(57)【要約】  本発明のガスバリア性積層体は、基材と、ガスバリア層と、保護層とがこの順に直接又は他の層を介して積層されたガスバリア性積層体であって、前記ガスバリア層の保護層側の表層部における、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在量全体に対する酸素原子の存在割合が２０〜７０％、窒素原子の存在割合が０〜３０％、ケイ素原子の存在割合が２５〜５０％であり、前記保護層の２５℃におけるヤング率が５×１０9Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下であることを特徴とする。本発明によれば、優れたガスバリア性を有し、段差を有するデバイスに貼合した場合であっても、長期にわたってその優れたガスバリア性が低下することがないガスバリア性積層体、このガスバリア性積層体からなる電子デバイス用部材、及びこの電子デバイス用部材を備える電子デバイスが提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、ガスバリア層と、保護層とがこの順に直接又は他の層を介して積層されたガスバリア性積層体であって、
前記ガスバリア層の保護層側の表層部における、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在量全体に対する酸素原子の存在割合が２０〜７０％、窒素原子の存在割合が０〜３０％、ケイ素原子の存在割合が２５〜５０％であり、
前記保護層の２５℃におけるヤング率が５×１０9Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下であることを特徴とするガスバリア性積層体。
【請求項２】
前記ガスバリア層の保護層側の表層部における膜密度が、２．４〜４．０ｇ／ｃｍ３である請求項１に記載のガスバリア性積層体。
【請求項３】
前記ガスバリア層の２５℃におけるヤング率が、１×１０１０Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下である請求項１又は２に記載のガスバリア性積層体。
【請求項４】
前記ガスバリア層のヤング率が、前記保護層のヤング率より高いことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
【請求項５】
前記ガスバリア層が、前記基材側に配置されてなるガスバリア層（１）と、前記ガスバリア層（１）の基材側とは反対側の面側に配置されてなるガスバリア層（２）とからなるガスバリア性ユニットからなることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスバリア性積層体。
【請求項６】
前記ガスバリア層（２）の２５℃におけるヤング率が、１×１０１０Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下である請求項５に記載のガスバリア性積層体。
【請求項７】
前記ガスバリア層（２）のヤング率が、前記保護層のヤング率より高いことを特徴とする請求項５又は６に記載のガスバリア性積層体。
【請求項８】
前記ガスバリア層（１）の膜密度が、前記保護層の膜密度より高いことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のガスバリア性積層体からなる電子デバイス用部材。
【請求項１０】
請求項９に記載の電子デバイス用部材を備える電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り曲げてもクラックが発生しにくく、優れたガスバリア性を有するガスバリア性積層体、このガスバリア性積層体からなる電子デバイス用部材、並びに、この電子デバイス用部材を備える電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等のディスプレイには、薄型化、軽量化、フレキシブル化等を実現するために、電極を有する基板として、ガラス板に代えて、透明プラスチックフィルム上にガスバリア層が積層されてなる、いわゆるガスバリアフィルムが用いられている。【０００３】
例えば、特許文献１には、酸素原子及びケイ素原子を含む材料から構成されてなるガスバリア層を有する成形体が提案されている。
しかしながら、この文献記載のガスバリア性を有する成形体を、段差を有するデバイスに貼合した場合、ガスバリア層にクラックが発生しやすく、その場合にガスバリア性が低下し、デバイスが劣化しやすいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４９２１６１２号（ＵＳ２０１２０６４３２１Ａ１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、折り曲げてもクラックが発生しにくく、優れたガスバリア性を有するガスバリア性積層体、このガスバリア性積層体からなる電子デバイス用部材及びこの電子デバイス用部材を備える電子デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、基材と、ガスバリア層と、保護層とがこの順に積層されたガスバリア性積層体であって、前記ガスバリア層の保護層側の表層部における、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在量全体に対する酸素原子の存在割合、窒素原子の存在割合、及びケイ素原子の存在割合が特定の値であり、かつ、前記保護層の２５℃におけるヤング率が特定のものであるガスバリア性積層体は、折り曲げてもガスバリア層にクラックが発生しにくく、優れたガスバリア性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。【０００７】
かくして本発明によれば、下記〔１〕〜〔８〕のガスバリア性積層体、〔９〕の電子デバイス用部材、及び、〔１０〕の電子デバイスが提供される。
〔１〕基材と、ガスバリア層と、保護層とがこの順に直接又は他の層を介して積層されたガスバリア性積層体であって、
前記ガスバリア層の保護層側の表層部における、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在量全体に対する酸素原子の存在割合が２０〜７０％、窒素原子の存在割合が０〜３０％、ケイ素原子の存在割合が２５〜５０％であり、
前記保護層の２５℃におけるヤング率が、５×１０9Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下であることを特徴とするガスバリア性積層体。
〔２〕前記ガスバリア層の保護層側の表層部における膜密度が、２．４〜４．０ｇ／ｃｍ３である〔１〕に記載のガスバリア性積層体。
〔３〕前記ガスバリア層の２５℃におけるヤング率が、１×１０１０Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下である〔１〕又は〔２〕に記載のガスバリア性積層体。
〔４〕前記ガスバリア層のヤング率が、前記保護層のヤング率より高いことを特徴とする〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
〔５〕前記ガスバリア層が、前記基材側に配置されてなるガスバリア層（１）と、前記ガスバリア層（１）の基材側とは反対側の面側に配置されてなるガスバリア層（２）とからなるガスバリア性ユニットからなることを特徴とする〔１〕又は〔２〕に記載のガスバリア性積層体。
〔６〕前記ガスバリア層（２）の２５℃におけるヤング率が、１×１０１０Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下である〔５〕に記載のガスバリア性積層体。
〔７〕前記ガスバリア層（２）のヤング率が、前記保護層のヤング率より高いことを特徴とする〔５〕又は〔６〕に記載のガスバリア性積層体。
〔８〕前記ガスバリア層（１）の膜密度が、前記保護層の膜密度より高いことを特徴とする〔５〕〜〔７〕のいずれかに記載のガスバリア性積層体。
〔９〕〔１〕〜〔８〕のいずれかに記載のガスバリア性積層体からなる電子デバイス用部材。
