JP2003039590A - 透明ガスバリア積層フイルム - Google Patents
透明ガスバリア積層フイルムInfo
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Abstract
バリア性を有する積層体を提供することにある。 【解決手段】透明なプラスチックフイルム基材1の少な
くとも片面に、インジウムセリウム酸化物を主成分とす
るものからなるガスバリア層2又はインジウムセリウム
酸化物を主成分とし、さらに、スズ、チタンの酸化物の
いずれか一方若しくは双方を含む混合物からなるガスバ
リア層2を積層し、さらに、該ガスバリア層2の上に酸
化珪素、酸化アルミニウムまたはアクリル樹脂などの有
機高分子物質の少なくとも1種類以上の層からなる低屈
折率層3を積層したことを特徴とする。
Description
ルム基材上にインジウムセリウム酸化物を主成分とした
材料をガスバリア層とした高ガスバリア性を有するフイ
ルムに関するものである。
包装した内容物の蛋白質や油脂等の酸化や変質を抑制し
て味や鮮度を保持する為に、また、内容物の有効成分の
変質を抑制して効能を維持する為に、使用する包装材料
には酸素や水蒸気の透過に対する高度なガスバリア性が
要求される。また、フラットパネルディスプレイ分野に
おいても、構造内への水蒸気などの侵入による表示欠陥
や構造の破損を防止する為に、使用する基材に高いガス
バリア性が要求されている。そのため、前記ガスバリア
性を付与させる為に、ポリビニルアルコール(PVA)、
エチレン・ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ある
いはポリ塩化ビニリデン(PVDC)などのガスバリア性
ポリマーをコーティングしたフイルムやこれらのポリマ
ーからなるフイルムを積層した積層体、さらには、酸化
珪素(SiOx)などの無機化合物を蒸着したフイルムが
使用されてきた。
VAやEVOHを用いたガスバリア材は、ガスバリア性
の温湿度依存性が大きく、高温又は高湿下においてガス
バリア性が低下する。特に水蒸気バリア性の低下が著し
く、煮沸殺菌処理やレトルト殺菌処理を行う用途や、内
容物に多くの水分が含まれる高水分活性の食品包装用と
しては不適である。また、PVDCを用いたガスバリア
材は湿度依存性は小さいが、高ガスバリア性を得ること
は困難であり、加えて塩素を含むために焼却処理やリサ
イクル使用などの廃棄物処理の面で問題があった。
してアルミニウム箔やアルミニウム蒸着フイルムなども
用いられているが、これらは不透明で内容物の目視確認
が出来ないこと、内容物充填後の金属検査機による金属
片などの異物検査が出来ないこと、電子レンジ(マイク
ロ波)による内容物の加熱が出来ないこと、使用後の焼
却処理においてアルミニウムが熔融して炉底に溜まり、
焼却炉を傷めることなどの欠点があった。
おいても、使用する基材として主にガラス基板が用いら
れているが、ガラス基板は重くて脆いために電子手帳や
携帯電話などの電子携帯機器には適用し難いことや、曲
面を有するディスプレイには適用出来ないこと、巻取り
による連続生産が出来ないために高価になる等の問題が
あった。また、基材としてプラスチックフイルムを使用
し、そのフイルムにガスバリア層としてインジウムセリ
ウム酸化物の薄膜層を積層したものは、ガスバリア性は
優れているものの高光線透過性が得られず、透明性の点
でディスプレイ用の基材として使用するには不適当なも
のが多かった。
透明で、かつ、高ガスバリア性を有する積層体を提供す
ることにある。
発明は、透明なプラスチックフイルム基材の少なくとも
片面に、インジウムセリウム酸化物を主成分とするもの
からなるガスバリア層、該ガスバリア層より低屈折率の
材料からなる低屈折率層を順次積層した積層体からなる
ことを特徴とする透明ガスバリア積層フイルムである。
スチックフィルム基材の少なくとも片面に、インジウム
セリウム酸化物を主成分とし、スズ、チタンの酸化物の
いずれか一方または双方を含む混合物質からなるガスバ
リア層、該ガスバリア層より低屈折率の材料からなる低
屈折率層を順次積層した積層体からなることを特徴とす
る透明ガスバリア積層フイルムである。
1又は請求項2に係る発明において、前記低屈折率層が
無機化合物または有機高分子の少なくとも1種類以上の
層からなることを特徴とする透明ガスバリア積層フイル
ムである。
ルムを実施の形態に沿って、以下に説明する。
スバリア積層フイルムの側断面図であり、フイルムの厚
み方向に順に、プラスチックフイルム基材1、ガスバリ
ア層2、低屈折率層3が積層されている。
れる樹脂は、包装分野ではポリオレフィン(ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなど)、ポリエステル(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、ポリ
エチレンナフタレートなど)、ポリアミド、ポリイミ
ド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリエーテルスルフォンなどやこれらの共重合体
であり、使用するフイルムは無延伸あるいは延伸したフ
