(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ベースフィルム上に機能性層として無機膜が形成されたフィルムの巻き取りに起因する膜欠陥を減らし、高い機能性を示す機能性フィルムの製造装置及び製造方法を提供することである。【解決手段】本発明の機能性フィルムＦの製造装置Ａは、長尺のベースフィルム１上に機能性層として無機膜を形成して巻き取る機能性フィルムＦの製造装置Ａであって、ベースフィルム１上に無機膜を形成する第１成膜部Ａ１と、無機膜が形成されたベースフィルム１が巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、無機膜上又はベースフィルム１上に保護層を形成し、かつ無機膜の全面積に対する保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする第２成膜部Ａ２と、を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜を形成して巻き取る機能性フィルムの製造装置であって、
前記ベースフィルム上に前記無機膜を形成する第１成膜部と、
前記無機膜が形成されたベースフィルムが巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、前記無機膜上又は前記ベースフィルム上に前記保護層を形成し、かつ前記無機膜の全面積に対する前記保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする第２成膜部と、
を備えていることを特徴とする機能性フィルムの製造装置。
【請求項２】
前記第２成膜部は、前記第１成膜部で形成された無機膜上か、又は前記無機膜が形成されたベースフィルムの面と反対側の面上に、前記保護層を形成することを特徴とする請求項１に記載の機能性フィルムの製造装置。
【請求項３】
前記第１成膜部は、真空圧下において前記無機膜を形成し、
前記第２成膜部は、前記第１成膜部による無機膜の形成に連続して、真空圧下において前記保護層を形成することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の機能性フィルムの製造装置。
【請求項４】
前記第２成膜部は、前記保護層の被覆率が５〜９８％の範囲内にあるパターンの保護層を形成することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【請求項５】
前記第２成膜部により形成された前記保護層の全面積に対し、大気圧下において前記ロール体を巻き出して展開された機能性フィルム上に残存する前記保護層の面積の割合で表される残存率が９８〜１００％の範囲内にあることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【請求項６】
大気圧下において、前記展開された機能性フィルムを洗浄処理して、前記保護層を除去する洗浄処理部を備えていることを特徴とする請求項５に記載の機能性フィルムの製造装置。
【請求項７】
前記第１成膜部は、原子層堆積法により前記無機膜を形成することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【請求項８】
長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜を形成して巻き取る機能性フィルムの製造方法であって、
前記ベースフィルム上に前記無機膜を形成する第１成膜工程と、
前記無機膜が形成されたベースフィルムが巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、前記無機膜上又は前記ベースフィルム上に前記保護層を形成し、かつ前記無機膜の全面積に対する前記保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする第２成膜工程と、
を含むことを特徴とする機能性フィルムの製造方法。
【請求項９】
前記第２成膜工程では、前記第１成膜工程で形成された無機膜上か、又は前記無機膜が形成されたベースフィルムの面と反対側の面上に、前記保護層を形成することを特徴とする請求項８に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記第１成膜工程では、真空圧下において前記無機膜を形成し、
前記第２成膜工程では、前記第１成膜工程での無機膜の形成と連続して、真空圧下において前記保護層を形成することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記第２成膜工程では、前記保護層の被覆率が５〜９８％の範囲内にあるパターンの保護層を形成することを特徴とする請求項８から請求項１０までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記第２成膜工程で形成された前記保護層の全面積に対し、大気圧下において前記ロール体を巻き出して展開された機能性フィルム上に残存する前記保護層の面積の割合で表される残存率が９８〜１００％の範囲内にあることを特徴とする請求項８から請求項１１までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１３】
