(57)【要約】【課題】ばらつきが少なく良好なガスバリアー性を有し、かつ、剥離、反りあるいは界面反射などの問題を回避できるフィルム積層体を提供する。【解決手段】プラスチックフィルム製基材層に、このプラスチックフィルムと実質的に同一種の材料を溶解した樹脂溶液を塗布して平坦化層を積層し、その上に、無機化合物層を積層してフィルム積層体を形成する。樹脂溶液を作製するための溶媒として、溶解すべき樹脂の２５℃における溶解度が３重量％以上であり、ＪＩＳ  Ｈ０４００−５００に規定される滴下法により溶媒をプラスチックフィルム上に滴下した場合に１００μｍ／１００分以上の速度で孔が生じない溶媒を使用することが好ましい。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラスチックフィルム製基材層に接して、当該プラスチックフィルムと実質的に同一種の材料よりなる平坦化層を積層し、その上に無機化合物層を積層してなるフィルム積層体。
【請求項２】
前記プラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値が５０ｎｍ以下である、請求項１に記載のフィルム積層体。
【請求項３】
前記プラスチックフィルムがポリカーボネートよりなる、請求項１または２に記載のフィルム積層体。
【請求項４】
前記ポリカーボネートが、ビスクレゾールフルオレン構造と２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン構造とを骨格構造に持つポリカーボネートである、請求項３に記載のフィルム積層体。
【請求項５】
前記平坦化層の厚さが、前記プラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値の２倍以上である、請求項１〜４のいずれかに記載のフィルム積層体。
【請求項６】
前記平坦化層について、前記基材層の積層側面と接する側の面ではない方の面（平坦化層の基材層非接触面）の凹凸のピークツーバレーの最大値が１０ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれかに記載のフィルム積層体。
【請求項７】
前記無機化合物層の厚さが、前記平坦化層の基材層非接触面の凹凸のピークツーバレーの最大値の３倍以上である、請求項１〜６のいずれかに記載のフィルム積層体。
【請求項８】
前記無機化合物層が、ケイ素、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、チタンおよびタンタルからなる群の内の少なくともいずれか１つの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、またはこれらの混合物を主成分とする、請求項１〜７のいずれかに記載のフィルム積層体。
【請求項９】
プラスチックフィルム製基材層に、当該プラスチックフィルムと実質的に同一種の材料を溶解した樹脂溶液を塗布して平坦化層を積層し、その上に、無機化合物層を積層してなるフィルム積層体の製造方法。
【請求項１０】
前記樹脂溶液を作製するための溶媒として、溶解すべき樹脂の２５℃における溶解度が３重量％以上であり、ＪＩＳ  Ｈ０４００−５００に規定される滴下法により溶媒を当該プラスチックフィルム上に滴下した場合に、１００μｍ／１００分以上の速度で孔が生じない溶媒を使用する、請求項９に記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１１】
前記プラスチックフィルム製基材層を溶液キャスト法で作製し、
その積層側面を、溶液キャスト法においてフィルムを担持するベルトと接する側の面とする、
請求項９または１０に記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１２】
平坦化層を積層する前の前記プラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値が５０ｎｍ以下である、請求項９〜１１のいずれかに記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１３】
前記プラスチックフィルムがポリカーボネートよりなる、請求項９〜１２のいずれかに記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１４】