〔１０〕〔９〕に記載の電子デバイス用部材を備える電子デバイス。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のガスバリア性積層体は、折り曲げてもクラックが発生しにくく、優れたガスバリア性を有し、段差を有するデバイスに貼合した場合であっても、長期にわたってその優れたガスバリア性が低下することがないものである。
ここで、段差を有するデバイスとは、基板上にデバイスを形成するための各種部材が積層され、基板と各種部材との間に段差があるデバイスを意味する。
本発明のガスバリア性積層体は、保護層を有するため、ガスバリア性及び衝撃吸収性に優れる。すなわち、ガスバリア性積層体をデバイスに貼合しても、ガスバリア層にクラックや割れが発生せず、ガスバリア性が低下し難いものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のガスバリア性積層体は、基材と、ガスバリア層と、保護層とがこの順に直接又は他の層を介して積層されたガスバリア性積層体であって、
前記ガスバリア層の保護層側の表層部における、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在量全体に対する酸素原子の存在割合が２０〜７０％、窒素原子の存在割合が０〜３０％、ケイ素原子の存在割合が２５〜５０％であり、
前記保護層の２５℃におけるヤング率が、５×１０9Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下であることを特徴とする。
【００１０】
（ガスバリア層）
本発明のガスバリア性積層体を構成するガスバリア層は、酸素や水蒸気等のガスの透過を抑制する特性（ガスバリア性）を有する層である。
【００１１】
本発明のガスバリア性積層体のガスバリア層としては、無機蒸着膜や、高分子化合物を含む層（以下、「高分子層」ということがある。）に改質処理を施して得られる層等が挙げられる。なかでも、本発明においては、ガスバリア層は、高分子層に改質処理を施して得られる層であることが好ましく、高分子層に改質処理を施して得られる層であって、基材側に配置されてなる高分子層の未改質の部分（以下、「ガスバリア層（１）」ということがある。）と、改質処理が施された、前記高分子層のガスバリア層（１）の基材側とは反対側の面側に配置されてなる層（以下、「ガスバリア層（２）」ということがある。）とからなる、ガスバリア性ユニットであることがより好ましい。
【００１２】
前記無機蒸着膜としては、無機化合物や金属の蒸着膜が挙げられる。
無機化合物の蒸着膜の原料としては、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン等の無機酸化物；窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン等の無機窒化物；無機炭化物；無機硫化物；酸化窒化ケイ素等の無機酸化窒化物；無機酸化炭化物；無機窒化炭化物；無機酸化窒化炭化物等が挙げられる。
金属の蒸着膜の原料としては、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、及びスズ等が挙げられる。
これらは１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中では、ガスバリア性の観点から、無機酸化物、無機窒化物又は金属を原料とする無機蒸着膜が好ましく、さらに、透明性の観点から、無機酸化物又は無機窒化物を原料とする無機蒸着膜がより好ましい。
【００１３】
無機蒸着膜を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ（物理的蒸着）法や、熱ＣＶＤ（化学的蒸着）法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等のＣＶＤ法が挙げられる。
【００１４】
無機蒸着膜の厚みは、使用する無機化合物によっても異なるが、ガスバリア性と取り扱い性の観点から、好ましくは５０〜３００ｎｍ、より好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲である。
【００１５】
高分子層に改質処理を施して得られるガスバリア層において、用いる高分子化合物としては、ケイ素含有高分子化合物、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系ポリマー、芳香族系重合体等が挙げられる。
これらの高分子化合物は１種単独で、あるいは２種以上を組合せて用いることができる。
【００１６】
これらの中でも、より優れたガスバリア性を有するガスバリア層を形成し得ることから、高分子化合物としては、ケイ素含有高分子化合物が好ましい
ケイ素含有高分子化合物としては、ポリシラザン系化合物、ポリカルボシラン系化合物、ポリシラン系化合物、及びポリオルガノシロキサン系化合物等が挙げられる。なかでも、薄くても優れたガスバリア性を有するガスバリア層を形成できることから、ポリシラザン系化合物が好ましい。
【００１７】
ポリシラザン系化合物は、分子内に−Ｓｉ−Ｎ−結合（シラザン結合）を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である。具体的には、式（１）
【００１８】
【化１】
2017170547.tif 000002
【００１９】
で表される繰り返し単位を有する化合物が好ましい。また、用いるポリシラザン系化合物の数平均分子量は、特に限定されないが、１００〜５０，０００であるのが好ましい。
【００２０】
前記式（１）中、ｎは任意の自然数を表す。
Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚはそれぞれ独立して、水素原子、無置換若しくは置換基を有するアルキル基、無置換若しくは置換基を有するシクロアルキル基、無置換若しくは置換基を有するアルケニル基、無置換若しくは置換基を有するアリール基又はアルキルシリル基等の非加水分解性基を表す。
【００２１】
前記無置換若しくは置換基を有するアルキル基のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｎ−へキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基等の炭素数１〜１０のアルキル基が挙げられる。
【００２２】
無置換若しくは置換基を有するシクロアルキル基のシクロアルキル基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロへプチル基等の炭素数３〜１０のシクロアルキル基が挙げられる。
【００２３】
無置換若しくは置換基を有するアルケニル基のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基が挙げられる。
【００２４】
前記アルキル基、シクロアルキル基及びアルケニル基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；ヒドロキシル基；チオール基；エポキシ基；グリシドキシ基；（メタ）アクリロイルオキシ基；フェニル基、４−メチルフェニル基、４−クロロフェニル基等の無置換若しくは置換基を有するアリール基；等が挙げられる。
【００２５】
無置換又は置換基を有するアリール基のアリール基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等の炭素数６〜１０のアリール基が挙げられる。
【００２６】
前記アリール基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子；メチル基、エチル基等の炭素数１〜６のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等の炭素数１〜６のアルコキシ基；ニトロ基；シアノ基；ヒドロキシル基；チオール基；エポキシ基；グリシドキシ基；（メタ）アクリロイルオキシ基；フェニル基、４−メチルフェニル基、４−クロロフェニル基等の無置換若しくは置換基を有するアリール基；等が挙げられる。