大気圧下において、前記展開された機能性フィルムを洗浄処理して、前記保護層を除去する洗浄工程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の機能性フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記第１成膜工程では、原子層堆積法により前記無機膜を形成することを特徴とする請求項８から請求項１３までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性フィルムの製造装置及び製造方法に関する。より詳しくは、長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜が形成されたフィルムの巻き取りに起因する膜欠陥を減らし、高い機能性を示す機能性フィルムの製造装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ベースフィルム上に機能性層として無機膜が形成された機能性フィルムが広く利用されている。
食品、医薬品、電子デバイス等の包装材として用いられているガスバリアー性フィルムも、機能性フィルムの１つである。ガスバリアー性フィルムは、ベースフィルム上に形成されたガスバリアー層が、大気中の水、酸素等のガスを遮蔽して内容物の劣化を防ぐ。
【０００３】
ロール・トゥ・ロール（roll to roll）方式によって、長尺のベースフィルムに連続して無機膜を形成する場合、フィルムの巻き取り時に無機膜がベースフィルムに接触し、膜欠陥が生じることがある。
このような膜欠陥を減らすため、無機膜の全面を被覆するように保護フィルムを配置して巻き取り、巻き取り時における無機膜とベースフィルムの接触を防止することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
また、無機膜上に無機膜の全面を被覆する保護層を形成することも行われている（例えば、特許文献２及び３参照）。
【０００４】
しかしながら、保護フィルムは、機能性フィルムの使用時には取り除かれるため、無駄な廃材が増える。
保護層も機能性フィルムの使用時には洗浄処理によって除去する必要があるが、無機膜の全面を被覆するように保護層を設けると、洗浄負荷が大きくなる。洗浄処理の時間が長いと、洗浄によって先に保護層が除去された部分の無機膜が損傷することもある。
【０００５】
また、真空圧中で無機膜を形成する場合、無機膜の形成後に連続して大気圧下で保護層を形成しようとすると、真空圧から大気圧への圧力調整が必要となり、製造コストを要する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１−１８５８３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２３１１９８号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２２２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題及び状況に鑑みてなされ、その解決課題は、ベースフィルム上に機能性層として無機膜が形成されたフィルムの巻き取りに起因する膜欠陥を減らし、高い機能性を示す機能性フィルムの製造装置及び製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、無用な廃材を減らすためには保護層をスペーサーとして形成することが有効であるが、全面的に保護層を形成すると、保護層を除去する洗浄負荷が大きいと考えた。鋭意検討の結果、本発明者らは、全面的に無機膜を被覆しなくとも、被覆率が５〜９８％の範囲内であれば、無機膜を十分に保護でき、除去も容易であることを見出し、本発明に至った。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段によって解決される。
【０００９】
１．長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜を形成して巻き取る機能性フィルムの製造装置であって、
前記ベースフィルム上に前記無機膜を形成する第１成膜部と、
前記無機膜が形成されたベースフィルムが巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、前記無機膜上又は前記ベースフィルム上に前記保護層を形成し、かつ前記無機膜の全面積に対する前記保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする第２成膜部と、