前記ポリカーボネートが、ビスクレゾールフルオレン構造と２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン構造とを骨格構造に持つポリカーボネートである、請求項１３に記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１５】
前記平坦化層の厚さが、平坦化層を積層する前の前記プラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値の２倍以上になるようにする、請求項９〜１４のいずれかに記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１６】
前記平坦化層について、前記基材層の積層側面と接する側の面ではない方の面（平坦化層の基材層非接触面）の凹凸のピークツーバレーの最大値が、無機化合物層を積層する前に１０ｎｍ以下である、請求項９〜１５のいずれかに記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１７】
前記無機化合物層の厚さが、無機化合物層を積層する前の前記平坦化層の基材層非接触面の凹凸のピークツーバレーの最大値の３倍以上であるようにする、請求項９〜１６のいずれかに記載のフィルム積層体の製造方法。
【請求項１８】
前記無機化合物層を、
ケイ素、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、チタンおよびタンタルからなる群の内の少なくともいずれか１つの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、またはこれらの混合物を主成分として用い、
マグネトロンスパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、加熱蒸着法、ゾル−ゲル法、高周波誘導加熱法よりなる群の内のいずれか一つの方法で積層して形成する、
請求項９〜１７のいずれかに記載のフィルム積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスバリア性を向上させたフィルム積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラスチックフィルムを基材とした積層体（本発明においては、単に「フィルム積層体」と呼称することがある）として、その表面に酸化珪素、酸化アルミニウム等の無機化合物層を形成したフィルム積層体はガスバリア性を有するフィルムとして、食品包装、医薬品包装などの包装用途に広く用いられている。また包装用途以外にも、液晶表示素子、タッチパネル、エレクトロルミネッセンス表示素子などに使用する透明導電性基板の一部としても用いられている。
【０００３】
これらのフィルム積層体に関し、水蒸気バリア性やガスバリア性を向上させることを目的として数々の改良検討がなされている。たとえば、基材層を形成するプラスチックフィルムの硬さを規定したもの（たとえば特許文献１参照。）、無機化合物層の粒状を規定したもの（たとえば特許文献２参照。）、基材層を形成するプラスチックフィルムの表面粗さを規定したもの（たとえば特許文献３参照。）、無機化合物層の比重を規定したもの（たとえば特許文献４参照。）、基材層を形成するプラスチックフィルムの表面粗度と表面処理後の表面粗度の比を規定したもの（たとえば特許文献５参照。）などが存在し、また基材層を形成するプラスチックフィルムと薄膜との密着性向上のためにアンカーコートを施したもの（たとえば特許文献６参照。）が存在する。
【０００４】
本発明並びに文献１〜６の方法で記述されるフィルム積層体に関しては、いずれも基材にプラスチックフィルムを用いているが、プラスチックに共通する問題として水蒸気・酸素等を透過させる性質があり、食品・医薬品等を劣化させてしまうため、酸化ケイ素等の無機薄膜をバリア層として積層させ、これらのガス透過率を低減させる必要がある。
【０００５】
表面の粗いフィルム面に直接に酸化アルミニウム、酸化珪素などの金属酸化物を積層させたフィルム積層体を作製し、酸素ガス透過率、水蒸気透過率を測定したところ、目的とするフィルム積層体を安定して作製できない場合があった。
【０００６】
ところが、積層成分として基材層を形成するプラスチックフィルム上に平坦化層を導入し、その上に金属酸化物を積層したフィルム積層体では、水蒸気透過率のバラつきが低く、平均値の低いものが得られ得ることが判明した。即ち、フィルム表面の表面の粗さが、金属酸化物層の均一な製膜の障害となっていることが判明した。