【００２７】
アルキルシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリｔ-ブチルシリル基、メチルジエチルシリル基、ジメチルシリル基、ジエチルシリル基、メチルシリル基、エチルシリル基等が挙げられる。
【００２８】
これらの中でも、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚとしては、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基、又はフェニル基が好ましく、水素原子が特に好ましい。
【００２９】
前記式（１）で表される繰り返し単位を有するポリシラザン系化合物としては、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが全て水素原子である無機ポリシラザン、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚの少なくとも１つが水素原子ではない有機ポリシラザンのいずれであってもよい。
また、本発明においては、ポリシラザン系化合物として、ポリシラザン変性物を用いることもできる。ポリシラザン変性物としては、例えば、特開昭６２−１９５０２４号公報、特開平２−８４４３７号公報、特開昭６３−８１１２２号公報、特開平１−１３８１０８号公報等、特開平２−１７５７２６号公報、特開平５−２３８８２７号公報、特開平５−２３８８２７号公報、特開平６−１２２８５２号公報、特開平６−３０６３２９号公報、特開平６−２９９１１８号公報、特開平９−３１３３３号公報、特開平５−３４５８２６号公報、特開平４−６３８３３号公報等に記載されているものが挙げられる。
これらの中でも、ポリシラザン系化合物としては、入手容易性、及び優れたガスバリア性を有するイオン注入層を形成できる観点から、Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚが全て水素原子であるペルヒドロポリシラザンが好ましい。
また、ポリシラザン系化合物としては、ガラスコーティング材等として市販されている市販品をそのまま使用することもできる。
ポリシラザン系化合物は、１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３０】
高分子層は、上述した高分子化合物の他に、本発明の目的を阻害しない範囲で他の成分を含有してもよい。他の成分としては、硬化剤、老化防止剤、光安定剤、難燃剤等が挙げられる。
高分子層中の高分子化合物の含有量は、より優れたガスバリア性を有するガスバリア層が得られることから、５０質量％以上が好ましく、７０質量％以上がより好ましい。
【００３１】
高分子層の厚みは、特に制限されないが、好ましくは５０ｎｍ以上１μｍ以下、より好ましくは５０〜３００ｎｍ、さらに好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲である。
本発明においては、高分子層の厚みがナノオーダーであっても、充分なガスバリア性を有するガスバリア性積層体を得ることができる。
【００３２】
高分子層を形成する方法は特に限定されない。例えば、高分子化合物の少なくとも一種、所望により他の成分、及び溶剤等を含有する高分子層形成用溶液を調製し、次いで、この高分子層形成用溶液を、公知の方法により塗工し、得られた塗膜を乾燥することにより、高分子層を形成することができる。
【００３３】
高分子層形成用溶液に用いる溶媒としては、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒；シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶媒；等が挙げられる。
これらの溶媒は、１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
高分子層形成用溶液の塗工方法としては、バーコート法、スピンコート法、ディッピング法、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、エアナイフコート、ロールナイフコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法等が挙げられる。
【００３５】
形成された塗膜を乾燥する方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等、従来公知の乾燥方法が採用できる。加熱温度は、通常６０〜１３０℃の範囲である。加熱時間は、通常数秒から数十分である。
【００３６】
高分子層の改質処理としては、イオン注入処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、熱処理等が挙げられる。
イオン注入処理は、後述するように、高分子層にイオンを注入して、高分子層を改質する方法である。
プラズマ処理は、高分子層をプラズマ中に晒して、高分子層を改質する方法である。例えば、特開２０１２−１０６４２１号公報に記載の方法に従って、プラズマ処理を行うことができる。
紫外線照射処理は、高分子層に紫外線を照射して高分子層を改質する方法である。例えば、特開２０１３−２２６７５７号公報に記載の方法に従って、紫外線改質処理を行うことができる。
これらの中でも、高分子層の表面を荒らすことなく、その内部まで効率よく改質し、よりガスバリア性に優れるガスバリア層を形成できることから、イオン注入処理が好ましい。
【００３７】
高分子層に注入するイオンとしては、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン等の希ガスのイオン；フルオロカーボン、水素、窒素、酸素、二酸化炭素、塩素、フッ素、硫黄等のイオン；メタン、エタン等のアルカン系ガス類のイオン；エチレン、プロピレン等のアルケン系ガス類のイオン；ペンタジエン、ブタジエン等のアルカジエン系ガス類のイオン；アセチレン等のアルキン系ガス類のイオン；ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系ガス類のイオン；シクロプロパン等のシクロアルカン系ガス類のイオン；シクロペンテン等のシクロアルケン系ガス類のイオン；金属のイオン；有機ケイ素化合物のイオン；等が挙げられる。
これらのイオンは、１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、より簡便にイオンを注入することができ、より優れたガスバリア性を有するガスバリア層が得られることから、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン等の希ガスのイオンが好ましい。
【００３８】
イオンの注入量は、ガスバリア性積層体の使用目的（必要なガスバリア性、透明性等）等に合わせて適宜決定することができる。
【００３９】
イオンを注入する方法としては、電界により加速されたイオン（イオンビーム）を照射する方法、プラズマ中のイオンを注入する方法等が挙げられる。なかでも、本発明においては、簡便に目的のバリア層が得られることから、後者のプラズマイオンを注入する方法が好ましい。
【００４０】
プラズマイオン注入は、例えば、希ガス等のプラズマ生成ガスを含む雰囲気下でプラズマを発生させ、高分子層に負の電圧パルスを印加することにより、該プラズマ中のイオン（陽イオン）を、高分子層の表面部に注入して行うことができる。
【００４１】
イオン注入により、イオンが注入される領域の厚みは、イオンの種類や印加電圧、処理時間等の注入条件により制御することができ、高分子層の厚み、積層体の使用目的等に応じて決定すればよいが、通常、１０〜３００ｎｍである。
【００４２】
本発明のガスバリア性積層体においては、前記ガスバリア層の保護層側の表層部における、酸素原子、炭素原子及びケイ素原子の存在量全体に対する（すなわち、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在量の合計を１００％とした場合の）酸素原子の存在割合が２０〜７０％、窒素原子の存在割合が０〜３０％、ケイ素原子の存在割合が２５〜５０％であり、より優れたガスバリア性を発揮する観点から、酸素原子の存在割合が１５〜６５％、窒素原子の存在割合が５〜２５％、ケイ素原子の存在割合が３０〜４５％であるものが好ましい。