イルムが使用され、用途に応じて適宜選択される。
では、前記プラスチックフイルム基材1は透明性やガス
バリア性に加えて、透明電極膜や配向膜の成膜行程に対
する耐熱性があることや、偏向膜内に置かれて使用され
るために光学的異方性(リタデーション)が小さいこと
などが必要とされることから、ポリアクリレートやポリ
カーボネート、ポリエーテルスルフォン、非晶質ポリオ
レフィンなどのフイルムが好ましく用いられる。
要に応じて帯電防止剤や紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤な
どの添加剤が含まれていても構わず、表面がコロナ処
理、プラズマ処理、フレ−ム処理、薬品処理、アンカー
コート処理あるいはハードコート処理や耐腐食コート処
理等などによって、改質されたものであっても差し支え
ない。
ム酸化物、あるいはインジウムセリウム酸化物を主成分
とし、スズ、チタンの酸化物の何れか一方または双方を
含む酸化物から形成されている必要がある。
かの制限を受けるものではないが、インジウムセリウム
酸化物、あるいはインジウムセリウム酸化物を主成分と
して、スズ、チタンの酸化物のいずれか一方、または双
方を含む酸化物からなるタ−ゲットを用い、直流(DC)
スパッタリング法、交流(AC)スパッタリング法、高周
波(RF)スパッタリング法などによって成膜する方法
が、得られる薄膜のガスバリア性や透明性、さらには成
膜速度の面からも最も適した方法である。また完全に無
色透明な膜を得るためには、スパッタリング中に酸素ガ
スを供給することも有効な方法である。ここでスズ、チ
タンの酸化物のターゲット中の含有率は1重量%以下で
ある。
100nmの範囲内であることが好ましく、より好まし
いのは5nm〜100nmの範囲である。5nm以下で
は島状になって連続膜にならない場合があり、高ガスバ
リア性が得られない。100nmを越えると膜自身の光
吸収によって十分な透明性が得られない。
に使用した酸化物の薄膜の反射率より低屈折率の物質の
薄膜からなる。本発明において、低屈折率層3に用いる
物資の具体例としてSiOX やAlOX が用いられる。
これらの物質を低屈折率層3に用いるとさらなるガスバ
リア性の向上が期待できる。
有機高分子物質を積層した場合、前述のSiOX 等の無
機化合物の薄膜よりも高速に成膜することが可能になり
高い生産性が期待できる。
近において光線透過率が極大値をとるように膜厚を調整
する必要がある。その厚みは、100nm〜200nm
が好ましい。
やAlOXなどの無機化合物薄膜の場合には、スパッタ
リング法、真空蒸着蒸着法、イオンプレーティング法、
化学CVD法などが適しており、有機高分子薄膜の場合
には、グラビア、マイクログラビア、ダイコーティング
などの各種のコーティング法が適している。
処理などを施すことは、目的の特性に実質的に悪影響を
及ぼさないかぎり何ら問題ない。
下に具体的な実施例に従って説明する。本発明はこれら
の実施例に限定されるものではない。
として、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート
フイルムを用い、ガスバリア層2として、インジウムセ
リウム酸化物をターゲットとし、厚さ70nmの薄膜を
DCマグネトロンスパッタリング法で形成し、その上に
低屈折率層3として、蒸着法で厚さ120nmの酸化珪
素の薄膜を形成して、本発明の透明ガスバリア積層フイ
ルムを作成した。
として、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレート
フイルムを用い、ガスバリア層2として、インジウムセ
リウム酸化物をターゲットとし、厚さ70nmの薄膜を
DCマグネトロンスパッタリング法で形成した。次に、
前記ガスバリア層2を積層した基材1をグラビアコータ
ー機に装着し、低屈折率層3として、トリエチレングリ
コール・ジアクリレートを前記ガスバリア層2面にコー
ティングした後、120kV、0.1MGyの電子線を
照射して重合し、厚さ120nmの薄膜を形成し、本発
明の透明ガスバリア積層フイルムを作成した。
層2の物質として、インジウムセリウム酸化物、チタン
酸化物、スズ酸化物をターゲットとし、同様な方法で厚
さ70nmの薄膜を形成させた以外は、同様にして本発
明の透明ガスバリア積層フイルムを作成した。
層2の物質として、インジウムセリウム酸化物、チタン
酸化物、スズ酸化物をターゲットとし、同様な方法で厚
さ70nmの薄膜を形成させた以外は、同様にして本発
明の透明ガスバリア積層フイルムを作成した。
層3を設けなかった以外は、同様にして比較用のガスバ
リア積層フイルムを作成した。
層3を設けなかった以外は、同様にして比較用のガスバ
リア積層フイルムを作成した。
ア層2を設けなかった以外は、同様にして比較用のガス
バリア積層フイルムを作成した。
ア層2を設けなかった以外は、同様にして比較用のガス
バリア積層フイルムを作成した。
各ガスバリア積層フイルムの酸素透過度、水蒸気透過度
及び光線透過率を以下の測定方法で測定し、評価した。
その結果を表1に示す。 (1)酸素ガス透過度 酸素透過度測定装置(モダンコントロール社製 MOC
