JP2000246830A

JP2000246830A - シリカ被覆プラスティックフィルム及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000246830A
Application number: JP11051123A
Authority: JP
Inventors: Koutarou Tanimura; 功太郎谷村; Kazuhiro Noda; 和裕野田
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 1999-02-26
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2000-09-12
Anticipated expiration: 2019-02-26
Also published as: JP3484094B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリシラザンを用いて製造するシリカ被覆プ
ラスティックフィルムにおいて、熱処理を１２０℃程度
以下の低い温度で行っても、耐アルカリ性や密着性やガ
スバリヤ性が良好なシリカ層を形成することを可能とす
る。【解決手段】ＰＥＴフィルム（ハードコート層付）にポ
リシラザン溶液を塗布し、塗布されたポリシラザン溶液
を熱風乾燥する。そして、トリエチルアミン／水蒸気を
含むエアー雰囲気に接触させて化学反応を起こし、セラ
ミック化することによってシリカ層を形成する。シリカ
層を形成したフィルムを、スパッタ装置内のグロー放電
ボックス７０内を通過させながら、フィルムのシリカ層
表面付近でグロー放電を発生させ、グロー放電処理を施
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラスティックフ
ィルムの表面にポリシラザンに由来する層を形成しこれ
をセラミック化することによって得られるシリカ被覆プ
ラスティックフィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
フィルムなどのプラスティックフィルムの表面にシリカ
（ＳｉＯ₂）質の層が積層されたシリカ被覆プラスティ
ックフィルムは、シリカ層が有する透明性やガスバリヤ
性、あるいは反射防止作用といった性質に基づいて、食
品包装用の包装材や電子部品の基材などの用途に使用さ
れている。

【０００３】このようなシリカ被覆プラスティックフィ
ルムを製造する方法として、特開平６−９３１２０号公
報に開示されているように、真空蒸着，イオンプレーテ
ィング，スパッタリングといったドライプレーティング
法によってプラスティックフィルム表面にシリカ質の層
を形成する方法が一般的に用いられている。このドライ
プレーティング法の場合は真空室の中で処理が行われる
が、この他に、例えば特開平４−８００３０号公報に開
示されているように、プラスティックフィルムの表面
に、アルコキシシラン溶液をカップリング剤やゾル−ゲ
ル法触媒を用いて重縮合した塗工液を塗布し加熱するこ
とによって製造する方法や、特開平８−１１２８７９号
公報に開示されているように、プラスティックフィルム
の表面にポリシラザンあるいはポリシラザンを変成した
ものを塗布し、これを熱処理することによりセラミック
化してシリカ質の層を形成する技術も知られている。こ
れらの方法は大気中で行えるので、ドライプレーティン
グ法のように真空室内で処理する必要がなく、低コスト
でシリカ層を形成することができる。

【０００４】また、上記のようなポリシラザンに由来す
る化合物の層（以下、「ポリシラザン層」と記載す
る。）を形成する方法によれば、１５０℃以下の比較的
低温で熱処理を行っても、緻密なシリカ層を形成するこ
とができるので実用的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
被覆プラスティックフィルムは、用途によって耐アルカ
リ性や密着性や耐摩擦性に対する性能が要求されること
もあり、特に電子部品の基材として用いる場合はその要
求が高い。例えば、シリカ被覆プラスティックフィルム
を包装材、太陽電池用基板、液晶用基板として用いる場
合にこれらの特性が要求される。また、タッチパネルや
液晶用の基材として用いる場合、それらの製造工程上か
らも良好な密着性や耐アルカリ性が要求される。

【０００６】一方、用いるプラスティックフィルムの耐
熱性があまり高くない場合、熱処理の温度はかなり低く
抑えることが必要となる。例えば、ＰＥＴフィルムを用
いる場合、熱収縮や黄変が生じるため熱処理の温度を約
１２０℃以下に抑える必要がある。そして、上記のよう
にプラスティックフィルムにポリシラザン層を形成しセ
ラミック化してシリカ被覆プラスティックフィルムを製
造する場合、熱処理をこのように比較的低い温度で行う
と、シリカ層の耐アルカリ性や密着性やガスバリヤ性に
対する高い性能は得られにくい。