ここで、「ガスバリア層の保護層側の表層部」とは、ガスバリア層の保護層側の表面、及び該表面から深さ方向に１０ｎｍの部分をいう。また、ガスバリア層が前記ガスバリア性ユニットである場合、「ガスバリア層（２）の保護層側の表層部」が「ガスバリア層の保護層側の表層部」に該当する。
酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在割合の測定は、実施例において説明する方法で行う。
【００４３】
このようなガスバリア層としては、ケイ素含有高分子化合物を含む層、好ましくはポリシラザン化合物を含む層に、イオン注入処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、熱処理等の改質処理を施して得られる層が挙げられる。
【００４４】
さらに、本発明のガスバリア性積層体においては、本発明のより優れた効果が得られる観点から、ガスバリア層は、少なくとも、酸素原子、窒素原子及びケイ素原子を含む材料から構成されてなり、かつ、層の保護層側の表面から深さ方向に向かって、層中における酸素原子の存在割合が漸次減少し、窒素原子の存在割合が漸次増加しているものであることが好ましい。
「表面から深さ方向に向かって、酸素原子の存在割合が漸次減少し、窒素原子の存在割合が漸次増加する領域」の厚さは、通常、５〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎｍである。
【００４５】
また、本発明のガスバリア性積層体においては、前記ガスバリア層の保護層側の表層部における膜密度が、２．４〜４．０ｇ／ｃｍ３であるのが好ましく、２．５〜４．０ｇ／ｃｍ３であるのがより好ましく、２．６〜４．０ｇ／ｃｍ３であるのが特に好ましい。
【００４６】
膜密度は、Ｘ線反射率法を用いて算出することができる。
Ｘ線は、基板上の薄膜に対して非常に浅い角度で入射させると全反射される。入射Ｘ線の角度が全反射臨界角以上になると、薄膜内部にＸ線が侵入し薄膜表面や界面で透過波と反射波に分かれ、反射波は干渉する。全反射臨界角を解析することで、膜の密度を求めることができる。なお、入射角度を変えながら測定を行い、光路差の変化に伴う反射波の干渉信号の解析から、薄膜の膜厚も求めることができる。
膜密度は、以下の方法で測定することができる。
一般に、Ｘ線に対する物質の屈折率ｎ、及び屈折率ｎの実部部分のδは、下記式１及び式２を満たすことが知られている。
【００４７】
【数１】
2017170547.tif 000003
【００４８】
【数２】
2017170547.tif 000004
【００４９】
ここで、ｒｅは電子の古典半径（２．８１８×１０−１５ｍ）を、Ｎ０はアボガドロ数を、λはＸ線の波長を、ρは密度（ｇ／ｃｍ３）を、Ｚｉ、Ｍｉ、ｘｉは、それぞれｉ番目の原子の原子番号、原子量及び原子数比（モル比）を、ｆｉ’はｉ番目の原子の原子散乱因子（異常分散項）を表す。また、全反射臨界角度θＣは、吸収に関係するβを無視すると、式３で与えられる。
【００５０】
【数３】
2017170547.tif 000005
【００５１】
従って、式２及び式３の関係から、密度ρは下記式４で求めることができる。
【００５２】
【数４】
2017170547.tif 000006
【００５３】
ここで、θＣはＸ線反射率より求めることのできる値であり、ｒｅ、Ｎ０、λは定数であり、Ｚｉ、Ｍｉ、ｆｉ’はそれぞれ構成原子に固有の値となる。なお、ｘｉ：原子数比（モル比）に関しては、ＸＰＳ測定から得られた結果を用いる。
ガスバリア層の保護層側の表層部における膜密度は、実施例において説明する方法でＸ線の反射率を測定し、式４を用いて算出する。
【００５４】
また、ガスバリア層（ガスバリア層が前記ガスバリア性ユニットである場合には、前記ガスバリア層（２））は、本発明の効果がより得られやすい観点から、２５℃におけるヤング率が、１×１０１０Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下であるのが好ましい。
【００５５】
また、ガスバリア層（ガスバリア層が前記ガスバリア性ユニットである場合には、前記ガスバリア層（２））のヤング率は、後述する保護層のヤング率より高いことが好ましい。
ガスバリア層（ガスバリア層が、前記ガスバリア性ユニットである場合には、ガスバリア層（２））のヤング率が保護層のヤング率より高いことにより、段差を有するデバイスに貼付した際に、段差部分等で局所的に応力が集中してもガスバリア層のクラックを防ぐことができる。
ヤング率は、例えば、実施例に記載された方法により測定することができる。
【００５６】
さらに、ガスバリア層が、前記ガスバリア性ユニットである場合には、ガスバリア層（１）の膜密度が、後述する保護層の膜密度より高いことが好ましい。
ガスバリア層（１）の膜密度が、後述する保護層の膜密度より高いことにより、段差を有するデバイスに貼付した際に、段差部分等で局所的に力が集中してもガスバリア層のクラックを防ぐことができる。
【００５７】
〔保護層〕
本発明のガスバリア性積層体は、前記ガスバリア層に加えて、さらに保護層を有する。保護層のヤング率は、５×１０9Ｐａ以上、１×１０１２Ｐａ以下、好ましくは、８×１０9Ｐａ以上、８×１０１０Ｐａ以下である。
このようなヤング率を有する保護層を設けることにより、保護性能に優れ、衝撃を受けても、ガスバリア層にクラックや割れが生じることがない、すなわち、ガスバリア層のクラックや割れによるガスバリア性の低下のおそれがないガスバリア性積層体を得ることができる。
【００５８】
保護層を形成する素材としては、特に限定されないが、例えば、前述のケイ素含有高分子化合物、前述の無機化合物、前述の金属の蒸着膜、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系材料、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。
これらの中でも、ケイ素含有高分子化合物、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、ゴム系材料が好ましく、ケイ素含有高分子化合物、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂がより好ましく、ケイ素含有高分子化合物がさらに好ましい。
【００５９】
ケイ素含有高分子化合物としては、ポリシラザン系化合物、ポリカルボシラン系化合物、ポリシラン系化合物、及びポリオルガノシロキサン系化合物等が挙げられる。なかでも、薄くても優れたガスバリア性を有するガスバリア層を形成できることから、ポリシラザン系化合物が好ましい。
【００６０】
アクリル系樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル単独重合体、２種以上の（メタ）アクリル酸エステル単位を含む共重合体、及び（メタ）アクリル酸エステルと他の官能性単量体との共重合体の中から選ばれた少なくとも１種を含有するものが挙げられる。
なお、「（メタ）アクリル酸」は、アクリル酸又はメタクリル酸の意である（以下同様。）
【００６１】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、保護層のヤング率を前記特定の範囲内とすることが容易であることから、エステル部分の炭素数が１〜２０の（メタ）アクリル酸エステルが好ましく、エステル部分の炭素数が４〜１０の（メタ）アクリル酸エステルがより好ましい。
炭素数が４〜１０の（メタ）アクリル酸エステルとしては、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸ヘプチル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル等が挙げられる。
【００６２】
