(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素透過度：５．０（ｃｃ／ｍ2 ・２４ｈｒｓ．ａｔｍ）以下、水蒸気透過度：５．０（ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒｓ）以下の透明ガスバリヤー性フィルムを透明合成樹脂板の両面に積層したことを特徴とする透明ガスバリヤー性フィルム積層板。
【請求項２】
前記透明ガスバリヤー性フィルムは、金属酸化物膜を有する請求項１記載の透明ガスバリヤー性フィルム積層板。
【請求項３】
前記金属酸化物膜を形成する金属酸化物は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、インジウムスズ酸化物、窒化ケイ素及びフッ化マグネシウムの中から選ばれた１種又は２種以上のものである請求項２記載の透明ガスバリヤー性フィルム積層板。
【請求項４】
前記透明ガスバリヤー性フィルムは、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、ポリプロピレン、アクリル系樹脂、ポリカーボネート及びポリアミドの中から選ばれた１種又は２種以上の透明フィルムを基材とする請求項１〜３のいずれかに記載の透明ガスバリヤー性フィルム積層板。
【請求項５】
前記透明合成樹脂板の表面にＵＶ照射処理を施し、この面に、前記透明ガスバリヤー性フィルムを透明な接着剤又は透明な硬い粘着剤を介して積層したことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の透明ガスバリヤー性フィルム積層板。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の透明ガスバリヤー性フィルム積層板同士あるいは透明ガスバリヤー性フィルム積層板とガラス板とを柔らかいアクリル系粘着シートで接合してなる透明積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水蒸気バリヤー性、ガスバリヤー性、透明性を有し、液晶表示装置、プラズマ表示装置、合わせガラス、太陽電池パネル用の透明基板等に利用できる透明ガスバリヤー性フィルム積層板及び透明積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置やプラズマ表示装置の保護パネル、合わせガラス、太陽電池パネル等はガラス板が表面基板として用いられてきた。
ところが、近年、これらの軽量化、耐衝撃性向上の要請に伴い、ガラス基板に変わる材料としてアクリル板やポリカーボネート板等の透明合成樹脂板が用いられるようになった。
【０００３】
しかしながら、合成樹脂板はガラスに比べ水蒸気バリヤー性、ガスバリヤー性、耐薬品性が劣るため、長期間使用中に表面が傷ついたり薬品で曇って視認性が低下したり、また、合わせガラスや太陽電池パネル等においては合成樹脂板とガラスを接着する直前に合成樹脂板の予備乾燥を必要としたり、長期間使用中に合わせ用の中間膜中の添加剤が合成樹脂板を劣化させたり、あるいは合成樹脂板のアウトガスが原因として中間膜が発泡し外観の低下を引き起こすことがあった。
これらを改善するために、一般的に合成樹脂板の表面にシリコーン系ハードコート処理やアクリル系ハードコート処理を施したものが市販されているが、表面の耐擦傷性、耐薬品性は向上するものの、水蒸気バリヤー性やガスバリヤー性は改善されていない。
また、水蒸気バリヤー性やガスバリヤー性の改善のために合成樹脂板の表面に直接、酸化ケイ素膜を蒸着加工したものもあるが、板に不連続で加工するためにコストを要する問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の不都合を解決するためになされたもので、合成樹脂板の予備乾燥を必要とすることなく使用でき、長期間における水蒸気バリヤー性、ガスバリヤー性を向上した透明積層板と、それを用いた透明積層体を提供することを目的するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る透明ガスバリヤー性フィルム積層板は、酸素透過度：５．０（ｃｃ／ｍ2 ・２４ｈｒｓ．ａｔｍ）以下、水蒸気透過度：５．０（ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒｓ）以下の透明ガスバリヤー性フィルムを透明合成樹脂板の両面に積層したことを特徴とする。