【０００７】本発明は、このような背景のもとになされ
たものであって、ポリシラザンを用いてシリカ被覆プラ
スティックフィルムを製造する上で、熱処理を１２０℃
程度以下の低い温度で行っても、耐アルカリ性や密着性
やガスバリヤ性が良好なシリカ層を形成することの可能
なシリカ被覆プラスティックフィルムの製造方法を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、ポリシラザンに由来する化合物からな
る層をプラスティックフィルムに形成した後、これをセ
ラミック化してシリカ質の層を形成する際に、熱処理に
加えてガス放電処理を施すようにした。ここでいうポリ
シラザンに由来する化合物は、ポリシラザンのみならず
ポリシラザンを変成して得られポリシラザンと同様の基
本構造を持つ化合物、並びにこれらに金属などを添加し
たもの含む。

【０００９】また、ガス放電は、「電子とガス分子との
衝突によって生ずるイオンの運動によって通電する電気
伝導形成」（電気電子用語辞典：オーム社）であって、
グロー放電はその主なものである。この製法によれば、
熱処理を低温度で行っても、耐アルカリ性や密着性やガ
スバリヤ性のよいシリカ層を形成することができる。こ
れは、ポリシラザンの熱処理を低い温度で行うとシリカ
転化率も低くなる傾向にあるが、ガス放電処理のような
短時間で高エネルギーの処理を施すことによってシリカ
転化率が向上するためと考えられる。

【００１０】特に、プラスティックフィルムが、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ），ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ），ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ），
ポリアリレート（ＰＡＲ）のように耐熱性の小さい材料
からなる場合は、あまり高温で熱処理することができな
いので、本発明を適用する効果は大きい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明において、基本的な工程
は、プラスティックフィルムにポリシラザン層を形成す
る工程、これを加熱あるいは化学反応処理しながらセラ
ミック化してシリカ質の層を形成する工程、及びこのシ
リカ質の層にガス放電処理を施す工程である。

【００１２】プラスティックフィルムの材質は特に限定
されない。具体例としては、特開平８−１１２８７９号
公報に記載されているように、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ），ポリイミド（ＰＩ），ポリカーボネー
ト（ＰＣ），二軸延伸ポリプロピレン（ＯＰＰ），ポリ
フェニレンスルフィド（ＰＰＳ），ポリエチレンナフタ
レート（ＰＥＮ），ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ），
ポリエーテルイミド（ＰＥＩ），ポリエーテルエーテル
ケトン（ＰＥＥＫ），ポリアリレート（ＰＡＲ）などが
挙げられる。

【００１３】また、プラスティックフィルムの厚さにつ
いても制約はないが、塗布する際にロール状に巻き取る
場合には、実際上あまり厚さを大きくすることはでき
ず、３００μｍ程度以下とすることが必要と考えられ
る。また、プラスティックフィルムには、ポリシラザン
層を形成する側の面にシランカップリング剤などのアン
ダーコート層が形成されていてもよい。また、どちらの
面に、ハードコート層などの薄層が設けられていてもよ
い。このハードコート層は、例えば、シリコン系、アク
リル系、メラミン系、ウレタン系の熱硬化型樹脂または
紫外線硬化型樹脂で形成される。

【００１４】ポリシラザン層を形成するものは、特開平
８−１１２８７９号公報に記載されているように、比較
的低温（１５０℃以下）でセラミック化してシリカに変
成するものであればよく、その具体例は、次のようなも
のである。（１）下記化１に示される単位からなる主骨格を有する
もの。

【００１５】

【化１】

【００１６】ただし、式中のＲ1，Ｒ2，Ｒ3のそれぞれ
は、水素原子，アルキル基，アルケニル基，シクロアル
キル基，アリール基，アルキルシリル基，アルキルアミ
ノ基，アルコキシ基などであって、Ｒ1，Ｒ2，Ｒ3のす
べてが水素であることが好ましい。（２）上記化１のポリシラザンにグリシドールを反応さ
せて得られるグリシドール付加ポリシラザン。