を備えていることを特徴とする機能性フィルムの製造装置。
【００１０】
２．前記第２成膜部は、前記第１成膜部により形成された無機膜上か、又は前記無機膜が形成されたベースフィルムの面と反対側の面上に、前記保護層を形成することを特徴とする第１項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【００１１】
３．前記第１成膜部は、真空圧下において前記無機膜を形成し、
前記第２成膜部は、前記第１成膜部による無機膜の形成と連続して、真空圧下において前記保護層を形成することを特徴とする第１項又は第２項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【００１２】
４．前記第２成膜部は、前記保護層の被覆率が５〜９８％の範囲内にあるパターンの保護層を形成することを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【００１３】
５．前記第２成膜部により形成された前記保護層の全面積に対し、大気圧下において前記ロール体を巻き出して展開された機能性フィルム上に残存する前記保護層の面積の割合で表される残存率が、９８〜１００％の範囲内にあることを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【００１４】
６．大気圧下において、前記展開された機能性フィルムを洗浄処理して、前記保護層を除去する洗浄処理部を備えていることを特徴とする第５項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【００１５】
７．前記第１成膜部は、原子層堆積法により前記無機膜を形成することを特徴とする第１項から第６項までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造装置。
【００１６】
８．長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜を形成して巻き取る機能性フィルムの製造方法であって、
前記ベースフィルム上に前記無機膜を形成する第１成膜工程と、
前記無機膜が形成されたベースフィルムが巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、前記無機膜上又は前記ベースフィルム上に前記保護層を形成し、かつ前記無機膜の全面積に対する前記保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする第２成膜工程と、
を含むことを特徴とする機能性フィルムの製造方法。
【００１７】
９．前記第２成膜工程では、前記第１成膜工程で形成された無機膜上か、又は前記無機膜が形成されたベースフィルムの面と反対側の面上に、前記保護層を形成することを特徴とする第８項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【００１８】
１０．前記第１成膜工程では、真空圧下において前記無機膜を形成し、
前記第２成膜工程では、前記第１成膜工程での無機膜の形成と連続して、真空圧下において前記保護層を形成することを特徴とする第８項又は第９項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【００１９】
１１．前記第２成膜工程では、前記保護層の被覆率が５〜９８％の範囲内にあるパターンの保護層を形成することを特徴とする第８項から第１０項までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【００２０】
１２．前記第２成膜工程で形成された前記保護層の全面積に対し、大気圧下において前記ロール体を巻き出して展開された機能性フィルム上に残存する前記保護層の面積の割合で表される残存率が、９８〜１００％の範囲内にあることを特徴とする第８項から第１１項までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【００２１】
１３．大気圧下において、前記展開された機能性フィルムを洗浄処理して、前記保護層を除去する洗浄工程を含むことを特徴とする第１２項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【００２２】
１４．前記第１成膜工程では、原子層堆積法により前記無機膜を形成することを特徴とする第８項から第１３項までのいずれか一項に記載の機能性フィルムの製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の上記手段により、ベースフィルム上に機能性層として無機膜が形成されたフィルムの巻き取りに起因する膜欠陥を減らし、高い機能性を示す機能性フィルムの製造装置及び製造方法を提供することができる。
【００２４】
本発明の効果の発現機構又は作用機構は明確になっていないが、以下のように推察される。