また、上記透明ガスバリヤー性フィルム積層板同士あるいは透明ガスバリヤー性フィルム積層板とガラス板とを柔らかいアクリル系粘着シートで接合してなる透明積層体である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
本発明は、酸素透過度（ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６）で５．０（ｃｃ／ｍ2 ・２４ｈｒｓ．ａｔｍ）以下、水蒸気透過度（ＪＩＳ  Ｋ  ７１２９）で５．０（ｇ／ｍ2 ・２４ｈｒｓ）以下の透明ガスバリヤー性フィルムを透明合成樹脂板の両面に積層することが必要である。
【０００７】
図１は、透明ガスバリヤー性フィルム３を透明合成樹脂板２の両面に積層した透明ガスバリヤー性フィルム積層板１を示すものである。符号６は接着剤層である。
前記の酸素透過度及び水蒸気透過度を有する透明ガスバリヤー性フィルム３を透明合成樹脂板２の両面に積層することによって、透明合成樹脂板２の表面から揮発あるいは吸収（透過）するガスや水蒸気等を有効に遮断することができる。
【０００８】
透明ガスバリヤー性フィルム３としては、金属酸化物膜４を有する透明ガスバリヤー性フィルムが、積層することが容易であり、好適に用いられる。
【０００９】
金属酸化物膜４を形成する、透明でガスバリヤー性の高い金属酸化物膜材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、インジウムスズ酸化物、窒化ケイ素及びフッ化マグネシウムの中から選ばれた１種又は２種以上のものが、挙げられる。経済的には酸化ケイ素、酸化アルミニウムが好ましい。
【００１０】
金属酸化物膜４を形成させる基材（支持体）である透明フィルム５としては、例えば、透明性が高い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、ポリプロピレン、アクリル、ポリカーボネート、ポリアミド等の中から選ばれた１種又は２種以上のフィルムが挙げられる。中でも、耐薬品性及び低アウトガスの比較的良い厚さ１２〜１００μの２軸延伸ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムや２軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ）フィルムが好ましい。
【００１１】
金属酸化物膜４を透明フィルム５に形成する方法は、特に限定されない。ロール状に巻かれた透明フィルム５に連続的に物理蒸着（ＰＶＤ）法、化学蒸着（ＣＶＤ）法、スパッタリング法等の方法で、透明な金属酸化物膜４を形成させ巻き上げることで透明ガスバリヤー性フィルム３を得ることができる。この場合、用途等に応じて、金属酸化物膜４は、透明フィルム５の片面あるいは両面に形成させることができる。
【００１２】
透明ガスバリヤー性フィルム３が積層される透明合成樹脂板２としては、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、ポリスチレン、メタクリレート−スチレン共重合樹脂、ポリオレフィン等の中から得られる板が挙げられるが、機械的強度、耐熱性、透明性等に優れるＰＣ板およびＰＭＭＡ板が好ましい。
【００１３】
透明ガスバリヤー性フィルム３を透明合成樹脂板２に積層する方法としては、例えば、透明ガスバリヤー性フィルム３に接着剤（６）を塗布した後に、圧着ロールで連続的に透明合成樹脂板２と貼り合わせる方法が挙げられる。これにより、透明ガスバリヤー性フィルム積層板１を得ることができる。