【００１７】（３）上記化１のポリシラザンにアルコー
ル（ブタノール，ヘキサノール，オクタノール，オクタ
ノール，ノナノール，メトキシエタノール，エトキシエ
タノール，フルフリルアルコールなど）を反応させて得
られるアルコール付加ポリシラザン。（４）上記化１のポリシラザンに、金属カルボン酸塩
（金属としては、ニッケル，チタン，白金，ロジウム，
コバルト，鉄，ルテニウム，オスミウム，パラジウム，
イリジウム，アルミニウムなど）を反応させて得られる
金属カルボン酸塩付加ポリシラザン。

【００１８】（５）上記化１のポリシラザンに、金属と
してニッケル，白金，パラジウム，又はアルミニウムを
含むアセチルアセトナノ錯体を反応させて得られるアセ
チルアセトナノ錯体付加ポリシラザン。（６）上記化１のポリシラザンを含む溶液に、Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｐｄ，Ｎｉをはじめとする金属微粒子を添加して得
られる金属微粒子添加ポリシラザン。

【００１９】これらのポリシラザン由来の化合物を、そ
のまま或は充填剤（例えば、シリカ，アルミナ，ジルコ
ニア，マイカをはじめとする酸化物系無機物、あるいは
炭化珪素，窒化珪素などの非酸化物系無機物の微粉末）
を混合添加し、プラスティックフィルムに塗布するが、
通常は、溶液の粘度調整するために溶剤で希釈してから
塗布する。

【００２０】プラスティックフィルムに塗布する方法と
しては、印刷や塗装で通常用いられている方法を用いれ
ばよく、バッチ式及び連続式のいずれでもよいが、連続
式でフィルムに塗布する場合はリバースグラビアコート
法などのロールコート法で行うことが望ましい。ポリシ
ラザン液の塗布量は、セラミック化した後の塗膜の厚さ
が１０〜３００ｎｍとなるように設定することが望まし
い。これは、シリカ質の塗膜の厚さが３００ｎｍを越え
ると、膜にマイクロクラックが生じやすくなるためであ
り、塗膜にマイクロクラックが発生すると、塗膜のガス
バリア性が悪くなったり、その上に薄膜を形成する場合
に良好な膜が得られないといった問題が生じるためであ
る。

【００２１】ポリシラザン層を形成した後、これを乾燥
しセラミック化するために加熱する。この加熱温度は、
プラスティックフィルムの耐熱性に応じて設定するが、
一般的に１５０℃以下とし、ＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＥＳ，
ＰＡＲのように耐熱性が比較的低い材質の場合は１２０
℃以下の温度とし、プラスティックフィルムが予め薄層
で被覆されている場合は、その薄層の耐熱性も考慮して
温度設定する。

【００２２】この加熱によってポリシラザン層はセラミ
ック化されるが、１５０℃以下の加熱だけでは十分にセ
ラミック化がなされにくい（すなわちシリカへの転化率
が低い）ので、更にセラミック化を進めるために以下の
ような処理を加熱工程の前あるいは後に行うことが望ま
しい。即ち、特開平８−１１２８７９号公報に記載され
ているように、水蒸気雰囲気下で加熱処理を行ったり、
メチルアミン，ジメチルアミン，トリメチルアミン，エ
チルアミン，ジエチルアミン，トリエチルアミン，ピリ
ジン，ピコリンなどの塩基触媒を含む蒸留水中に浸漬し
たり、酢酸，プロピオン酸，酪酸，吉草酸，マレイン
酸，ステアリン酸，塩酸，硝酸，硫酸などの酸触媒を含
む蒸留水中に浸浸する。あるいは、特開平９−３１３３
３号公報に記載されているように、アミン類や酸類の存
在下で水蒸気を含むガスに接触させたり、アミン類と水
蒸気とを含むガスに接触させるといった処理を行う。

【００２３】このような処理を施すことによって、ポリ
シラザン層の未反応の部分が加水分解もしくは酸化され
て、大部分はシリカ（ＳｉＯ₂）に変化する（シリカ転
化率が向上する）。しかし、このような処理を行った後
のシリカ層であっても、耐アルカリ性や密着性やガスバ
リヤ性において十分なものを得ることができないことが
あり、特に、加熱温度が１２０℃以下の場合はその傾向
が強い。これは、シリカに転化されない部分が若干残る
ためと考えられる。