【０００７】
しかるに、従来積層フィルムによく使用されていた樹脂を平坦化層の材料として使用した場合には、剥離や反りあるいは界面反射などの新たな問題を惹起することが判明した。即ち、従来は、積層フィルムの密着性、湿熱耐久性、透明性、滑り性等の改良を図るため、たとえばポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、シリコン樹脂、アルキルチタネートおよびこれらの変性樹脂など公知の樹脂を、単独あるいは２種以上を併せて使用してきたが、そのいずれも新たな問題を惹起することが見出された。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−０９６６６１号公報（特許請求の範囲）
【０００９】
【特許文献２】
特開平９−０７６４００号公報（特許請求の範囲）
【００１０】
【特許文献３】
特開平３−１７６１２３号公報（特許請求の範囲）
【００１１】
【特許文献４】
特開平５−１８６６２２号公報（特許請求の範囲）
【００１２】
【特許文献５】
特開平１０−２４４６０１号公報（特許請求の範囲）
【００１３】
【特許文献６】
特開平３−０８６５３９号公報（特許請求の範囲）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題を解決し、ガス透過率を低減させた良好なフィルム積層体を提供することを目的とする。
【００１５】
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様によれば、プラスチックフィルム製基材層に接して、当該プラスチックフィルムと実質的に同一種の材料よりなる平坦化層を積層し、その上に無機化合物層を積層してなるフィルム積層体が提供される。
【００１７】
プラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値が５０ｎｍ以下であること、プラスチックフィルムがポリカーボネートよりなること、とりわけビスクレゾールフルオレン構造と２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン構造とを骨格構造に持つポリカーボネートであること、平坦化層の厚さが、プラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値の２倍以上であること、平坦化層について、基材層の積層側面と接する側の面ではない方の面（平坦化層の基材層非接触面）の凹凸のピークツーバレーの最大値が１０ｎｍ以下であること、無機化合物層の厚さが、平坦化層の基材層非接触面の凹凸のピークツーバレーの最大値の３倍以上であること、無機化合物層が、ケイ素、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、チタンおよびタンタルからなる群の内の少なくともいずれか１つの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、またはこれらの混合物を主成分とすること、が好ましい。
【００１８】
本発明の他の一態様によれば、プラスチックフィルム製基材層に、当該プラスチックフィルムと実質的に同一種の材料を溶解した樹脂溶液を塗布して平坦化層を積層し、その上に、無機化合物層を積層してなるフィルム積層体の製造方法が提供される。
【００１９】
樹脂溶液を作製するための溶媒として、溶解すべき樹脂の２５℃における溶解度が３重量％以上であり、ＪＩＳ  Ｈ０４００−５００に規定される滴下法により溶媒を当該プラスチックフィルム上に滴下した場合に、１００μｍ／１００分以上の速度で孔が生じない溶媒を使用すること、プラスチックフィルム製基材層を溶液キャスト法で作製し、その積層側面を、溶液キャスト法においてフィルムを担持するベルトと接する側の面とすること、平坦化層を積層する前のプラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値が５０ｎｍ以下であること、プラスチックフィルムがポリカーボネートよりなること、とりわけビスクレゾールフルオレン構造と２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン構造とを骨格構造に持つポリカーボネートであること、平坦化層の厚さが、平坦化層を積層する前のプラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値の２倍以上になるようにすること、平坦化層について、基材層の積層側面と接する側の面ではない方の面（平坦化層の基材層非接触面）の凹凸のピークツーバレーの最大値が、無機化合物層を積層する前に１０ｎｍ以下であること、無機化合物層の厚さが、無機化合物層を積層する前の平坦化層の基材層非接触面の凹凸のピークツーバレーの最大値の３倍以上であるようにすること、無機化合物層を、ケイ素、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、チタンおよびタンタルからなる群の内の少なくともいずれか１つの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、またはこれらの混合物を主成分として用い、マグネトロンスパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、加熱蒸着法、ゾル−ゲル法、高周波誘導加熱法よりなる群の内のいずれか一つの方法で積層して形成すること、が好ましい。
【００２０】
本発明により、ばらつきが少なく良好なガスバリアー性を有し、かつ、剥離、反りあるいは界面反射などの問題を回避できるフィルム積層体を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を表、実施例等を使用して説明する。なお、これらの表、実施例等および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
【００２２】
プラスチックフィルム製基材層に接して、このプラスチックフィルムと実質的に同一種の材料よりなる平坦化層を積層し、その上に無機化合物層を積層してフィルム積層体を形成すると、基材層の積層側面と接する側の面ではない方の面（平坦化層の基材層非接触面）は平坦性に優れ、従って無機化合物層によるガスバリアー性がばらつき少なく良好に発揮でき、かつ、剥離、反りあるいは界面反射などの問題を回避できることが判明した。プラスチックフィルムと実質的に同一種の材料よりなる平坦化層を使用することにより、プラスチックフィルムとの化学的、物理的親和性が高くなり、線膨張係数の相違に起因する反りや剥離、屈折率の相違による界面反射などの問題が回避できるための効果と推察される。
【００２３】
本発明に係るフィルム積層体の基材層に使用するプラスチックフィルムとしては、実質的に透明であることが非常に好ましい。またフィルム積層体の透明性を損なわない範囲であれば、可塑剤、フィラー、紫外線吸収剤、酸化防止剤、易接着剤、易滑材、着色剤などの添加剤を加えることができる。なお、これらの添加剤の発揮する機能は、本発明に係るフィルム積層体に他の層を積層することによって実現してもよい。
【００２４】
基材層の製造法には特に限定は無く、溶融押出し製膜法、溶液キャスト製膜法、インフレーション製膜等公知の方法で作製することができる。また、無延伸フィルムでも、延伸フィルムでも良い。なお、用途によっては、透明でなくともよい場合もあり、そのような場合には、添加剤等についても透明性に対する制限は不要である。
【００２５】
プラスチックフィルムとして使用できる材料としては特に制限はないが、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリシクロオレフィン、ポリエーテルサルホン、光硬化性アクリル重合体等を挙げることができる。ポリカーボネートとしては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン構造（ビスフェノールＡ構造）を骨格構造に持つポリカーボネートや、とりわけビスクレゾールフルオレン構造とビスフェノールＡ構造とを骨格構造に持つポリカーボネートが好ましい。ビスクレゾールフルオレン構造とビスフェノールＡ構造とを骨格構造に持つポリカーボネートは、高いガラス転移温度を有するがゆえにプラスチックフィルムの耐熱性に優れ、透明導電基板などの用途においてより好ましく用いられる。なお、ビスクレゾールフルオレン構造および２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン構造とは、ビスクレゾールフルオレンや２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの両端の−ＯＨが−Ｏ−となった構造を意味する。
