(57)【要約】【課題】生産性が高く、バリア性と透明性を両立したガスバリアフィルムを提供する。【解決手段】透明基材フィルム上に酸化シリコン層を形成してなる透明バリアフィルムにおいて、前記酸化シリコン層が、前記透明基材フィルム側から第１層および第２層の合計２層からなり、それぞれの屈折率および膜厚が下記の関係にあることを特徴とするガスバリアフィルム。屈折率：  ｎ１＞ｎ２、膜厚：  ｔ１＜ｔ２  かつ  ｔ１＋ｔ２＜１００。式中、ｎ１：第１層の屈折率、ｎ２：第２層の屈折率、ｔ１：第１層の膜厚（単位：ｎｍ）、ｔ２：第２層の膜厚（単位：ｎｍ）である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材フィルム上に酸化シリコン層を形成してなる透明バリアフィルムにおいて、前記酸化シリコン層が、前記透明基材フィルム側から第１層および第２層の合計２層からなり、それぞれの屈折率および膜厚が下記の関係にあることを特徴とするガスバリアフィルム。
屈折率：  ｎ１＞ｎ２
膜厚：  ｔ１＜ｔ２  かつ  ｔ１＋ｔ２＜１００  
式中、ｎ１：第１層の屈折率、ｎ２：第２層の屈折率、ｔ１：第１層の膜厚（単位：ｎｍ）、ｔ２：第２層の膜厚（単位：ｎｍ）
【請求項２】
前記酸化シリコン層の屈折率が、ｎ１＞１．５、かつｎ２＜１．５であることを特徴とする請求項１に記載のガスバリアフィルム。
【請求項３】
前記透明基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項１または２に記載のガスバリアフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食品・医薬品・電子部品等の分野に利用されるガスバリアフィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記の分野においては、各種の透明性バリアフィルムが利用されている。これらの用途においては、可視光を透過させる透明性と、水蒸気や酸素などのガスを遮断するいわゆるバリア性を併せ持つことが必要となっている。
【０００３】
各種の透明性バリアフィルムの中で、高いバリア性能を発現するために、酸化物薄膜をバリア層として真空成膜法で基材フィルム上に形成したフィルムが広く使われている。酸化物薄膜のうち、酸化シリコンはバリア性と耐久性とを兼ね備えることから、最も広く用いられている薄膜の一つである。
【０００４】
しかし、酸化シリコンのバリア性能を高める場合、酸素を不足気味にしたＳｉＯｘにする必要がある。その代償として、透過率が低下してしまうというマイナス面がある。
【０００５】
特許文献１（特開２００８−１４２９４１号公報）では、透明性とバリア性を両立させるため、酸化シリコンと窒化シリコンを積層する構成を提案している。しかし、組成が異なり、必ずしも製造が容易ではないことから、さらなる改良が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４２９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような課題を鑑み、生産性が高く、バリア性と透明性を両立したガスバリアフィルムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、透明基材フィルム上に酸化シリコン層を形成してなる透明バリアフィルムにおいて、前記酸化シリコン層が、前記透明基材フィルム側から第１層および第２層の合計２層からなり、それぞれの屈折率および膜厚が下記の関係にあることを特徴とするガスバリアフィルムである。
屈折率：  ｎ１＞ｎ２
膜厚：  ｔ１＜ｔ２  かつ  ｔ１＋ｔ２＜１００  
式中、ｎ１：第１層の屈折率、ｎ２：第２層の屈折率、ｔ１：第１層の膜厚（単位：ｎｍ）、ｔ２：第２層の膜厚（単位：ｎｍ）
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記酸化シリコン層の屈折率が、ｎ１＞１．５、かつｎ２＜１．５であることを特徴とする請求項１に記載のガスバリアフィルムである。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記透明基材フィルムが、ポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項１または２に記載のガスバリアフィルムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、透明性とガスバリア性を両立した、ガスバリアフィルムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のガスバリアフィルムを説明するための断面図である。
【図２】実施例４、比較例１および比較例２の光線透過スペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明のガスバリアフィルムを説明するための断面図であり、透明基材フィルム上に、酸化シリコン層である第１層および第２層が設けられている。
