【手続補正書】
【提出日】平成16年11月8日(2004.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
プラスチック材料からなる基材の少なくとも片面に、セラミックで形成されるガス透過阻止層が設けられ、該ガス透過阻止層の密度が２．３ｇ／ｃｍ3以上３．０ｇ／ｃｍ3以下の高密度であり、かつガス透過阻止層の厚さが１０〜５００ｎｍであることを特徴とするガスバリア性フィルム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記のガス透過阻止層の最表層の密度が２．４ｇ／ｃｍ3以上３．２ｇ／ｃｍ3以下であり、ガス透過阻止層全体の密度よりも高い密度をもち、かつ該最表層の平均膜厚が阻止層全体の膜厚の０．１〜５０％であることを特徴とする請求項１に記載するガスバリア性フィルム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のガスバリア性フィルムは、請求項１として、プラスチック材料からなる基材の少なくとも片面に、セラミックで形成されるガス透過阻止層が設けられ、該ガス透過阻止層の密度が２．３ｇ／ｃｍ3以上３．０ｇ／ｃｍ3以下の高密度であり、かつガス透過阻止層の厚さが１０〜５００ｎｍであることを特徴とする。
請求項２として、請求項１に記載するガス透過阻止層の最表層の密度が２．４ｇ／ｃｍ3以上３．２ｇ／ｃｍ3以下であり、ガス透過阻止層全体の密度よりも高い密度をもち、かつ該最表層の平均膜厚が阻止層全体の膜厚の０．１〜５０％であることを特徴とする。
また、請求項３として、請求項１または２に記載するガス透過阻止層のセラミックが、酸化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、またはそれらの化合物の群の中の少なくとも一つであることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
（作用）
本発明のガスバリア性フィルムによれば、プラスチック基材上に、無機化合物からなる高密度のガス透過阻止層が形成された構成になっているため、またそのガス透過阻止層の最表層の密度が、ガス透過阻止層全体の密度よりも高いため、ガス透過阻止層の酸素ガス、水蒸気等のガスに曝される最表面でガスの透過を阻止することができ、効率性、実用性が高く、優れたガスバリア性が得られる。
本発明のガスバリア性フィルムの製造システムによれば、ガス透過阻止層の形成装置と、ガス透過阻止層の厚さと密度の測定をＸ線反射率法で行なう測定装置を用いて、該厚さと密度のデータを蓄積、データ処理し、厚さと密度のデータとガスバリア性の評価結果を関連付けして、上記形成装置の成膜条件を制御し、従来ではガス透過阻止層の薄膜の密度を、特に２．２ｇ／ｃｍ3を越えるような高密度の測定を正確に行なうことが出来なかったが、ガス透過阻止層の厚さと密度の正確な測定が可能となり、そのガス透過阻止層の厚さと密度を品質管理して、ガスバリア性を高レベルに維持できるようになった。
本発明の積層体の検査方法によれば、プラスチック材料からなる基材上に薄膜が設けられた積層体の検査方法において、薄膜の厚さと密度の測定をＸ線反射率法で行ない、良否を判断して、良品のみを出荷あるいは次工程へ流すことで、的確な品質管理が可能となった。また、その薄膜が、セラミックで形成されるガス透過阻止層である場合、ガスバリア性を高レベルに維持できるようになった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
（ガス透過阻止層）
本発明のガスバリア性フィルムは、上記の基材上にガス透過阻止層２が設けられる。ガス透過阻止層は、非金属無機材料のセラミックスから構成され、特に酸化珪素、窒化珪素、炭化珪素、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、またはそれらの化合物、混合物等の無機酸化物が透明性を有し、ガスバリア性が高いために好ましい。
ガス透過阻止層は、セラミックスの蒸着膜からなり、透明性を有しかつ酸素、水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよい。その中では、特に酸化珪素及び窒化珪素が好ましい。ただし本発明のガス透過阻止層は、上述した無機酸化物に限定されず、ガス透過阻止層の密度が２．３ｇ／ｃｍ3以上３．０ｇ／ｃｍ3以下となる条件、つまり高密度を有し、透明性、ガスバリア性を有した上記条件に適合する材料であれば用いることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、浮沈法や濃度勾配管法による薄膜密度の測定方法は、有機溶剤に対する比重から求めるものであり、セラミックや金属等は、一般的に有機溶剤よりも比重が極めて高いため、ある値以上（２．２ｇ／ｃｍ3以上）は測定できない。（これら方法は、高分子等有機物の比重を求める為の方法である。）今回、Ｘ線の反射率から膜密度を解析し、十分なガスバリア性を有する膜の密度が、ある範囲にあることをつきとめた。また、それは薄膜全体の膜密度のみならず、その薄膜の最表層の膜密度がある条件を満たされているとき、同様にガスバリア性が良好であることが判明した。