【００２６】
本発明に係る「プラスチックフィルムと実質的に同一種の材料よりなる平坦化層」とは、平坦化層を形成する材料が、プラスチックフィルムを形成する材料と、同一またはほぼ同一の化学組成を有し、化学的、物理的特性が同一またはほぼ同一であることを意味する。たとえば、プラスチックフィルムが、ビスクレゾールフルオレンとビスフェノールＡとを芳香族ジヒドロキシ化合物としてなる芳香族ポリカーボネートよりなる場合に、平坦化層を形成する材料として、同じ割合のビスクレゾールフルオレンと２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンとを芳香族ジヒドロキシ化合物としてなる芳香族ポリカーボネートを使用する場合や、その割合を変更したもの、芳香族ジヒドロキシ化合物の一部を１，４−シクロヘキサンジメタノール等の他のジヒドロキシ化合物で置き換えた共重合体を使用する場合を例示することができる。実質的に同一種であるか否かやほぼ同一の化学組成を有しているかどうか、化学的、物理的特性がほぼ同一であるかどうかは、実際にフィルム積層体を作製し、平坦性、剥離性、反り等を評価することによって、本発明の目的に適合するかどうかにより、適宜定めることができる。一般的に、プラスチックフィルムを形成する材料に対して２０重量％程度まで共重合比を変更させたもの、あるいは１０重量％までのその他の共重合成分あるいは添加剤を加えたものが適する。
【００２７】
なお、本発明に係る平坦化層とは、プラスチックフィルム製基材層の積層面の表面より平坦な面を実現するための層を意味する。具体的な平坦化の程度は、実情に応じて決めることができる。具体的な平坦化の好ましい程度については後述する。
【００２８】
本発明に係るプラスチックフィルム製基材層の積層側面は、プラスチックフィルム製基材層の両面のうち、いずれか一方でもよく、両方であってもよい。
【００２９】
本発明に係るプラスチックフィルム製基材層の積層側面の凹凸のピークツーバレーの最大値が５０ｎｍ以下であることが好ましい。この値は、可能であれば平坦化層を積層した後の測定によるものでもよいが、より簡便には、平坦化層を作製する前に測定したものでもよい。
【００３０】
面の凹凸のピークツーバレーの最大値とは、ある表面上の所定面積について表面凹凸を測定した場合の、凸部分頂部の高さの内最大の値と凹部分底部の深さの内最大の値との差を意味する。具体的には、たとえばＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定される最大高さ（Ｒｙ）を使用することもできる。測定装置としては、光学式干渉顕微鏡あるいは原子間力顕微鏡を使用できる。たとえば、光学干渉式顕微鏡ＷｙｃｏＮＴ３３００（Ｖｅｅｃｏ社製）で測定を行うならば、付属する解析ソフトもそのまま用いることができる。
【００３１】
この値が５０ｎｍ以下であると、平坦化層の平坦化効果が発揮し易く、ひいてはガスバリアー性がばらつき少なく良好に発揮し易くなる。
【００３２】
なお、面の凹凸のピークツーバレーの最大値が５０ｎｍ以下である要件は、プラスチックフィルム製基材層の積層側面の任意の部分で成立すればよいが、たとえば、生産の１ロットについて数点以上測定すれば、フィルム積層体の製品全体の信頼性が向上するため、好ましい。
【００３３】
本発明に係る平坦化層の厚さは本発明の目的を阻害しない範囲であれば限定されるものではないが、上記ピークツーバレーの最大値の２倍以上であることが好ましく、３倍以上であることがより好ましい。平坦化効果が十分に発揮されるからである。
【００３４】
この平坦化層の厚さは、上記ピークツーバレー値を測定したのと同一のフィルム積層体ロットについて測定したものであれば、どのような方法によったものでもよい。具体的には、１ロットについて数点以上測定し、その平均値として求めれば十分である。測定したピークツーバレーの最大値が複数ある場合には、そのうちの最大の値の２倍または３倍以上とすればよい。
【００３５】
なお、平坦化層による具体的な平坦化のレベルとしては、平坦化層の、基材層の積層側面と接する側の面ではない方の面（平坦化層の基材層非接触面）の凹凸のピークツーバレーの最大値が１０ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以下であることがより好ましい。この値は、可能であれば無機化合物層を形成した後の測定によるものでもよいが、より簡便には、無機化合物層を作製する前に測定したものでもよい。