【００２４】本発明では、このようなシリカ層に更にガ
ス放電処理を施すことによって、耐アルカリ性や密着性
やガスバリヤ性を向上させる。このガス放電処理は、シ
リカ層の近くでガス放電を発生させることよってシリカ
層を処理するものである。ガス放電の主なものはグロー
放電であって、グロー放電処理は、具体的には、上記の
ようにポリシラザン層をセラミック化してシリカ層を形
成したシリカ被覆プラスティックフィルム（以下、シリ
カ被覆フィルムと記載する。）を、放電ガスの雰囲気中
に置いた状態で、このシリカ層の付近に配した電極間に
印加してグロー放電を生じさせることによって行うこと
ができる。

【００２５】このグロー放電処理も、バッチ式，連続式
のいずれでも行うことができる。なお、通常は、このよ
うなグロー放電は、放電ガスとしてアルゴンなど希ガス
の他、酸素や窒素などのガスを用いて減圧下で行うが、
大気圧下で行うこともできる。このようなガス放電処理
によって、シリカ層の耐アルカリ性や密着性やガスバリ
ヤ性を向上させることができるが、これは、ガス放電に
伴ってガスから紫外線が発生し、この紫外線がシリカ層
に作用して未反応の部分をシリカへの転化を促進させる
ためと考えられる。

【００２６】また、Ｏ₂ラジカルがポリシラザン層に直
接アタックするために、酸化が促進されるためと考えら
れる。このようにしてシリカ層を形成してシリカ被覆フ
ィルムを製造した後に、用途に従って、シリカ層の表面
あるいは背面側に、更に薄層（例えば、ＩＴＯからなる
導電層）を設けてもよい。

【００２７】

【実施例】本実施の形態では、ハードコート層付のＰＥ
Ｔフィルムにシリカ層及びＩＴＯ層を積層させたタッチ
パネル用の積層フィルム（図３参照）を作製する方法に
ついて説明する。図１は、本実施例に係るポリシラザン
を塗布する薄膜塗布装置の概略構成図である。

【００２８】本図に示すように、この薄膜塗布装置は、
ロール状に巻かれているＰＥＴフィルム（ハードコート
層付）を繰り出す繰出部１０と、繰り出されたフィルム
にポリシラザン溶液を塗布するコーティング部２０と、
塗布されたポリシラザン溶液を乾燥すると共に化学反応
させてセラミック化することによりシリカ層を形成する
乾燥反応槽３０と、表面にシリカ層が形成されたフィル
ムをロール状に巻き取る巻取部４０とから構成されてい
る。

【００２９】ＰＥＴフィルムとしては、厚さが１８８μ
ｍで、アクリル系の紫外線硬化型樹脂からなる厚さ数μ
ｍのハードコート層で被覆されているものを用いる。コ
ーティング部２０は、受け皿に入れられたポリシラザン
溶液に漬かって回転するグラビアローラー２１及びこの
表面に当てられたドクタブレードを備え、グラビア方式
でフィルムのハードコート層と反対側表面にポリシラザ
ン溶液を塗布する。塗布厚みは約５５ｎｍとする。

【００３０】乾燥反応槽３０は、ポリシラザン溶液が塗
布されたフィルムを加熱乾燥する入口乾燥部３１と、こ
の層をトリエチルアミン／水蒸気を含む窒素ガス雰囲気
に接触させて、残っているポリシラザンの成分を加水分
解並びに酸化反応させる化学反応部３２と、出口部３３
とから構成されている。入口乾燥部３１には、熱風噴射
ノズル３４が設けられ、通過するフィルムのポリシラザ
ン塗布面に熱風を吹き付けてこれを加熱乾燥する。熱風
の温度は、ＰＥＴフィルム自体及びハードコート層の耐
熱性を考慮して５０℃〜１２０℃に設定する。