官能性単量体は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等の官能基を有する単量体である。例えば、（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチル等のヒドロキシル基含有単量体、（メタ）アクリルアミド等のアミド基含有単量体、（メタ）アクリル酸等のカルボン酸基含有単量体等が挙げられる。
【００６３】
（メタ）アクリル酸エステルの単独重合体又は共重合体（以下、これらをまとめて、「（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体」ということがある。）は、例えば、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の重合方法により得ることができる。
【００６４】
（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体は、架橋剤と混合して、少なくとも一部に架橋体を形成して用いることもできる。
架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアナート等、あるいはそれらのアダクト体等のイソシアネート系架橋剤；エチレングリコールグリシジルエーテル等のエポキシ系架橋剤；ヘキサ〔１−（２−メチル）−アジリジニル〕トリフオスファトリアジン等のアジリジン系架橋剤；アルミニウムキレート等のキレート系架橋剤；等が挙げられる。
【００６５】
架橋剤の使用量は、（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体の固形分１００質量部に対して通常０．０１〜１０質量部、好ましくは０．０５〜５質量部である。架橋剤は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６６】
オレフィン系樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸共重合体、エチレン（メタ）アクリル酸エステル共重合体等が挙げられる。
【００６７】
シリコーン系樹脂としては、ジメチルシロキサンを主成分とするものが挙げられる。
また、ゴム系材料としては、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ポリイソブチレンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム等を主成分とするものが挙げられる。
【００６８】
また、保護層はこれらの樹脂からなる層の積層体からなるものであってもよい。
さらに、このような樹脂からなる保護層としては熱可塑性樹脂を押出し成形によりシート化したものであってもよいし、硬化性樹脂を所定手段により薄膜化し、硬化してシート化したものであってもよい。
【００６９】
用いる硬化性樹脂としては、例えば、エネルギー線硬化性のウレタンアクリレート等のオリゴマーを主剤とし、イソボルニルアクリレート等比較的嵩高い基を有するアクリレートモノマーを希釈剤とし、必要に応じて光重合開始剤を配合した樹脂組成物から得られるものが挙げられる。
【００７０】
保護層には、各種添加剤、例えば、酸化防止剤、粘着付与剤、可塑剤、紫外線吸収剤、着色剤、帯電防止剤等の他の成分が含まれる。
【００７１】
保護層の形成方法としては特に制限はなく、例えば、前記保護層を形成する素材（粘着剤等）、及び、所望により、溶剤等の他の成分を含む保護層形成溶液を、積層すべき層上に塗布し、得られた塗膜を乾燥し、必要に応じて加熱等して形成する方法が挙げられる。
また、別途、剥離基材上に保護層を製膜し、得られた膜を、積層すべき層上に転写して積層してもよい。
【００７２】
保護層の厚みは、通常１０ｎｍから１０μｍ、好ましくは３０ｎｍから１μｍ、より好ましくは４０ｎｍ〜６００ｎｍである。
【００７３】
〔基材層〕
本発明のガスバリア性積層体を構成する基材層は、ガスバリア層を担持できるものであれば、特に限定されない。
基材層の例としては、板状体、各種容器、および各種電子デバイス用部材が挙げられる。板状体としては、例えば、樹脂フィルム、シート、およびプレートが挙げられる。各種容器としては、食品用容器、飲料用容器、化粧品用容器、衣料用容器、医薬品容器、食品用ボトル、飲料用ボトル、食用油ボトル、調味料ボトル等のボトル等が挙げられる。
【００７４】
各種電子デバイス用部材としては、有機ＥＬ素子、液晶素子、量子ドット素子、電子ペーパー素子、有機太陽電池素子、薄膜バッテリ、有機薄膜トランジスタ素子、有機センサ素子および微小電気機械センサ（ＭＥＭＳ）用素子等が挙げられる。本実施形態において、枚葉の板状体でも、長尺状の板状体でも基材層として使用できる。
本発明において、「長尺」とは、その形状が、幅方向に比べて、長手方向が長い（好ましくは１０倍以上の長さ）帯状であることを意味する。また、以下の説明において、「長尺の」を省略することがある。
【００７５】
これらの中でも、基材層としては樹脂フィルムが好ましい。樹脂フィルムの長さ（長手方向の長さ）は、特に限定されないが、通常、４００〜２０００ｍである。
樹脂フィルムの幅（幅方向の長さ）は、特に限定されないが、通常、４５０〜１３００ｍｍ、好ましくは５３０〜１２８０ｍｍである。
樹脂フィルムの厚みは、特に限定されないが、通常、１〜１００μｍ、好ましくは５〜７０μｍ、より好ましくは１０〜６０μｍである。
【００７６】
樹脂フィルムの樹脂成分としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系ポリマー、芳香族系重合体等が挙げられる。
これらの樹脂成分は、一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７７】
これらの中でも、透明性に優れ、汎用性があることから、ポリエステル、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド又はシクロオレフィン系ポリマーがより好ましく、ポリエステル又はシクロオレフィン系ポリマーがさらに好ましい。
【００７８】
ポリエステルとしては、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、ポリアリレート等が挙げられる。
【００７９】
シクロオレフィン系ポリマーとしては、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体、ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物が挙げられる。
【００８０】
本発明の効果を妨げない範囲において、樹脂フィルムは各種添加剤を含有していてもよい。添加剤としては、紫外線吸収剤、帯電防止剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、充填剤、着色顔料等が挙げられる。これらの添加剤の含有量は、目的に合わせて適宜決定すればよい。
【００８１】
樹脂フィルムは、所定の成分を含む樹脂組成物を調製し、これをフィルム状に成形することにより得ることができる。成形方法は特に限定されず、キャスト法や溶融押出法等の公知の方法を利用することができる。
【００８２】
本発明のガスバリア性積層体は、前記基材、ガスバリア層、保護層がこの順に直接又は他の層を介して積層された積層体である。
他の層としては、無機化合物層、導電体層、プライマー層等が挙げられる。
【００８３】
〔プライマー層〕
本発明のガスバリア性積層体は、プライマー層を有するものであってもよい。
プライマー層は、通常、基材層とガスバリア層の間に設けられる。プライマー層を設けることにより、基材層表面の凹凸が低減化され、ガスバリア性積層体の層間密着性が向上する。また、プライマー層を形成することで、ガスバリア層の表面粗さを効率よく調節することができる。
【００８４】
プライマー層としては、例えば、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物からなる層が挙げられる。