ON OXTRAN10/50A)を用いて、25℃、
70%RH雰囲気下で測定した。 (2)水蒸気透過度 水蒸気透過度測定装置(モダンコントロール社製 PE
RMATRAN W6)を用いて、40℃、90%RH
雰囲気下で測定した。 (3)光線透過率 分光光度計(日立製作所(株)製、スペクトロフォトメ
ーター、U−4000)を用いて、波長550nmの光
線の透過率を測定した。
は、インジウムセリウム酸化物またはこの酸化物を主成
分としたガスバリ層及び低屈折率層として無機化合物の
薄膜を形成しているので、酸素透過度及び水蒸気透過度
共に非常に小さく、550nmの光線透過率も高く、透
明性も優れている。実施例2及び実施例4はガスバリア
層としてインジウムセリウム酸化物またはこの酸化物を
主成分とした薄膜を形成し、低屈折率層としてポリアク
リレートの有機高分子の薄膜を使用しているので、酸素
透過度は小さく、水蒸気透過度は少し大きくなっている
が、十分に実用に耐える程度であり、550nmの光線
透過率も高く、透明性も優れている。一方、比較例1及
び比較例2は低屈折率層を設けていないので、550n
mの光線透過率も小さく、透明性に劣る。比較例3及び
比較例4はガスバリア層を設けていないので、酸素透過
度及び水蒸気透過度が実施例のものに比べかなり大きく
なっており、ガスバリア性が劣る。これらの結果を踏ま
えて総合的に評価すると、実施例1〜4のものはガスバ
リア性に優れ、かつ、透明性に優れていることが判明し
た。
は、プラスチックフイルム基材上にインジウムセリウム
酸化物またはこの酸化物を主成分とした薄膜からなるガ
スバリア層を設け、さらに、その上に前記酸化物より低
屈折率の物質からなる低屈折率層を積層する事により、
高ガスバリア性を有し、かつ、高光線透過性を有する積
層体を得ることができた。これにより、包装分野におい
てもガスバリア性包装材料として、あるいはフラットパ
ネルディスプレイ分野においては、ガラス基板に代わる
透明ガスバリア基材として広く利用が可能である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項1】透明なプラスチックフイルム基材の少なく
とも片面に、インジウムセリウム酸化物を主成分とする
ものからなるガスバリア層、該ガスバリア層より低屈折
率の材料からなる低屈折率層を順次積層した積層体から
なることを特徴とする透明ガスバリア積層フイルム。 - 【請求項2】透明なプラスチックフイルム基材の少なく
とも片面に、インジウムセリウム酸化物を主成分とし、
さらに、スズ、チタンの酸化物のいずれか一方または双
方を含む混合物からなるガスバリア層、該ガスバリア層
より低屈折率の材料からなる低屈折率層を順次積層した
積層体からなることを特徴とする透明ガスバリア積層フ
イルム。 - 【請求項3】前記低屈折率層が無機化合物または有機高
分子の少なくとも1種類以上の層からなることを特徴と
する請求項1又は請求項2記載の透明ガスバリア積層フ
イルム。
Priority Applications (1)
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JP2001229172A JP4765216B2 (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 透明ガスバリア積層フイルム |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006310180A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Osaka Univ | エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法 |
JP2009241483A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Dainippon Printing Co Ltd | ガスバリアフィルム |
US11118080B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-14 | Sun Chemical Corporation | Reinforcement barrier coatings |
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JP2000108238A (ja) * | 1998-10-01 | 2000-04-18 | Toppan Printing Co Ltd | 光学フィルム |
JP2001024382A (ja) * | 1999-07-12 | 2001-01-26 | Toppan Printing Co Ltd | 電磁波シールド材 |
-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001229172A patent/JP4765216B2/ja not_active Expired - Fee Related
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