【００３６】
本発明に係る無機化合物層の厚さについては、平坦化層の基材層非接触面の凹凸のピークツーバレーの最大値の３倍以上であると、ばらつきの少ないガス透過率を実現でき、特に水蒸気透過率を低くできることがわかった。この無機化合物層の厚さは、上記ピークツーバレー値を測定したのと同一のフィルム積層体ロットについて測定したものであれば、どのような方法によったものでもよい。具体的には、１ロットについて数点以上測定し、その平均値として求めれば十分である。測定したピークツーバレーの最大値が複数ある場合には、そのうちの最大の値の３倍以上とすればよい。
【００３７】
無機化合物層の厚さの具体的数値としては、連続膜を作製するには１０ｎｍ以上であることが好ましく、また反りの発生やひび割れ発生防止の点で２００ｎｍ以下とすることが好ましい。２０ｎｍ〜４０ｎｍの厚さがより好ましい。
【００３８】
無機化合物を薄膜形成する場合、上記ピークツーバレー値が大きいとフィルム表面でシャドウ効果を引き起こし、薄膜が積層されない部分が発生してしまうことがある。この問題は、無機化合物の薄膜を上記ピークツーバレー値の３倍以上の厚さで積層する場合には、実質的に抑制できることが分かった。
【００３９】
本発明に係る無機化合物層としては、通常、金属、酸化物、窒化物、酸窒化物等が好適に用いられる。具体的には、ケイ素、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、チタンおよびタンタルからなる群の内の少なくともいずれか１つの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、またはこれらの混合物を主成分とすることが好ましい。なお、本発明の趣旨に反しない限り、他の成分が共存していてもよい。水蒸気バリア性と透明性、並びに安価という点においては、工業的には酸化アルミニウム、酸化ケイ素がより好適に用いられる。
【００４０】
本発明に係るフィルム積層体は、プラスチックフィルム製基材層上に、このプラスチックフィルムと実質的に同一種の材料よりなる平坦化層を積層し、その上に、無機化合物層を積層して作製することができる。平坦化層の作製には、公知のどのような方法を採用しても良く、溶液状体で塗布し、溶媒を除去する方法、フィルム状体の材料を貼り付ける方法等を例示することができるが、プラスチックフィルム製基材層に、このプラスチックフィルムと実質的に同一種の材料を溶解した樹脂溶液を塗布して平坦化層を積層し、その上に、無機化合物層を積層して作製する方法が好ましい。
【００４１】
樹脂溶液を塗布することにより、プラスチックフィルム製基材層と平坦化層とを化学的物理的歪みなく積層することができ、従って無機化合物層によるガスバリアー性がばらつき少なく良好に発揮でき、かつ、剥離、反りあるいは界面反射などの問題を回避し易くなる。このような方法により、上記した本発明に係るフィルム積層体を製造することにより、ガスバリア性の良好なフィルム積層体を安定的に製造することが可能となる。
【００４２】
樹脂溶液に関しては、基材層を形成するプラスチックフィルムに対する溶解速度が低く、溶解すべき樹脂の溶解度が高い溶媒を使用することが好ましい。
【００４３】
溶解速度・溶解度共に高い溶媒を用いて作製した場合、平坦化層をフィルム表面に導入する過程で基材層を形成するプラスチックフィルムを溶解させてしまうため、平坦化層として不適であることがわかった。
【００４４】
また、溶解すべき樹脂に対して溶解速度・溶解度共に低い溶媒を用いる場合、溶液が目的樹脂をほとんど含有しないため、平坦化層を形成することが困難である。
【００４５】
これらに対し、溶解速度が低いが溶解度の高い溶媒を使用すると、基材層を形成するプラスチックフィルムを実質的に溶解させずに基材層と実質的に同組成の平坦化層を導入できることが分かった。
【００４６】
溶解速度が低い溶媒では樹脂溶液を作製するのに要する時間が非常に長くなる場合がある。このような場合には、溶媒の還流、樹脂溶液の撹拌などによって溶解速度を大きくすることが可能である。従って、これらの溶解速度促進法によって溶解速度を大きくできる溶媒を用いることが好ましい場合がある。
【００４７】
ここにおいて溶解度が高いとは、本発明の目的に対しては２５℃において溶媒中に目的樹脂を３重量％以上溶解させ得ることを判断基準とすることができる。
【００４８】