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、重合性化合物を含有し、活性エネルギー線の照射により硬化し得る組成物である。
重合性化合物としては、重合性プレポリマーや重合性モノマーが挙げられる。
重合性プレポリマーとしては、両末端に水酸基を有するポリエステルオリゴマーと、（メタ）アクリル酸との反応により得られるポリエステルアクリレート系プレポリマー、低分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂と、（メタ）アクリル酸との反応により得られるエポキシアクリレート系プレポリマー、ポリウレタンオリゴマーと、（メタ）アクリル酸との反応により得られるウレタンアクリレート系プレポリマー、ポリエーテルポリオールと、（メタ）アクリル酸との反応により得られるポリオールアクリレート系プレポリマー等が挙げられる。
【００８５】
重合性モノマーとしては、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ（メタ）アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレート、イソシアヌレートジ（メタ）アクリレート等の２官能（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート等の３官能（メタ）アクリレート；プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の４官能以上の（メタ）アクリレート；エチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールジビニルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ヒドロキノンジビニルエーテル、エチレンオキサイド変性ビスフェノールＡジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンポリビニルエーテル等のビニル化合物：等が挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
これらの重合性化合物は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
ここで、（メタ）アクリロイル基なる表記は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の両方を含む意味である。
【００８６】
また、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中に、それ自身は反応硬化性を有しないような高分子樹脂成分、例えばアクリル樹脂を含ませてもよい。高分子樹脂成分の添加により該組成物の粘度を調整することができる。
【００８７】
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等が挙げられる。これらの中でも、比較的簡便な装置を用いて発生させることができることから、活性エネルギー線としては、紫外線が好ましい。
これらの重合性化合物は一種単独で、あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８８】
活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物（すなわち、紫外線硬化型樹脂組成物）は、光重合開始剤を含有することが好ましい。
【００８９】
光重合開始剤は、紫外線の照射により重合反応を開始させるものであれば、特に限定されない。光重合開始剤としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−ｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系重合開始剤；アセトフェノン、４’−ジメチルアミノアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン、２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン等のアセトフェノン系重合開始剤；ベンゾフェノン、４−フェニルベンゾフェノン、４，４’−ジエチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン等のベンゾフェノン系重合開始剤；２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミノアントラキノン等のアントラキノン系重合開始剤；２−メチルチオキサントン、２−エチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン等のチオキサントン系重合開始剤；等が挙げられる。
光重合開始剤の含有量は、特に限定されないが、通常、前記重合性化合物に対して、０．２〜３０質量％、好ましくは０．５〜２０質量％である。
【００９０】
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、有機微粒子、無機微粒子等の微粒子を含有するものであってもよい。微粒子を含有する活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いることで、プライマー層の表面を適度に粗くすることができ、その結果、表面が適度に粗いガスバリア層を形成し易くなる。
【００９１】
有機微粒子としては、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体樹脂、アクリル系樹脂、アミノ系樹脂、ジビニルベンゼン系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、尿素樹脂、フェノール系樹脂、ベンゾグアナミン系樹脂、キシレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等からなる微粒子が挙げられる。これらの中でも、シリコーン樹脂からなるシリコーン微粒子が好ましい。
【００９２】
無機微粒子としては、シリカ粒子、金属酸化物粒子、アルキルシリケート粒子等が挙げられる。
シリカ粒子としては、コロイダルシリカ、中空シリカ等が挙げられる。
金属酸化物粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化インジウム、酸化ハフニウム、酸化錫、酸化ニオブ等の粒子が挙げられる。
アルキルシリケート粒子としては、式：Ｒａ−Ｏ〔−｛Ｓｉ（ＯＲｂ）２｝−Ｏ−〕ｎ−Ｒａ（式中、Ｒａ及びＲｂは炭素数１〜１０のアルキル基を表し、ｎは１以上の整数を表す。）で示されるアルキルシリケートの粒子が挙げられる。
これらの中でも、シリカ粒子又はアルキルシリケート粒子が好ましい。
これらの微粒子は、１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９３】
微粒子の形状は特に制限されない。例えば、無定形状、真球状等の種々の形状の微粒子を用いることができる。
微粒子の平均粒径は、通常、１〜１００ｎｍ、好ましくは１〜２０ｎｍである。微粒子の平均粒径は、レーザー回折／散乱法により測定することができる。
【００９４】
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が微粒子を含有する場合、微粒子の含有量は、前記樹脂組成物の固形分中、０．１〜５０質量％が好ましく、１〜３０質量％がより好ましい。
【００９５】
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、レベリング剤を含有するものが好ましい。レベリング剤を含有する活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を用いることで、プライマー層の表面粗さを効率よく制御することができる。
レベリング剤としては、シロキサン系化合物が挙げられる。なかでも、ポリジメチルシロキサンおよびその誘導体等のジアルキルシロキサン骨格を有する化合物が好ましい。