【００３１】化学反応部３２には、反応用吹付ノズル３
５が設けられている。そして、トリエチルアミン蒸気と
水蒸気を含むエアーとがこれに送り込まれる。なお、反
応用吹付ノズル３５に送リ込む各ガスは、エアーを温水
またはトリエチルアミン液にバブリングすることによっ
て得ることができる。このように気相接触ガスが吹き付
けられることにより、ポリシラザンの化学変化が進みシ
リカ層に変成する。

【００３２】また、出口部３３の中は加熱装置（不図
示）によって加熱されており、ここを通過するフィルム
は、約１２０℃の雰囲気に２．５分間さらされる。これ
によってシリカ層の中に残っているポリシラザン成分は
加水分解及び酸化されて、大部分がシリカ（ＳｉＯ₂）
となる。このようにして表面にシリカ質の層が形成され
たシリカ被覆フィルムは、巻取部４０で一旦ロール状に
巻き取られ、次の工程に送られる。

【００３３】図２は、グロー放電処理とスパッタリング
を行うのに用いるスパッタ装置の図である。このスパッ
タ装置は、密封容器５０の中に、ロール状に巻かれてい
るシリカ被覆フィルムを繰り出す繰出部６０と、繰り出
されたフィルムにグロー放電処理を施すグロー放電ボッ
クス７０と、スパッタリングによってシリカ層の上にＩ
ＴＯの薄膜を形成する第１スパッタリング室８０及び第
２スパッタリング室９０と、これらの薄膜が積層された
フィルムをロール状に巻き取る巻取部１００と、繰り出
されたフィルムを導く回転ドラム１１０とが設けられて
構成されている。

【００３４】密封容器５０には真空ポンプ（不図示）が
取り付けられ、内部全体を高真空にできるようになって
いる。回転ドラム１１０は、密封容器５０の中央付近に
設けられており、繰り出されたフィルムは、グロー放電
ボックス７０内を通過した後、回転ドラム１１０の外周
面上に載って搬送されながら、第１スパッタリング室８
０及び第２スパッタリング室９０を通過するようになっ
ている。

【００３５】グロー放電ボックス７０の中には、フィル
ムを挟んでその両面側にＧＮＤ電極７１及び負電極７２
がそれぞれ設けられ、外部の電源Ｂｏｘ７３から電極７
１・７２間に直流電圧が印加されるようになっている。
また、グロー放電ボックス７０の中には、外部の放電ガ
ス源７４から放電ガス（ＡｒガスとＯ₂ガスの１：１混
合物）が送り込まれるようになっている。

【００３６】これによって、グロー放電ボックス７０内
を通過するフィルムの両表面付近でグロー放電が発生す
る。なお、電源Ｂｏｘ７３では、グロー放電に伴って所
定の電流（１０〜１００ｍＡ）が流れるように電極７１
・７２間に印加する電圧を調整する。第１スパッタリン
グ室８０及び第２スパッタリング室９０では、直流スパ
ッタ法でシリカ層の上にＩＴＯの薄膜を形成する。

【００３７】第１及び第２スパッタリング室８０，９０
の中には、回転ドラム１１０の表面に対向して陰極８
１，９１が設置され、これにターゲットとしてのＩＴＯ
セラミックスが配置されている。また、外部の直流電源
８２，９２から陰極８１，９１に直流電圧が印加される
ようになっている。また、スパッタリング室８０，９０
内には、不活性ガス供給源８３，９３からアルゴンガス
が供給されるようになっている。

【００３８】そして、回転ドラム１１０に載って搬送さ
れるフィルムのシリカ層の表面上にＩＴＯ層を形成す
る。このようにＩＴＯ層が形成された後の積層フィルム
は、巻取部１００で巻き取られる。作製された積層フィ
ルムは、図３に示すように、ＰＥＴフィルムの一方の面
にハードコート層が形成され、他方の面にシリカ層，Ｉ
ＴＯ層が順に形成された構造である。