本発明の上記手段によれば、ロール体において対面する無機膜と無機膜の間か、ロール体において対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層をスペーサーとして配置させることができる。したがって、巻き取り時の無機膜同士の接触又は無機膜とベースフィルムとの接触を防いで、フィルムの巻き取り時の接触に起因する膜欠陥を減らすことができる。また、保護層の被覆率が５〜９８％の範囲内であるので、無機膜を十分に保護できるだけでなく、保護層の除去も容易となる。除去時に発生する膜欠陥も減らすことができ、高い機能性を示す機能性フィルムを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本実施の形態に係る機能性フィルムの製造装置が備える第１成膜部及び第２成膜部の概略構成を示す正面図
【図２】保護層のパターンの一例を示す上面図
【図３】保護層の被覆率を５〜９８％の範囲内で異ならせたパターンの一例を示す上面図
【図４】本実施の形態に係る機能性フィルムの製造装置が備える洗浄処理部の概略構成を示す正面図
【図５】真空蒸着法を用いた場合の第１成膜部の概略構成を示す正面図
【図６】機能性フィルムの一例を示す断面図
【図７】実施例で使用した保護層のパターンを示す上面図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の機能性フィルムの製造装置は、長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜を形成して巻き取る機能性フィルムの製造装置であって、前記ベースフィルム上に前記無機膜を形成する第１成膜部と、前記無機膜が形成されたベースフィルムが巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、前記無機膜上又は前記ベースフィルム上に前記保護層を形成し、かつ前記無機膜の全面積に対する前記保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする第２成膜部と、を備えていることを特徴とする。この特徴は請求項１から請求項１４までの各請求項に係る発明に共通の又は対応する技術的特徴である。
【００２７】
本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記第２成膜部は、前記第１成膜部で形成された無機膜上か、又は前記無機膜が形成されたベースフィルムの面と反対側の面上に、前記保護層を形成することが好ましい。
【００２８】
また、前記第１成膜部は、真空圧下において前記無機膜を形成し、前記第２成膜部は、前記第１成膜部での無機膜の形成と連続して、真空圧下において前記保護層を形成することが、生産性の向上を図る観点から、好ましい。
【００２９】
さらに、前記第２成膜部は、前記保護層の被覆率が５〜９８％の範囲内にあるパターンの保護層を形成することが好ましい。パターンにより保護層の被覆率の調整が容易となる。
【００３０】
本発明の実施態様としては、前記第２成膜部により形成された前記保護層の全面積に対し、大気圧下において前記ロール体を巻き出して展開された機能性フィルム上に残存する前記保護層の面積の割合で表される残存率が、９８〜１００％の範囲内にあることが、無機膜の損傷防止の観点から、好ましい。
【００３１】
また、大気圧下において、前記展開された機能性フィルムを洗浄処理して、前記保護層を除去する洗浄処理部を備えていることが好ましい。
均一な無機膜の形成等の観点から、前記第１成膜部は、原子層堆積法により前記無機膜を形成することが好ましい。
【００３２】
本発明の機能性フィルムの製造方法は、長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜を形成して巻き取る機能性フィルムの製造方法であって、前記ベースフィルム上に前記無機膜を形成する第１成膜工程と、前記無機膜が形成されたベースフィルムが巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、前記無機膜上又は前記ベースフィルム上に前記保護層を形成し、かつ前記無機膜の全面積に対する前記保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする第２成膜工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の機能性フィルムの製造方法の好ましい実施態様は、製造装置の好ましい実施態様と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００３３】
以下、本発明とその構成要素及び本発明を実施するための形態について詳細な説明をする。
なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００３４】
本発明の機能性フィルムの製造装置及び製造方法は、長尺のベースフィルム上に機能性層として無機膜を形成する。