本発明で規定する薄膜の密度よりも高い膜密度では、プラスチック上の膜の歪みにより、カール・たわみ等の問題が生じる。また、わずかな衝撃により微粒子間にクラックが生じ、ガスバリア性が劣化してしまう。また、本発明で規定する薄膜の密度より低い膜密度では、電子デバイス基板への応用あるいは極めてガス透過率の低い機能が要求される包装材への用途には不向きである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明におけるガス透過阻止層は、その密度は２．３ｇ／ｃｍ3以上３．０ｇ／ｃｍ3以下の範囲であり、またガス透過阻止層の最表層の密度が２．４ｇ／ｃｍ3以上３．２ｇ／ｃｍ3以下であり、ガス透過阻止層全体の密度よりも高い密度を有し、かつ該最表層の平均膜厚が阻止層全体の膜厚の０．１〜５０％の範囲であることが望ましい。
このようなガス透過阻止層の形成方法としては、例えば、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物理気相成長法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＰＶＤ法）、あるいは、プラズマ化学気相成長法、熱化学気相成長法、光化学気相成長法等の化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法、ＣＶＤ法）等を挙げることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
（積層体の検査方法）
本発明の積層体の検査方法は、プラスチック材料からなる基材の少なくとも片面に、薄膜が設けられた積層体における薄膜の特性、例えば、ガスバリア性、光学特性、電気的特性等を検査する上で、薄膜の厚さと密度の測定をＸ線反射率法で行ない、その得られた厚さと密度を基準値と比較して、良否を判断し、良品のみを出荷あるいは次工程へ流すことで、従来より正確な検査ができ、的確な品質管理が可能となった。
また、前記の積層体における薄膜が、セラミックで形成されるガス透過阻止層である場合、例えば、２．２ｇ／ｃｍ3を越えるような高密度の測定が、薄膜における膜厚の位置に応じて、正確な行なうことが可能となり、そのガス透過阻止層の厚さと密度を検査して、品質管理でき、ガスバリア性を高レベルに維持できるようになった。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
測定結果を下記の表１に示す。
【表１】
2004066730.tif 000001
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
上記結果より、実施例１〜３のガスバリア性フィルムは、ガス透過阻止層の密度が膜全体で２．３ｇ／ｃｍ3以上３．０ｇ／ｃｍ3以下の高密度である。また、実施例１及び実施例２のガスバリア性フィルムは、ガス透過阻止層の最表層の密度が２．４ｇ／ｃｍ3以上３．２ｇ／ｃｍ3以下であり、ガス透過阻止層全体の密度よりも高い密度をもち、かつ該最表層の平均膜厚は阻止層全体の膜厚の０．１〜５０％であり、実施例３よりも酸素、水蒸気透過性が低く、ガスバリア性に優れていた。参考実施例４では、ガス透過阻止層全体の密度が２．３ｇ／ｃｍ3より低く、ガス透過阻止層の最表層の密度が２．４ｇ／ｃｍ3以上ではあるが、酸素、水蒸気透過性が少し高めである。
それに対して、比較例１〜４のガスバリア性フィルムは、ガス透過阻止層の密度が膜全体で２．３ｇ／ｃｍ3より低く、酸素、水蒸気透過性が非常に高くガスバリア性に劣った結果であった。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のガスバリア性フィルムは、プラスチック材料からなる基材の少なくとも片面に、セラミックで形成されるガス透過阻止層が設けられ、該ガス透過阻止層の密度が２．３ｇ／ｃｍ3以上３．０ｇ／ｃｍ3以下の高密度であり、かつガス透過阻止層の厚さが１０〜５００ｎｍであり、またガス透過阻止層の最表層の密度が２．４ｇ／ｃｍ3以上３．２ｇ／ｃｍ3以下で、ガス透過阻止層全体の密度よりも高い密度をもち、かつ該最表層の平均膜厚が阻止層全体の膜厚の０．１〜５０％であることが望ましい。それにより、ガス透過阻止層の最表層の密度が、ガス透過阻止層全体の密度よりも高いため、ガス透過阻止層の酸素ガス、水蒸気等のガスに曝される最表面でガスの透過を阻止することができ、効率性、実用性が高く、優れたガスバリア性が得られる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また、本発明のガスバリア性フィルムの製造システムによれば、ガス透過阻止層の形成装置と、ガス透過阻止層の厚さと密度の測定をＸ線反射率法で行なう測定装置を用いて、該厚さと密度のデータを蓄積、データ処理し、厚さと密度のデータとガスバリア性の評価結果を関連付けして、上記形成装置の成膜条件を制御し、従来ではガス透過阻止層の薄膜の密度を、特に２．２ｇ／ｃｍ3を越えるような高密度の測定を正確に行なうことが出来なかったが、ガス透過阻止層の厚さと密度の正確な測定が可能となり、そのガス透過阻止層の厚さと密度を品質管理して、ガスバリア性を高レベルに維持できるようになった。