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物がレベリング剤を含有する場合、レベリング剤の含有量は、前記樹脂組成物の固形分中、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜５質量％がより好ましい。
【００９６】
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、本発明の効果を妨げない範囲で、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、帯電防止剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、着色顔料等が挙げられる。これらの含有量は、目的に合わせて適宜決定すればよい。
【００９７】
プライマー層を形成する方法は特に限定されない。例えば、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、及び必要に応じて溶媒を含有する塗工液を調製し、次いで、基材上に、この塗工液を公知の方法により塗工し、得られた塗膜を硬化させることにより、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の硬化物からなるハードコート層を形成することができる。また、必要に応じて、塗膜を硬化させる前に、乾燥処理を施してもよい。
【００９８】
塗工液の調製に用いる溶媒としては、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒；シクロペンタン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素系溶媒；等が挙げられる。
これらの溶媒は１種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９９】
塗工方法としては、バーコート法、スピンコート法、ディッピング法、ロールコート、グラビアコート、ナイフコート、エアナイフコート、ロールナイフコート、ダイコート、スクリーン印刷法、スプレーコート、グラビアオフセット法等が挙げられる。
【０１００】
塗膜を乾燥させる場合、その乾燥方法としては、熱風乾燥、熱ロール乾燥、赤外線照射等、従来公知の乾燥方法を採用できる。乾燥温度は、通常６０〜１３０℃の範囲である。乾燥時間は、通常数秒から数十分である。
【０１０１】
塗膜の硬化は、塗膜に活性エネルギー線を照射することにより行うことができる。
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等が挙げられる。これらの中でも、比較的簡便な装置を用いて発生させることができることから、活性エネルギー線としては、電子線、紫外線が好ましく、紫外線がより好ましい。
活性エネルギー線として紫外線を用いる場合、紫外線源としては、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、ブラックライトランプ、メタルハライドランプ等の光源を用いることができる。紫外線の光量には特に制限はないが、通常１００ｍＪ／ｃｍ２〜１，０００ｍＪ／ｃｍ２である。照射時間は、通常数秒〜数時間であり、照射温度は、通常２０〜１００℃である。
【０１０２】
プライマー層の厚みは、通常、２０μｍ以下、好ましくは０．５〜２０μｍ、より好ましくは１．０〜１０μｍである。
【０１０３】
〔ガスバリア性積層体〕
本発明のガスバリア性積層体としては、下記の（Ａ）、（Ｂ）の層構造を有するものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
（Ａ）：基材層／ガスバリア層／保護層
（Ｂ）：基材層／プライマー層／ガスバリア層／保護層
【０１０４】
本発明のガスバリア性積層体の厚みは、特に限定されないが、好ましくは、５〜１００μｍ、より好ましくは、１０〜５０μｍ、さらに好ましくは、２０〜４０μｍである。
【０１０５】
本発明のガスバリア性積層体の、温度４０℃、相対湿度９０％における、水蒸気透過率は、好ましくは０．１ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、より好ましくは０．０５ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下、さらに好ましくは、０．０３ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以下である。下限値は特になく、小さいほど好ましいが、通常は、０．００１ｇ／（ｍ２・ｄａｙ）以上である。
水蒸気透過率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
【０１０６】
本発明のガスバリア性積層体は、優れたガスバリア性を有しているので、電子デバイス用部材として好適に用いられる。
【０１０７】
本発明のガスバリア性積層体を製造する方法は特に限定されない。
例えば、ガスバリア性積層体を長尺状のガスバリアフィルムとする場合には、長尺状の基材層用樹脂フィルム上に、必要に応じて前記方法によりプライマー層を形成した後、前記方法によりガスバリア層を形成することにより本発明のガスバリア性積層体を製造することができる。
長尺状とは、シートの幅方向に対して、少なくとも５倍程度以上の長さを有するものをいい、好ましくは１０倍もしくはそれ以上の長さを有し、例えばロール状に巻回されて保管又は運搬される程度の長さを有するものをいう。
【０１０８】
プライマー層を形成する場合、基材層用樹脂フィルム上に直接プライマー層形成溶液を塗工してもよいし、工程基材上にプライマー層形成溶液を塗工し、この塗膜に基材用樹脂フィルムを重ねた後、塗膜を硬化させてプライマー層を形成してもよい。
このような製造方法によれば、本発明のガスバリア性積層体を長尺状にする場合に効率よく製造することができる。
【０１０９】
２）電子デバイス用部材及び電子デバイス
本発明の電子デバイス用部材は、本発明のガスバリア性積層体からなることを特徴とする。従って、本発明の電子デバイス用部材は、折り曲げてもガスバリア層にクラックが発生しにくく、すぐれたガスバリア性を有するものである。
本発明の電子デバイス用部材は、無色透明性に優れるので、液晶ディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のディスプレイ部材；等として好適である。
【０１１０】
本発明の電子デバイスは、本発明の電子デバイス用部材を備える。具体例としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬ照明、無機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬ照明、電子ペーパー、太陽電池等が挙げられる。
【実施例】
【０１１１】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施例になんら限定されるものではない。
各例中の部及び％は、特に断りのない限り、質量基準である。【０１１２】
〔実施例１〕
厚みが５０μｍの片面下塗り処理されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡社製、「コスモシャインＡ−４１００」）の非下塗り処理に、ペルヒドロポリシラザン（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ社製、「ＺＮＬ１１０Ａ−２０」）を、塗工し、これを１２０℃で２分間加熱硬化させることで、ポリシラザン層を形成した。ポリシラザン層の膜厚は２００ｎｍとした。
次いで、プラズマイオン注入装置を用いて、上記のポリシラザン層に下記条件にてプラズマイオン注入を行い、ポリシラザン層の表面を改質し、ガスバリア層（ガスバリア性ユニット）を得た。
さらに、得られたガスバリア層上に前記ペルヒドロポリシラザンを塗工し、これを１２０℃で２分間加熱硬化させることで保護層を形成した。保護層の膜厚は３００ｎｍとした。