無機膜を形成する方法としては、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、原子層堆積（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）法等の種々の方法を採用することができるが、ち密な薄膜を形成でき、カバレッジ性に優れる観点から、ＡＬＤ法により無機膜を形成することが好ましい。ＡＬＤ法は、ベースフィルム上に２種以上の原料を交互に供給し、各原料を反応させる成膜処理を複数サイクル繰り返し、１サイクルごとに原子層（実際には化合物の分子層であり得る。）を１層ずつ堆積させて薄膜を形成する方法である。ＡＬＤ法であれば、ＡＬＤ法の１種であるＰＥＡＬＤ（Plasma Enhanced ALD）法、熱ＡＬＤ法等を用いることもできる。
以下、本実施の形態の製造装置及び製造方法として、ＰＥＡＬＤ法を用いた製造装置及び製造方法を説明する。
【００３５】
〔機能性フィルムの製造装置〕
図１は、本実施の形態の機能性フィルムの製造装置Ａの概略構成を示している。
機能性フィルムの製造装置Ａは、図１に示すように、長尺のベースフィルム１上に機能性層として無機膜を形成する第１成膜部Ａ１と、無機膜上又はベースフィルム上に保護層を形成する第２成膜部Ａ２と、を備えている。
【００３６】
また、製造装置Ａは、ベースフィルム１の搬送のため、アンワインダー１１、ワインダー１５、アンワインダー１１とワインダー１５間に配置された複数のローラー１２を備えている。ベースフィルム１はロール体として供給され、アンワインダー１１にセットされる。
アンワインダー１１がロール体を巻き出すと、複数のローラー１２が巻き出されたベースフィルム１を第１成膜部Ａ１、第２成膜部Ａ２へ順次搬送する。ワインダー１５は、ベースフィルム１上に機能性層及び保護層が形成されて得られた機能性フィルムＦを巻き取り、ロール体とする。
【００３７】
第１成膜部Ａ１は、ＰＥＡＬＤ法により長尺のベースフィルム１上に機能性層として無機膜を形成する。ＰＥＡＬＤ法は、ＡＬＤ法の１種であり、プラズマを用いて原料を改質する方法である。
第１成膜部Ａ１は、図１に示すように、２つの原料供給部２１及び２２と、改質処理部２３とを備えている。各原料供給部２１、２２及び改質処理部２３は、真空ポンプ等によって真空圧下に調整されている。
【００３８】
また、第１成膜部Ａ１は、原料供給部２１と改質処理部２３との間と、原料供給部２２と改質処理部２３との間に、それぞれパージ部２４を有している。
原料供給部２１及び２２、改質処理部２３、２つのパージ部２４のそれぞれの間には仕切り板が配置され、仕切り板によって各原料供給部２１及び２２、改質処理部２３、２つのパージ部２４のチャンバーＣ１〜Ｃ４が形成されている。仕切り板は、各チャンバーＣ１〜Ｃ４内を長尺のベースフィルム１が通過できるように、ベースフィルム１の搬送経路上に開口が設けられている。
【００３９】
原料供給部２１及び２２は、無機膜の原料をガス状にして各チャンバーＣ１及びＣ２内へ供給する。原料は、前駆体とも呼ばれる。
チャンバーＣ１においては、ベースフィルム１の表面に原料供給部２１により供給された原料が吸着し、チャンバーＣ２においては、ベースフィルム１の表面に原料供給部２２により供給された原料が吸着する。
【００４０】
改質処理部２３は、原料供給部２１及び２２により供給される原料の改質用ガスをチャンバーＣ３内に供給する。また、改質処理部２３は、ベースフィルム１を挟んで対向するように配置された一対の電極２３１に図示しない交流電源により電力を供給することにより、改質用ガスに交流電圧を印加してプラズマＰを生成する。改質処理部２３は、プラズマＰによりベースフィルム１上の原料を改質して、無機膜の原子層を形成する。無機膜の原子層は、実際には化合物の分子層であり得る。
【００４１】
ＡＬＤ法を用いた場合、原料供給部２１及び２２により供給される異なる原料ガスにベースフィルム１を交互に曝して、原料同士を化学反応させて金属酸化物等の無機膜を形成する。これに対し、ＰＥＡＬＤ法では、ベースフィルム１上に原料を吸着させた後、酸素、窒素等のプラズマを用いて原料を改質処理することにより、金属酸化物等の無機膜を形成する。ＰＥＡＬＤ法において、原料供給部２１及び２２は同じ原料を供給することもできるし、異なる原料を供給することもできる。異なる原料とした場合、原料供給部２１により供給された原料を改質処理して得られた無機膜と、原料供給部２２により供給された原料を改質処理して得られた無機膜とを交互に積層することができる。
【００４２】
無機膜の原料としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ケイ素（Ｓｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、ランタン（Ｌａ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）等の金属元素を含有する金属化合物を用いることができる。無機膜は、当該原料を改質処理して得られた金属酸化物、金属窒化物等の金属化合物を含有し得る。