また、溶解速度が遅いとは、ＪＩＳ  Ｈ０４００−５００に規定される滴下法により溶媒をプラスチックフィルム上に滴下した場合に１００μｍ／１００分以上の速度で孔が生じないことを基準とすることができる。より具体的には、フィルム積層体に使用する場合と同様の条件で厚さ１００μｍのプラスチックフィルムを作製し、溶媒を滴下した場合に１００分間の滴下においてもフィルムに貫通孔が生じないことを基準とすることができる。これより大きい溶解速度の場合、平坦化層を塗布した後の溶媒揮発の工程で基材層を形成するプラスチックフィルムが溶解してしまう割合が多くなるため、フィルム表面の形状が変化してしまう等の問題が生じやすくなる。
【００４９】
樹脂溶液に使用する溶媒としては上記の性質を有する限りどのようなものでもよく、実施例にあるようなビスクレゾールフルオレン構造とビスフェノールＡ構造とを骨格構造に持つポリカーボネートを用いる場合にはシクロヘキサノンが好ましい。また、溶解度の高い溶媒と溶解度の低い溶媒を混合し、溶解度を適度に調整した混合溶媒を用いることもできる。
【００５０】
樹脂溶液を塗布する方法については特に限定はなく、ロールコーター、グラビアコーター、スピンコーターなどの公知の方法を使用することができる。
【００５１】
なお、プラスチックフィルム製基材層の積層側面は、溶液キャスト法においてフィルムを担持するベルトと接する側の面とその反対側の面とのいずれでもよく、両方であってもよいが、溶液キャスト法でプラスチックフィルムを作製する場合には、フィルムを担持するベルトと接する側の面であるほうが好ましい。溶液キャスト法の場合、フィルムの表面のうちフィルムを担持するベルトと接する側の面の方が、接していない側の面よりも，より高いピークツーバレー値を有し，これがガスバリア性のバラつきの原因の１つとなり得るからである。
【００５２】
無機酸化物層の作製については公知の手法を用いることができる。具体例としてはマグネトロンスパッタリング法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、加熱蒸着法、ゾル−ゲル法、高周波誘導加熱法等を採用できる。
【００５３】
無機化合物層を作製する原料としては、通常、金属、酸化物、窒化物、酸窒化物等が好適に用いられる。具体的には、ケイ素、アルミニウム、インジウム、スズ、亜鉛、チタンおよびタンタルからなる群の内の少なくともいずれか１つの金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、またはこれらの混合物を主成分とすることが好ましい。なお、本発明の趣旨に反しない限り、他の成分が共存していてもよい。水蒸気バリア性と透明性、並びに安価という点においては、工業的には酸化アルミニウム、酸化ケイ素がより好適に用いられる。
【００５４】
本発明で得られるフィルム積層体は高いガスバリア性を有する。従ってたとえばその高い水蒸気バリア性により、水分の透過を嫌う、食品包装用途、医薬品包装用途に好適に用いることができる。また水蒸気透過率の低い透明基板を必要とする、液晶ディスプレー、エレクトロルミネッセンスディスプレー、電子ペーパーなど、各種表示素子の材料として、単独であるいはフィルム積層体上に透明導電膜や保護層、易接着層、易滑層などとともに積層した形で、あるいはこれらを附属させた形で使用することができる。
【００５５】
【実施例】
次に本発明の実施例および比較例を詳述する。以下の実施例におけるフィルムの測定および評価の方法は以下の通りである。
【００５６】
＜面の凹凸のピークツーバレーの最大値の測定＞
光学干渉式顕微鏡として、Ｖｅｅｃｏ社製Ｗｙｃｏ（登録商標）ＮＴ３３００を使用し、ＰＳＩモードで、面の凹凸を、１８７．５μｍ×２４６．６μｍの面積について、サンプリング間隔３３５．４７ｎｍで、７３６×４８０カ所測定した。測定する箇所はサンプル中から一カ所任意に選択した。なお、測定は、基材層については、平坦化層を積層する前、平坦化層については、無機化合物層形成前に行った。
【００５７】
測定して得た表面粗度像について、２次元ティルト処理を行った後、ＨｉｇｈＰａｓｓフィルター処理を行って、４０．００／ｍｍ以上の周期を有するうねり成分を取り除き、凹凸の高さ分布のヒストグラムから、突発的異常に起因する偶発的凹凸を取り除いた。具体的には高さが１００ｎｍ以上の成分を除外した。その後、凸部分頂部の高さの内最大の値と凹部分底部の深さの内最大の値との差を得た。
【００５８】
