or according to ISO 15106-5 using Tektronox DELTA PARM. Measurement was performed in an environment of a temperature of 40 ° C. and a humidity of 90%. The measurement results were as shown in Table 2 below.
(水蒸気透過度の測定2)
バリアフィルムを、温度85℃および湿度85%の環境下で120時間保存した。続いて、保存後のバリアフィルムの水蒸気透過度を、上記の水蒸気透過度の測定1と同様にして測定した。測定結果は、下記の表2に示される通りであった。
(Measurement of water vapor permeability 2)
The barrier film was stored for 120 hours in an environment at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85%. Subsequently, the water vapor permeability of the barrier film after storage was measured in the same manner as in the above measurement 1 of water vapor permeability. The measurement results were as shown in Table 2 below.
(水蒸気透過度の測定3)
バリアフィルムを、テスター産業製ゲルボフレックステスターを用いて、MIL B 131(ASTM F 392)に準拠し、実際の使用状況を考慮して50回の屈曲回数で、ゲルボフレックス試験を行った。続いて、ゲルボフレックス試験後のバリアフィルムの水蒸気透過度を、上記の水蒸気透過度の測定1と同様にして測定した。測定結果は、下記の表2に示される通りであった。
(Measurement of water vapor permeability 3)
The gel film was subjected to a gelbo flex test with a number of flexing times of 50 in accordance with MIL B 131 (ASTM F 392) using a gelbo flex tester manufactured by Tester Sangyo in consideration of actual use conditions. Subsequently, the water vapor transmission rate of the barrier film after the gelboflex test was measured in the same manner as in the measurement 1 of the water vapor transmission rate. The measurement results were as shown in Table 2 below.
(酸素透過度の測定)
バリアフィルムを、テスター産業製ゲルボフレックステスターを用いて、MIL B 131(ASTM F 392)に準拠し、実際の使用状況を考慮して50回の屈曲回数で、ゲルボフレックス試験を行った。続いて、ゲルボフレックス試験後のバリアフィルムの酸素透過度を、酸素透過度測定機(MOCON社製:OX−TRAN)を用いてJIS K 7126に準拠して、温度23℃および湿度85%の環境下で測定した。測定結果は、下記の表2に示される通りであった。
(Measurement of oxygen permeability)
The gel film was subjected to a gelbo flex test with a number of flexing times of 50 in accordance with MIL B 131 (ASTM F 392) using a gelbo flex tester manufactured by Tester Sangyo in consideration of actual use conditions. Subsequently, the oxygen permeability of the barrier film after the gelboflex test was measured at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 85% in accordance with JIS K 7126 using an oxygen permeability measuring device (manufactured by MOCON: OX-TRAN). Measured in the environment. The measurement results were as shown in Table 2 below.
10 バリアフィルム
11 樹脂基材
12 平坦化層
13 化学気相蒸着層
14 バリアコート層
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記平坦化層の厚さが、0.3μm以上2.5μm以下であり、
前記平坦化層の化学気相蒸着層と接する側の表面粗さRaが、2.0nm以下である、バリアフィルム。 A barrier film comprising a resin substrate, a planarization layer, a chemical vapor deposition layer, and a barrier coat layer in this order,
The planarization layer has a thickness of 0.3 μm or more and 2.5 μm or less;
The barrier film whose surface roughness Ra of the side which contacts the chemical vapor deposition layer of the said planarization layer is 2.0 nm or less.
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