【００４３】
原料供給部２１及び２２により供給される原料を第１原料とし、改質処理部２３により用いられる改質用ガスを第２原料とすると、形成する無機膜に応じて第１原料及び第２原料を選択することができる。
【００４４】
例えば、改質処理により酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、窒化アルミニウム等の金属化合物を得る場合、第１原料としてはアルミニウムを含み、気化できるアルミニウム化合物であれば特に制限はない。そのようなアルミニウム化合物としては、例えば塩化アルミニウム（Ａｌ２Ｃｌ６）、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ３）３）、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡ）、トリクロロアルミニウム等が挙げられる。
【００４５】
改質処理により酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）等の金属化合物を得る場合、第１原料としてはトリシラン（Ｓｉ３Ｈ８）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、モノシラン（ＳｉＨ４）の他、モノクロロシラン（ＳｉＨ３Ｃｌ）、ジクロロシラン（ＳｉＨ２Ｃｌ２）、ヘキサクロロジシラン（Ｓｉ２Ｃｌ６）、テトラクロロシラン（ＳｉＣｌ４）、トリクロロシラン（ＳｉＨＣｌ３）等のクロロシラン系、テトラキスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］４）、トリスジメチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（ＣＨ３）２］３Ｈ）、ビスジエチルアミノシラン（Ｓｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］２Ｈ２）、ビスターシャリーブチルアミノシラン（ＳｉＨ２［ＮＨ（Ｃ４Ｈ９）］２）等のアミノシラン系、Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４、ＳｉＨ２Ｃｌ２、Ｓｉ（ＮＯ３）４等が挙げられる。
【００４６】
改質処理により酸化チタン（ＴｉＯ２）、窒化チタン、炭窒化チタン等の金属化合物を得る場合、第１原料としてはＴｉＦ４、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）、ＴｉＢｒ４、ＴｉＩ４、テトラキスジメチルアミノチタン（［（ＣＨ３）２Ｎ］４Ｔｉ）、テトラキスジエチルアミノチタンＴｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２］４、Ｔｉ［Ｎ（Ｃ２Ｈ５ＣＨ３）］４、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド（Ｔｉ［（ＯＣＨ）（ＣＨ３）２］４）が挙げられる。
【００４７】
改質処理により酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）等の金属化合物を得る場合、第１原料としてはＺｒ（ＮＯ３）４、ＺｒＣｌ４、テトラキスジメチルアミノジルコニウム（ＩＶ）（Ｚｒ［（ＣＨ３）２Ｎ］４）、テトラキス（エチルメチルアミノ）ジルコニウム（ＩＶ）（Ｚｒ［Ｎ（ＣＨ３）ＣＨ２ＣＨ３］４）等が挙げられる。
また、改質処理により酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属化合物を得る場合、第１原料としては二塩化亜鉛（ＺｎＣｌ２）等が挙げられる。
【００４８】
第２原料としては、第１原料を酸化する場合は水（Ｈ２Ｏ）、酸素、オゾン（Ｏ３）、メタノール、エタノール等を用いることができる。第１原料を窒化する場合は窒素、アンモニア（ＮＨ３）等を用いることができる。これらのガスに、水素（Ｈ２）ガスを併用してもよい。
【００４９】
機能性層がガスバリアー層である場合には、ガスバリアー性を高める観点から、無機膜が、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｚｒ及びＺｎの金属元素のうち少なくとも１種以上の金属元素を含有する金属化合物を第１原料として形成されることが好ましい。これにより、ベースフィルム１が樹脂製であっても、５０〜１２０℃の温度範囲で良質な無機膜を形成することができる。
【００５０】
同様の観点から、機能性層がガスバリアー層である場合、無機膜が、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化ランタン（Ｌａ２Ｏ３）等の金属酸化物を含有することが好ましい。トリメチルアルミニウム、四塩化チタン等を第１原料とする酸化アルミニウム、酸化チタンは、分子量の大きさが膜欠陥の補修に適しており、カバレッジ性を高まることから、特に好ましい。