測定を５回繰り返し、凸部分頂部の高さの内最大の値と凹部分底部の深さの内最大の値との差の五つの値の平均値を、本発明に係る面の凹凸のピークツーバレーの最大値とした。
【００５９】
＜平坦化層の厚さ＞
コート層に用いる樹脂について、その屈折率をアッべ屈折計にて測定した。溶媒に溶解させた樹脂溶液を用いて、実施例のフィルム積層体を作製する場合と同じ条件で、ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面にコート層を作成した。コート層を施したフィルムについて分光スペクトルを測定し、その測定結果を株式会社スペクトラ・コープ製の解析ソフトＡｓｐｅｃｔ  Ｐｌｕｓ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓを用いて膜厚を算出した。
【００６０】
＜無機化合物層の厚さ＞
実施例および比較例により得られたフィルム積層体について蛍光Ｘ線分析装置によって金属原子の積層量を測定し、その量を酸化物の厚さに換算した。
【００６１】
＜水蒸気透過率＞
ガス透過率の代表として、水蒸気透過率を、水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製Ｐｅｒｍａｔｒａｎ−Ｗ１）を使用して温度４０℃相対湿度１００％の条件下で測定した。この測定において水蒸気透過率が０．１ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下となったものを水蒸気バリア性が良好であるとした。
【００６２】
＜湿熱剥離試験＞
実施例および比較例で得られたフィルム積層体を６０℃、相対湿度９０％の条件下で２００時間放置し、ＪＩＳ  Ｋ−５４００の方法でクロスカット剥離試験を行い、剥離箇所が見られないものを○（良好）とし、剥離箇所が見られたものを×（不良）とした。
【００６３】
［実施例１］
ビスクレゾールフルオレン構造とビスフェノールＡ構造とを５０モル対５０モルの割合で骨格構造に持つポリカーボネートをジクロロメタンに溶解し、溶液キャスト法にてベルト上に溶液キャストし、厚さ１２０μｍのフィルムを作製した。
【００６４】
一方、ビスクレゾールフルオレン構造とビスフェノールＡ構造とを上記と同じ割合で骨格構造に持つポリカーボネートをシクロヘキサノンに６重量％となるように混合し、１３０℃の還流条件下に溶解させ、室温に冷却して樹脂溶液を作製した。
【００６５】
ついで、上記フィルムを基材層として、そのベルト接触面（フィルム作製時にベルトに接触していた方のフィルム面）に、上記樹脂溶液をスピンコーターで塗布し、１３０℃の温浴槽にて溶媒を揮発させ、厚さ３００ｎｍの平坦化層を積層した。この平坦化層表面に、無機化合物層として、酸化ケイ素膜をアルゴンスパッタリング法にて３３ｎｍの厚さで製膜し、透明フィルム積層体を作製した。
【００６６】
なお、シクロヘキサノンは２５℃で、上記ポリカーボネートを２５重量％まで溶解することが可能であった。
【００６７】
また、別途、ビスクレゾールフルオレン構造とビスフェノールＡ構造とを上記と同じ割合で骨格構造に持つポリカーボネートをジクロロメタンに溶解し、溶液キャスト法にてベルト上に溶液キャストし、厚さ１００μｍのフィルムを作製し、ＪＩＳ  Ｈ０４００−５００に規定される滴下法により溶媒を滴下したところ、１００分経っても貫通孔は生じなかった。
【００６８】
［比較例１］
実施例１に用いたポリカーボネートフィルムに平坦化層を施さずに無機化合物として酸化ケイ素膜を製膜し透明フィルム積層体を作製した。
【００６９】
［実施例２］
平坦化層の厚さを９０ｎｍとした以外は実施例１と同様にして透明フィルム積層体を作製した。
【００７０】
［比較例２］
実施例１の樹脂溶液に代えて、アミノプロピルトリメトキシシランとオルガノシランを混合し、蒸留水、１−メトキシ−２−プロパノール、酢酸、ブタノールを補助剤として添加して作製した樹脂溶液を使用した以外は実施例１と同様にして透明フィルム積層体を作製した。
【００７１】
［実施例３］
無機化合物層の厚さを９ｎｍとした以外は実施例１と同様にしてフィルム積層体を作製した。
【００７２】
上記実施例および比較例の結果を表１に纏めて示す。
【００７３】
【表１】
2004223785.tif 000002
【００７４】
【発明の効果】
本発明により、ばらつきが少なく良好なガスバリアー性を有し、かつ、剥離、反りあるいは界面反射などの問題を回避できるフィルム積層体を提供することができる。