【００１４】
透明ガスバリヤー性フィルム３の透明合成樹脂板２への貼り合わせに用いる接着剤としては、ドライラミネート型接着剤、ＵＶ硬化型接着剤、エポキシ系接着剤、熱可塑性接着剤あるいは粘着剤等が良く、透明で耐候性があり凝集力の高いアクリル系の接着剤や粘着剤が好ましい。
【００１５】
透明合成樹脂板２の表面にＵＶ照射処理を施し、この面に、透明ガスバリヤー性フィルム３を、透明な接着剤又は透明な硬い粘着剤を介して積層するのが好ましい。透明合成樹脂板２の表面を改質し、接着性を向上させることができる。
【００１６】
得られた透明ガスバリヤー性フィルム積層板１は、該積層板１同士を少なくとも２枚以上接合して透明積層体となすことができる。また、透明ガスバリヤー性フィルム積層板１とガラス板とを適宜枚数接合して、２枚以上が接合された透明積層体となすことができる。図２（ａ）は、１枚の透明ガスバリヤー性フィルム積層板１を、１枚のガラス板９に接合した透明積層体７の例を示す。図２（ｂ）は、１枚の透明ガスバリヤー性フィルム積層板１の両面にガラス板９に接合した透明積層体７の例を示す。これらの接合にあたっては、柔らかいアクリル系粘着シート８を用いることが望ましい。このような柔らかいアクリル系粘着シート８によって、外力に対する緩衝機能が奏され、優れた耐衝撃性が発揮される。また、粘着シートが被着体の表面によく馴染み、気泡の発生がなく、視認性、外観に優れるものとなる。
【００１７】
以下、柔らかいアクリル系粘着シート８について説明する。この柔らかいアクリル系粘着シートは、その厚みと周波数分散で測定した動的粘弾性特性の関係は下記式の範囲にあるものが好ましい。
【００１８】
Ｋ＝ｄ×２πｆ×√（ρ／３Ｇ’）≧０．５
ｄ  ：透明粘着材の厚み（ｍ）
ｆ  ：ｔａｎδピーク値の周波数（Ｈｚ）
ρ  ：透明粘着材の密度（ｋｇ／ｍ3 ）
Ｇ’：ｔａｎδピーク値の貯蔵弾性率（Ｐａ）
【００１９】
上記のｔａｎδは、後述する粘弾性測定装置で測定して得られたマスターカーブから読みとった。上記式により求められるＫ値が≧０．５となるアクリル系粘着シートを用いることにより、優れた耐衝撃性を有するものとなる。
【００２０】
また、アクリル系粘着シートは、下記（ａ）及び（ｂ）の弾性率の範囲にあるものが好ましい。
（ａ）測定温度２０℃、周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率Ｇ’（１Ｈｚ）が５×１０3 〜５×１０5 Ｐａ。
（ｂ）基準温度２０℃、周波数１０-7Ｈｚでの貯蔵弾性率Ｇ’（１０-7Ｈｚ）が５×１０1 〜５×１０3 Ｐａ。
【００２１】
上記の弾性率は、レオメトリックス社製の粘弾性測定装置ダイナミックアナライザーＲＤＡＩＩを用いて以下の条件で測定する。
・温度：２０〜１５０℃
・角振動数：ω＝０．００５〜５００ｒａｄ／ｓｅｃ
・パラレルプレート：２５ｍｍφ
・歪み量：３％
【００２２】
上記のＲＤＡＩＩで２０℃を基準温度として温度−時間換算のマスターカーブを作成し、周波数ｆ値はｆ（Ｈｚ）＝ω／２πにより算出し、それぞれ貯蔵弾性率Ｇ’、損失弾性率Ｇ”及びＧ”／Ｇ’＝ｔａｎδを読みとる。
【００２３】
上記（ａ）について、周波数１Ｈｚでの貯蔵弾性率Ｇ’（１Ｈｚ）が５×１０3 Ｐａ未満であると、アクリル系粘着シートを密着処理した後の形状保持が難しくなる場合があり、５×１０5 Ｐａを超えると、充分な接着力を確保できない場合がある。
【００２４】
また、上記（ｂ）について、周波数１０-7Ｈｚでの貯蔵弾性率Ｇ’（１０-7Ｈｚ）が５×１０1 Ｐａ未満であると、流動しすぎるという問題を生じる場合があり、５×１０3 Ｐａを超えると、密着処理時、硬すぎてアクリル系粘着シートの僅かな厚みの凹凸により、凹部に気泡が発生するという問題を生じる場合がある。上記のような理由から（ａ）（ｂ）の範囲とすることが好ましい。
【００２５】