【００３９】そして、この積層フィルムを加工し、スペ
ーサを介して、表面にＩＴＯ層が形成されたガラス基板
と対向して配設することによって、図３に示すようなタ
ッチパネルが作製される。この積層フィルムの加工時に
おいて、アルカリ液によるレジストインク剥離や、各種
インクによる印刷工程、各種溶媒によるＩＴＯ面の異物
除去工程を通過するため、積層フィルムの耐アルカリ性
や密着性が要求されるが、本実施例により作製した積層
フィルムは、耐アルカリ性及び密着性を備えているの
で、これらの加工に適している。

【００４０】〈グロー放電処理に関する実験と考察〉（実験１）上記実施例に基づいて、放電ガスとして、Ａ
ｒとＯ₂の１：１混合ガスを流速３０ｓｃｃｍ，５０ｓ
ｃｃｍで流した場合、並びにＡｒガスを流速５０ｓｃｃ
ｍで流した各場合について、印加する電圧をいろいろと
変化させてグロー放電を起こし、そのときに流れる電流
を測定した（ｓｃｃｍは、ｓｔａｎｄａｒｄｃｃｍｉ
ｎｕｔｅの略）。

【００４１】図４は、その測定結果であって、電流と電
圧との関係を示す特性図である。この図４より、印加す
る電圧を調整することによって、グロー放電の電流を所
望の電流値に調整できることがわかる。（実験２）上記実施例に基づいて、ＰＥＴフィルムに、
ＰＨＰＳ溶液を塗布し、気相接触ガスを用いて化学反応
してセラミック化を行うことによって、シリカ被覆フィ
ルムを作製した。

【００４２】また、このように作製した各シリカ被覆フ
ィルムを用い、放電ガスの種類や電流をいろいろと変え
て、グロー放電処理を施した。グロー放電時の放電ガス
の種類及び流量は、Ａｒガスについては流量５０ｓｃｃ
ｍ、Ａｒガス＋Ｏ₂ガスの混合ガスについては５０ｓｃ
ｃｍ及び３０ｓｃｃｍとした。

【００４３】グロー放電は、０，１０，２５，４０，８
０，１３０ｍＡなどの各電流値で行った。このようにい
ろいろな条件でグロー放電処理を施したシリカ被覆フィ
ルムを試料として用い、密着力評価試験、耐アルカリ試
験、酸素透過係数の測定、及びＦＴＩＲによるシリカ転
化率の測定を行った。

【００４４】密着力評価試験：各試料のシリカ層の表面
を、エタノールを含浸させたウエスで４００ｇ／ｃｍ ²
の圧力をかけながら繰返し擦り、シリカ層が剥がれるま
での往復回数を測定した。表１は、この密着力評価試験
の結果を示す表である。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１の結果から、グロー放電処理を施した
ものは、グロー放電処理を行わなかったもの（電流０ｍ
Ａ）と比べて密着性が優れていることがわかる。また、
グロー放電時の電流が大きくなるにつれて密着性も大き
くなることがわかる。一方、Ａｒガス＋Ｏ₂ガスを用い
る場合のガス流量による密着性の違いはわずかであるこ
とがわかる。これより、シリカ転化率は、ガスの流量よ
りも電流に大きく影響されることがわかる。

【００４７】また、Ａｒガスを用いた場合も、Ａｒガス
＋Ｏ₂ガスの混合ガスを用いた場合と同様に密着性の向
上が見られる。これは、グロー放電処理によるシリカ転
化率の向上が、グロー放電に伴ってアルゴンから紫外線
（１００〜１５０ｎｍ）が発生し、この紫外線がシリカ
層とＰＥＴ界面に作用して化学結合を増すというメカニ
ズムによるものであることを示唆している。

【００４８】耐アルカリ試験：各試料を２％の水酸化ナ
トリウム水溶液（２５℃）に浸漬しながら、１分，５
分，１５分経過後にシリカ層の状態を調べた。表２は耐
アルカリ性試験の結果を示す表である。

【００４９】

【表２】

【００５０】表２の各欄における記号は、左から１分，
５分，１５分経過後の結果を示しており、Ａ，Ｂ，Ｃ及
びＢ+の各記号の意味は次の通りである。Ａ：シリカ層をウエスで拭いても剥離しない。Ｂ：シリカ層はフィルム上に残っているが、ウエスで拭
くと剥離する。Ｃ：シリカ層は剥離してフィルム上に残っていない。