本発明に用いられる透明基材フィルムは透明性と可とう性を有していればいかなるものでも良いが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート、ポリサルフォン、ナイロン系などが挙げられる。これらの中で、厚み１２μｍ以上１００μｍ以下のポリエチレンテレフタレートフィルムがバリア性フィルムの透明基材フィルムとして広く使用されているひとつである。透明基材フィルムには必要に応じて帯電防止剤や紫外線吸収剤、可塑剤、滑り剤といった添加剤が含まれていても構わない。また、表面がコロナ処理、プラズマ処理、易接着処理等改質されたものであっても差し支えない。
【００１４】
本発明の酸化シリコン層は、透明基材フィルム上に透明基材フィルム側から第１層、第２層の順に積層された２層で構成されている。
【００１５】
酸化シリコン層の形成法としては真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ化学気相堆積法が挙げられる。これらの中で、真空蒸着法が成膜速度が最も速く、コスト面では最も有利となる。酸化シリコンの薄膜形成に利用される真空蒸着法には、ＥＢ（電子線）加熱式真空蒸着法、抵抗加熱式真空蒸着法、誘導加熱式真空蒸着法が挙げられる。
【００１６】
本発明の酸化シリコン層を構成する第１層および第２層の屈折率ｎ１およびｎ２は、ｎ１＞ｎ２の関係にあることが好ましい。特に、第１層の屈折率ｎ１が１．５より大きく、かつ第２層の屈折率ｎ２が１．５より小さいことがより好ましい。さらに、本発明の酸化シリコン層を構成する第１層および第２層の膜厚ｔ１、ｔ２は、ｔ１＜ｔ２かつｔ１＋ｔ２＜１００（単位：ｎｍ）の関係にあることが好ましい。この条件を満たすことにより、黄色味が少なくバリア性と透明性に優れたガスバリアフィルムとなる。
【００１７】
酸化シリコン層の屈折率は、酸化シリコンの成膜中の酸素ガスの添加量や成膜中の圧力によって調整することができる。
【００１８】
透明バリアフィルムとしての可とう性を維持する観点から、第１層および第２層の合計膜厚は１００ｎｍ未満であることが望ましい。これ以上になると、膜にクラックが生じやすくなるなど弊害が多くなる。さらに可とう性に関し安全を考慮すると、合計膜厚は７０ｎｍ以下が望ましい。
【実施例】
【００１９】
以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。水蒸気透過度と光学特性は、下記の方法に従って評価した。
水蒸気透過度：ＪＩＳＺ０２０８に準じ測定を行った。
光学特性：日立製作所製Ｕ４０００形分光光度計にて、絶対反射率測定ユニット（５°）を用い、透過率測定を行った。色彩計算は、Ｄ６５光源２°視野を用いた。
【００２０】
実施例と比較例に共通の内容について記述する。
透明基材フィルムには、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ６０，１２μｍｔ）を用いた。成膜方法には、ＥＢ加熱式蒸着法（枚葉式）を用いた。成膜装置にはメインの真空排気系として、油拡散ポンプとクライオパネルを設置し、到達圧力は１０−４Ｐａ台まで実施した。蒸着材料としては成形・焼成済みの酸化シリコン材料（Ｏ／Ｓｉ≒１．０）を使用した。本実施例・比較例における成膜時のパラメータは、成膜中の酸素ガス添加有無と、膜厚とした。成膜中の圧力は、酸素ガス添加無しの場合が２×１０−２Ｐａ、酸素ガス添加有りの場合には４×１０−２Ｐａで行った。事前に形成する薄膜の波長５５０ｎｍにおける単層屈折率をエリプソメーターで測定したところ、酸素ガス添加無しの場合が２．０１、また酸素ガス添加有りの場合が１．４３であった。各層の膜厚は、成膜装置内に取り付けてある水晶振動子型の膜厚計と、形成した膜厚の断面ＴＥＭ像を撮ることにより予め相関を確認した上で、成膜した。
【００２１】
実施例１〜４
表１に実施例１〜４の条件を記した。いずれも、バリア性が遜色ない上、特に黄色味が少なく透明性に優れていることが分かる。
【００２２】
比較例１〜７
表１に比較例１〜７の条件を記した。基材フィルムのみである比較例１を除くと、実施例とくらべ、特に黄色味が強く透明性に劣ることが分かる。
【００２３】
【表１】
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【００２４】
図２に、実施例４、比較例１および比較例２の光線透過スペクトルを示す。本発明のガスバリアフィルムは透明性に優れることが分かる。
【００２５】
以上より、本発明の構成によると、バリア性と透明性を両立するガスバリアフィルムが得られることが明確となった。
【図１】
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【図２】
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