アクリル系粘着シートとしては、エチレンとα，β不飽和カルボン酸を含有した（メタ）アクリル酸エステル共重合体に金属化合物等を添加して金属イオン架橋したアイオノマー樹脂がある。金属化合物としては、亜鉛イオン、ナトリウムイオン等を有するアセチルアセトン金属錯体、金属酸化物、脂肪酸金属塩等を用いる。アイオノマー樹脂は既にイオン架橋したものを使用してもよいが、製造時に共重合体へ金属化合物を添加してイオン架橋させたものの方が好ましい。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
（実施例１）
透明ガスバリヤー性フィルムとして、片面に酸化アルミニウムを蒸着させた市販の１２μ透明蒸着ＰＥＴフィルム（商品名：ファインバリヤーＡＴ、（株）麗光製）を用いた。
透明合成樹脂板として厚さ２ｍｍ×巾３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの市販のＰＣ板（商品名：ステラＳ３００、三菱樹脂（株）製）を用いた。
透明蒸着ＰＥＴフィルムの酸化アルミニウム蒸着面側にドライラミネート型接着剤を塗布し、ＰＣ板の両面をＵＶ照射装置（１６０ｗ／ｃｍ、５ｍ／分、高さ１０ｃｍ）で処理し、透明蒸着ＰＥＴフィルムをラミネートロールを介してＰＣ板の両面に積層した。これを、２３℃×５０％ＲＨで７日間養生させて、透明ガスバリヤー性フィルム積層板を得た。
【００２７】
次に同じ大きさの厚さ３ｍｍのフロートガラス板を厚さ０．５ｍｍの柔らかいアクリル系粘着シートで接合させて透明積層体とした。
接合に用いた柔らかいアクリル系粘着シートは、アクリル酸エステル共重合体１００重量部に対し、アセチルアセトン亜鉛塩：０．５重量部およびアセチルアセトンアルミ塩：０．７重量部を溶融攪拌した後、離型フィルム間にシート状に成形して得た。
【００２８】
アクリル酸エステル共重合体の組成はｎ−ブチルアクリレート：７８．４重量％、２−エチルヘキシルアクリレート：１９．６重量％、アクリル酸：２．０重量％を共重合させたもので、アクリル酸エステル共重合体のＧＰＣで測定した分子量および分子量分布は重量平均分子量（ＭＷ）：２．２７×１０６、重量平均分子量／数平均分子量（ＭＷ／ＭＮ）：３．６であった。
【００２９】
（実施例２）
透明ガスバリヤー性フィルムとして、片面に酸化アルミニウムを蒸着させた市販の１２μ透明蒸着ＰＥＴフィルム（商品名：ファインバリヤーＡＴ、（株）麗光製）を用いた。
透明合成樹脂板として厚さ２ｍｍ×巾３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの市販のＰＭＭＡ板（商品名：アクリライトＬ００１、三菱レーヨン（株）製）を用いた。
透明蒸着ＰＥＴフィルムの酸化アルミニウム蒸着面側にドライラミネート型接着剤を塗布し、ＰＭＭＡ板の両面をＵＶ照射装置（１６０ｗ／ｃｍ、５ｍ／分、高さ１０ｃｍ）で処理し、透明蒸着ＰＥＴフィルムをラミネートロールを介してＰＭＭＡ板の両面に積層した。これを、２３℃×５０％ＲＨで７日間養生させて、透明ガスバリヤー性フィルム積層板を得た。
さらに、実施例１と同様の方法で透明積層体を作製した。
【００３０】
（実施例３）
透明ガスバリヤー性フィルムとして片面に酸化ケイ素を蒸着させた市販の１２μ透明蒸着ＰＥＴフィルム（商品名：ＭＯＳ−ＴＨ、京都尾池産業（株）製）を用いた。
透明合成樹脂板として厚さ２ｍｍ×巾３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの市販のＰＣ板（商品名：ステラＳ３００、三菱樹脂（株）製）を用いた。
透明蒸着ＰＥＴフィルムの酸化ケイ素蒸着面側に透明なアクリル系両面粘着剤（商品名：ＨＪ−９１５０Ｗ、日東電工（株）製）を積層させ、ＰＣ板の両面をＵＶ照射装置（１６０ｗ／ｃｍ、５ｍ／分、高さ１０ｃｍ）で処理し、透明蒸着ＰＥＴフィルムをラミネートロールを介してＰＣ板の両面に積層した。これを、２３℃×５０％ＲＨで７日間養生させて、透明ガスバリヤー性フィルム積層板を得た。
さらに、実施例１と同様の方法で透明積層体を作製した。
【００３１】
（比較例１）
透明ガスバリヤー性フィルムとして、片面に酸化アルミニウムを蒸着させた市販の１２μ透明蒸着ＰＥＴフィルム（商品名：ファインバリヤーＡＴ、（株）麗光製）を用いた。