【００５１】Ｂ＋は、ＡとＢの間である。表２の結果
も、表１の結果と同様の傾向を示しており、グロー放電
処理を施したものはグロー放電処理を施したものと比べ
て耐アルカリ性が優れていること、グロー放電時の電流
が大きくなるにつれて耐アルカリ性も大きくなること、
Ａｒガス＋Ｏ₂ガスの混合ガスを用いる場合のガス流量
による耐アルカリ性の違いはわずかであることがわか
る。

【００５２】酸素透過係数の測定：ポリシラザンをコー
トしていないＰＥＴフィルム（厚み１８８μｍ）、並び
に、ポリシラザンをコートしてグロー放電処理を行って
いない試料、Ａｒガス＋Ｏ ₂ガスの混合ガスを用いてグ
ロー放電処理（グロー処理電流７０ｍＡ）を行った試料
について、酸素透過係数を測定した（密着力評価試験、
耐アルカリ試験も合わせて行った）。

【００５３】酸素透過係数の測定方法は、モコンＯＸ−
ＴＲＡＮ２００Ｈを用い、ＡＳＴＭＤ−３９５８に基づ
いて行った。表３は、この密着力評価試験、耐アルカリ
試験、酸素透過係数の測定結果を示す表である。

【００５４】

【表３】

【００５５】この表から、グロー放電処理を施すことに
よって、密着性及び耐アルカリ性が向上すると共に、酸
素透過係数が低下する（酸素バリヤ性が向上する）こと
もわかる。ＦＴＩＲによるシリカ転化率の測定：上記試料の中、Ａ
ｒガス＋Ｏ₂ガスの混合ガスを用いて流量５０ｓｃｃｍ
及び３０ｓｃｃｍでグロー放電処理を行ったものについ
て、ＦＴＩＲで測定を行い、その測定結果（チャート）
から２１８０ｃｍ^-1と２２５０ｃｍ^-1の相対吸収強度を
求めた。

【００５６】２１８０ｃｍ^-1の吸収はＳｉ−Ｈ結合（ｎ
＝１）またはＳｉ−Ｈ₂結合（ｎ＝２）の伸縮、２２５
０ｃｍ^-1の吸収はＳｉ−Ｈ₃結合（ｎ＝３）の伸縮によ
るものであって、各吸収強度は、これらの結合のシリカ
層中の残存量を示し、ポリシラザンのシリカ転化率を示
す指標と見ることができる。図５は、その結果であっ
て、グロー電流と相対吸収強度との関係を示す特性図で
ある。

【００５７】図中、●，○は、ガス流速が３０ｓｃｃｍ
の場合のものであって、●は２２５０ｃｍ^-1の相対吸収
強度、○は２１８０ｃｍ^-1の相対吸収強度を示してい
る。また、▲，△はガス流速が５０ｓｃｃｍの場合のも
のであって、▲は２２５０ｃｍ ^-1の相対吸収強度、△は
２１８０ｃｍ^-1の相対吸収強度を示している。図５の結
果より、グロー放電時の電流が大きくなるにつれて、２
２５０ｃｍ^-1及び２１８０ｃｍ^-1の相対吸収強度が小さ
くなる（即ち、Ｓｉ−Ｈ結合，Ｓｉ−Ｈ₂結合，Ｓｉ−
Ｈ₃結合の存在量が少なくなる）傾向にあることがわか
る。

【００５８】また、２１８０ｃｍ^-1の相対吸収強度より
も、２２５０ｃｍ^-1の相対吸収強度の方が小さい傾向に
あることもわかる。これは、Ｓｉ−Ｈ₃結合が、Ｓｉ−
Ｈ結合やＳｉ−Ｈ₂結合と比べてグロー放電処理によっ
て壊れやすいことを示していると考えられる。次に、上
記のＡｒガス＋Ｏ₂ガスの混合ガスを用いて流量５０ｓ
ｃｃｍでグロー放電を行ったものについてのＦＴＩＲ測
定結果チャートから、Ｓｉ−Ｏ結合の存在を示す１１０
０ｃｍ^-1とＳｉ−Ｎ結合の存在を示す３３７０ｃｍ^-1の
吸収を調べた。