得られたガスバリア性積層体１について各種測定を行った。測定結果を表１に示す。【０１１３】
用いたプラズマイオン注入装置及びプラズマイオン注入条件は以下の通りである。
（プラズマイオン注入装置）
ＲＦ電源：型番号「ＲＦ」５６０００、日本電子社製
高電圧パルス電源：「ＰＶ−３−ＨＳＨＶ−０８３５」、栗田製作所社製
（プラズマイオン注入条件）
・プラズマ生成ガス：Ａｒ
・ガス流量：１００ｓｃｃｍ
・Ｄｕｔｙ比：０．５％
・繰り返し周波数：１０００Ｈｚ
・印加電圧：−１０ｋＶ
・ＲＦ電源：周波  １３．５６ＭＨｚ、印加電力  １０００Ｗ
・チャンバー内圧：０．２Ｐａ
・パルス幅：５μｓｅｃ
・処理時間（イオン注入時間）：５分間【０１１４】
〔実施例２〕
実施例１において、ガスバリア層形成時のプラズマイオン注入条件「印加電圧」を−１５ｋＶとした以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性積層体２を得た。【０１１５】
〔実施例３〕
実施例１において、保護層に、スパッタリング法にて製膜した二酸化ケイ素層３００ｎｍを用いた以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性積層体３を得た。【０１１６】
〔実施例４〕
実施例１において、ガスバリア層としてスパッタリング法にて製膜した酸窒化ケイ素層２００ｎｍを用いた以外は実施例１と同様にしてガスバリア性積層体４を得た。【０１１７】
〔比較例１〕
実施例１において、保護層を設けないこと以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性積層体１ｒを得た。【０１１８】
〔比較例２〕
実施例１において、ガスバリア層上に、アクリル系樹脂〔ウレタンアクリレート系紫外線硬化型化合物（ＳＨＩＫＯＨ  ＵＴ−４６９２、日本合成化学社製）〕２０質量部をメチルイソブチルケトン１００質量部に溶解させた後、光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１２７、ＢＡＳＦ社製）を、溶液の固形分１００質量部に対し、３質量部添加したものを塗工し、これを７０℃で１分間加熱乾燥した後、ＵＶ光照射ラインを用いてＵＶ光照射を行い（高圧水銀灯、ライン速度、２０ｍ／分、積算光量１００ｍＪ／ｃｍ２、ピーク強度１．４６６Ｗ、パス回数２回）、保護層を形成させたこと以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性積層体２ｒを得た。保護層の膜厚は３００ｎｍとした。【０１１９】
〔比較例３〕
実施例１において、ガスバリア層上に、アクリル系樹脂〔トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（Ａ−ＤＣＰ、新中村化学社製）〕２０質量部をメチルイソブチルケトン１００質量部に溶解させた後、光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１２７、ＢＡＳＦ社製）を、溶液の固形分１００質量部に対し、３質量部添加したものを塗工し、これを７０℃で１分間加熱乾燥した後、ＵＶ光照射ラインを用いてＵＶ光照射を行い（高圧水銀灯、ライン速度、２０ｍ／分、積算光量１００ｍＪ／ｃｍ２、ピーク強度１．４６６Ｗ、パス回数２回）、保護層を形成させたこと以外は、実施例１と同様にしてガスバリア性積層体３ｒを得た。保護層の膜厚は３００ｎｍとした。【０１２０】
実施例及び比較例で得られたガスバリア性積層体について以下の測定を行った。
（水蒸気透過率の測定）
ガスバリア性積層体の水蒸気透過率を、ｍｏｃｏｎ社製、「ＡＱＵＡＴＲＡＮ−１」を用いて測定した。測定は４０℃、相対湿度９０％雰囲気下で行った。【０１２１】
（Ｘ線光電子分光測定装置）
下記に示す測定条件にて、ガスバリア層（イオン注入されて得られた層）の表層部における酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在割合の測定を行った。
測定装置：「ＰＨＩ  Ｑｕａｎｔｅｒａ  ＳＸＭ」アルバックファイ社製
Ｘ線源：ＡｌＫα
Ｘ線ビーム径：１００μｍ
電力値：２５Ｗ
電圧：１５ｋＶ
取り出し角度：４５°
真空度：５．０×１０−８Ｐａ【０１２２】
（膜厚の測定）
ガスバリア性積層体の膜厚を、ジェー・エー・ウーラム・ジャパン社製、「分光エリプソメトリー２０００Ｕ」を用いて測定した。測定は、波長が５９０ｎｍの光を用いて、２３℃で行った。【０１２３】
（ヤング率の測定）
ガスバリア層（１）、ガスバリア層（２）、及び保護層のヤング率を微小表面硬度計（ダイナミック超微小硬度計Ｗ２０１Ｓ、島津製作所社製）を使用して測定した。結果を表１に示す。【０１２４】
（耐久性の評価方法１）
金属カルシウムの退色により水分進入を評価する方法にて、実際の電子デバイスを想定した耐久性評価１を実施した。段差を有するガラス基板上に金属カルシウムを蒸着し、ガスバリア性積層体の保護層上に封止材（ゴム系粘着剤、商品名「ＴＮ−２８６」、松村石油化学社製）を膜厚２０μｍとなるように製膜し、ガラス基板の段差を覆うように貼合した。ガラス基板は、５０×５０ｍｍの寸法であり、中央部に１５×１５ｍｍの大きさの厚さ２００μｍの段差を有している。２３℃５０％ＲＨの雰囲気下で１００時間静置後、サンプルを観察する。金属カルシウムの退色が無い場合を「○（良好）」、退色した場合を「×（不良）」として評価した。結果を表１に示す。【０１２５】
（耐久性の評価方法２）
耐久性の評価方法１と同様に金属カルシウムの退色により水分進入を評価する方法にて、耐久性評価２を実施した。ガスバリア性積層体の保護層上に粘着材（ゴム系粘着剤、商品名「ＴＮ−２８６」、松村石油化学社製）を膜厚２０μｍとなるように製膜し剥離フィルム（ＳＰ−ＰＥＴ３８２１５０、厚さ３８μｍ、リンテック社製）と貼り合わせ、粘着シートを作製した。ガラス基板（品名：イーグルＸＧ、寸法：１００×１００ｍｍ、コーニング社製）上に金属カルシウムを蒸着し、粘着テープの剥離フィルムを剥離し、カルシウム面を覆うように貼合し、封止した。２３℃５０％ＲＨの雰囲気下で１００時間静置後、サンプルを観察する。金属カルシウムの退色が無い場合を「○（良好）」、退色した場合を「×（不良）」として評価した。結果を表１に示す。【０１２６】
（膜密度の測定）
ガスバリア層の表層部における膜密度は、下記に示す測定条件にてＸ線の反射率を測定して全反射臨界角度θｃを求め、その値から、前記式４を用いて算出した。【０１２７】
測定装置と測定条件は以下の通りである。
測定装置：薄膜評価用試料水平型Ｘ線回折装置「ＳｍａｒｔＬａｂ」、株式会社リガク製
測定条件：
Ｘ線源；Ｃｕ−Ｋα１（波長：１．５４０５９Å）
光学系；並行ビーム光学系
入射側スリット系；Ｇｅ（２２０）２結晶、高さ制限スリット５ｍｍ、入射スリット０．０５ｍｍ
受光側スリット系；受光スリット  ０．１０ｍｍ、ソーラースリット  ５°
検出器；シンチレーションカウンター
管電圧・管電流；４５ｋＶ−２００ｍＡ
走査軸；２θ／θ
走査モード；連続スキャン
走査範囲；０．１−３．０ｄｅｇ．
走査速度；１ｄｅｇ．／ｍｉｎ．
サンプリング間隔；０．００２°／ｓｔｅｐ
なお、原子数比（ｘｉ）は、Ｘ線光電子分光測定により得られたガスバリア層の表層部における酸素原子、窒素原子及びケイ素原子の存在割合を用いた。【０１２８】
【表１】
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【０１２９】
第１表から、以下のことがわかる。
実施例１〜４のガスバリア性積層体１〜４は、保護層の弾性率が適度なものであり、折り曲げてもガスバリア層にクラックが発生しにくく、ガスバリア性の低下が抑制できている。
一方、比較例１のガスバリア性積層体１ｒは、保護層を設けていないため、折り曲げるとガスバリア層にクラックが入り、ガスバリア性が低下している。
比較例２、３のガスバリア性積層体２ｒ、３ｒは、保護層の弾性率が低いため、折り曲げるとガスバリア層にクラックが入り、ガスバリア性が低下している。
【国際調査報告】
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