透明合成樹脂板として厚さ２ｍｍ×巾３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの市販のＰＣ板（商品名：ステラＳ３００、三菱樹脂（株）製）を用いた。
透明蒸着ＰＥＴフィルムの酸化アルミニウム蒸着面側にドライラミネート型接着剤を塗布し、ＰＣ板の片面をＵＶ照射装置（１６０ｗ／ｃｍ、５ｍ／分、高さ１０ｃｍ）で処理し、この面に透明蒸着ＰＥＴフィルムをラミネートロールを介して積層した後、２３℃×５０％ＲＨで７日間養生させて透明積層板を得た。
次に上記透明積層板の透明蒸着ＰＥＴ面側と、同じ大きさの厚さ３ｍｍのフロートガラス板とを実施例１で用いた厚さ０．５ｍｍの柔らかいアクリル系粘着シートで接合させて透明積層体とした。
【００３２】
（比較例２）
比較例１で作製したのと同じ透明積層板を用い、該透明積層板のＰＣ板面側（透明蒸着ＰＥＴ面側の反対側）と、同じ大きさの厚さ３ｍｍのフロートガラス板とを実施例１で用いた厚さ０．５ｍｍの柔らかいアクリル系粘着シートで接合させて透明積層体とした。
【００３３】
（比較例３）
透明合成樹脂板として厚さ２ｍｍ×巾３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの片面にシリコーンハードコートを施した市販のＰＣ板（商品名：ステラＣ３００Ｓ、三菱樹脂（株）製）を８０℃で予備乾燥し、この透明合成樹脂板のハードコートしていない面と、同じ大きさで厚さ３ｍｍのフロートガラス板とを、実施例１で用いた厚さ０．５ｍｍの柔らかいアクリル系粘着シートで接合させて透明積層体とした。
【００３４】
（比較例４）
透明合成樹脂板として厚さ２ｍｍ×巾３００ｍｍ×長さ３００ｍｍの片面にシリコーンハードコートを施した市販のＰＭＭＡ板（商品名：アクリライト、三菱レーヨン（株）製）を７０℃で予備乾燥し、この透明合成樹脂板のハードコートしていない面と、同じ大きさで厚さ３ｍｍのフロートガラス板とを、実施例１で用いた厚さ０．５ｍｍの柔らかいアクリル系粘着シートで接合させて透明積層体とした。
【００３５】
（試験及び評価）
上記実施例及び比較例で作製した各透明積層体の端部を露出したまま６０℃×９０％ＲＨの環境に２８日間保管した後の発泡および白化について観察した結果を表１に示す。評価は下記の方法で行った。
・発泡観察：発泡無し（○）、発泡あり（×）
・白化    ：端部から３ｍｍ以下（○）、端部から３ｍｍ以上（×）
【００３６】
【表１】
0004203237.tif 000002
【００３７】
表１の結果から明らかなように、透明ガスバリヤー性フィルムを透明合成樹脂板の両面に積層した本発明に係る透明ガスバリヤー性フィルム積層板を用いて作製した透明積層体は、高温高湿試験後も良好な外観、品質が保たれたのに対し、透明ガスバリヤー性フィルムを透明合成樹脂板の片面にのみ積層した、あるいは透明ガスバリヤー性フィルムを積層していない比較例の合成樹脂板を用いて作製した透明積層体は、満足する外観を保つことができなかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、合成樹脂板の予備乾燥をすることなく使用でき、長期間における水蒸気バリヤー性、ガスバリヤー性を向上して、良好な品質を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】透明ガスバリヤー性フィルム積層板１の実施例を示す断面図である。
【図２】透明ガスバリヤー性フィルム積層板１を接合した透明積層体７の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  透明ガスバリヤー性フィルム積層板
２  透明合成樹脂板
３  透明ガスバリヤー性フィルム
４  金属酸化物膜
５  透明フィルム
６  接着剤層
７  透明積層体
８  アクリル系粘着シート
９  ガラス板
【図１】
0004203237.tif 000003
【図２】
0004203237.tif 000004