【００５９】表４は、その結果を示すものである。な
お、これらの波長の吸収ピークは小さく、相対吸収強度
として表わすことは難しいため、定性的に表現した。

【００６０】

【表４】

【００６１】この表４の結果からも、グロー放電時の電
流が大きくなるにつれて、１１００ｃｍ^-1の吸収は大き
く３３７０ｃｍ^-1の吸収は小さくなる傾向を示す、即ち
シリカ転化率が向上する傾向を示すことがわかる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シリカ
被覆フィルムを製造する工程において、ポリシラザン層
をセラミック化してシリカ質の層を形成する際に、熱処
理に加えてグロー放電処理をはじめとするガス放電処理
を施すことによって、熱処理を低温度で行っても、耐ア
ルカリ性や密着性やガスバリヤ性のよいシリカ層を形成
できるようにした。

【００６３】特に、ＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＥＳ，ＰＡＲの
ような耐熱性の小さい材料からなるプラスティックフィ
ルムを用いる場合や、プラスティックフィルムに予め耐
熱性の小さい材料からなる層が被覆されている場合は、
本発明を適用する効果は大きい。また、シリカ被覆フィ
ルムを、電子部品の基材のように、耐アルカリ性や密着
性やガスバリヤ性が要求される用途に用いる場合の実用
的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例にかかるポリシラザンを塗布する薄膜塗
布装置の概略構成図である。

【図２】実施例でグロー放電処理とスパッタリングを行
うのに用いるスパッタ装置の概略構成図である。

【図３】実施例にかかるタッチパネルの構成図である。

【図４】実験１の測定結果を示す特性図である。

【図５】実験２の測定結果を示す特性図である。

【符号の説明】

２０コーティング部３０乾燥反応槽７０グロー放電ボックス７１ＧＮＤ電極７２負電極７４放電ガス源８０，９０スパッタリング室８１，９１陰極１１０回転ドラム

フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA20B AD00B AK42 AK42A AK43A AK54A AK55A AK79B AT00 AT00A BA02 EH66 EJ42 EJ42B EJ54 EJ54B EJ61 EJ61B GB15 GB41 JB01 JL02 JL11 4K029 AA11 AA25 BA46 EA01 GA01 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラスティックフィルムの少なくとも一
方の面上に、ポリシラザンに由来する化合物がセラミック化されたも
のからなり且つガス放電処理が施されたシリカ質の層が
積層されていることを特徴とするシリカ被覆プラスティ
ックフィルム。
【請求項２】前記シリカ質の層は、厚さが１０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項
１記載のシリカ被覆プラスティックフィルム。
【請求項３】前記プラスティックフィルムは、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，ポリエーテルスルホン及びポリアリレートから選択
された材料からなることを特徴とする請求項１または２
記載のシリカ被覆プラスティックフィルム。
【請求項４】プラスティックフィルムの少なくとも一
方の面上に、ポリシラザンに由来する化合物からなるポリシラザン層
を形成する層形成ステップと、前記層形成ステップで形成されたポリシラザン層を化学
変化してセラミック化することによりシリカ質の層に変
化させるセラミック化ステップと、シリカ質の層にガス放電処理を施す放電処理ステップと
を含むことを特徴とするシリカ被覆プラスティックフィ
ルムの製造方法。
【請求項５】前記放電処理ステップでは、シリカ質の層が形成されたプラクティックフィルムを放
電ガスの雰囲気中において、シリカ質の層の表面付近で
グロー放電を発生させることによって処理することを特
徴とする請求項４記載のシリカ被覆プラスティックフィ
ルムの製造方法。
【請求項６】前記セラミック化ステップでは、ポリシラザン層を加熱した後に、水あるいは水蒸気の雰囲気下で反応させることを特徴と
する請求項４または５記載のシリカ被覆プラスティック
フィルムの製造方法。
【請求項７】前記セラミック化ステップにおける加熱
温度は、１２０℃以下であることを特徴とする請求項４〜６のい
ずれかに記載のシリカ被覆プラスティックフィルムの製
造方法。