また、各原料ガスの供給時間、成膜温度、成膜時の圧力等の成膜条件を調整することにより、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＳｉＯｘ、ＺｒＯｘのような中間酸化物、中間窒化物をガスバリアー層の材料として使用することもでき、必要に応じて使用すればよい。
【００５１】
第１原料の供給時間は、０．０５〜１０．００秒の範囲内であることが好ましく、０．１〜３．０秒の範囲内であることがより好ましく、０．５〜２．０秒の範囲内であることがさらに好ましい。
供給時間が上記範囲内であれば、ベースフィルム１の表面に第１原料を必要十分に吸着させることができる。
【００５２】
改質処理の処理時間は、０．０５〜１０．００秒の範囲内であることが好ましく、０．１〜３．０秒の範囲内であることがより好ましく、０．５〜２．０秒の範囲内であることがさらに好ましい。
処理時間が上記範囲内であれば、第２原料をベースフィルム１上の第１原料と必要十分に改質反応させることができる。
【００５３】
原料供給部２１、２２及び改質処理部２３により無機膜が形成される際のベースフィルム１の温度は、３５０℃以下であることが好ましく、２５０℃以下であることがより好ましく、１５０℃以下であることがさらに好ましく、１２０℃以下であることが特に好ましい。
ベースフィルム１の温度が３５０℃以下であれば、ベースフィルム１に求められる耐熱性も３５０℃以下でよく、ベースフィルム１の製造コストを減らすことができる。
【００５４】
パージ部２４は、チャンバーＣ４内に不活性ガスを供給し、当該不活性ガスとともにベースフィルム１上の余剰の第１原料又は第２原料を排気して除去する。
不活性ガスは、第１原料又は第２原料との反応性が低いガスをいう。使用できる不活性ガスとしては、例えば希ガス等が挙げられ、第１原料又は第２原料との反応性が低いのであれば、窒素ガス等も使用することができる。
【００５５】
第１原料及び第２原料をパージするための不活性ガスの導入時間は、０．０５〜１０．００秒の範囲内であることが好ましく、０．５〜６．０秒の範囲内であることが好ましく、１〜４秒の範囲内であることが好ましい。
導入時間が上記範囲内であれば、過剰な第１原料及び第２原料を必要十分に除去することができる。
【００５６】
第１成膜部Ａ１は、原料供給部２１によりベースフィルム１上に第１原料を供給した後、原料供給部２２により第２原料を供給して第１原料と反応させる成膜処理を１サイクル行うことにより、ベースフィルム１上に無機膜の１原子層を形成することができる。
目的の膜厚が得られるまで複数サイクルの成膜処理を繰り返すため、複数のローラー１２は、長尺のベースフィルム１を２つの原料供給部２１及び２２へ交互に繰り返し搬送するように、配置されている。
【００５７】
図１に示す第１成膜部Ａ１の構成によれば、ベースフィルム１の両面に無機膜が形成されるが、第１成膜部Ａ１によりベースフィルム１の片面にのみ無機膜が形成されるようにしてもよい。例えば、ベースフィルム１の搬送をローラー搬送ではなく、ベルト搬送として、搬送経路上に原料供給部２１、改質処理部２３、原料供給部２２、改質処理部２３の順に繰り返し配置することによって、片面にのみ無機膜を形成することができる。
【００５８】
第２成膜部Ａ２は、無機膜が形成されたベースフィルム１が巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルム１との間に保護層が位置するように、無機膜上又はベースフィルム１上に保護層を形成し、無機膜の全面積に対する保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする。
被覆率が５％以上の保護層により、無機膜同士又は無機膜とベースフィルム１との接触による無機膜の損傷を十分に防ぐことができる。一方で、保護層の被覆率が９８％以下であるため、洗浄処理による保護層の除去が容易であり、洗浄負荷及び洗浄処理時に生じる膜欠陥を減らすことができる。
【００５９】
第２成膜部Ａ２は、保護層の被覆率が５〜９８％の範囲内にあるパターンの保護層を形成することができる。パターンの変更によって容易に被覆率を５〜９８％の範囲内に調整することができる。
【００６０】
特に、パターンの保護層の被覆率が３０〜８０％の範囲内にあると、保護層の被覆率が１００％である場合と比較して、ロール体としたときの表裏の接触面積を小さくすることができる。また、巻き取りの張力によりベースフィルム１が微小に変形した場合にも無機膜同士の接触又は無機膜とベースフィルム１の接触を容易に回避することができる。さらに、保護層の洗浄工程において、洗浄液、洗浄部材等が保護層によって被覆されていない領域から無機層と保護層の界面へ侵入しやすく、洗浄性が向上する。
【００６１】
図２は、使用できる保護層のパターンの一例であるパターン１０１〜１０５を示している。
図２に示すように、パターン１０１はストライプのパターンであり、パターン１０２は格子のパターンであり、パターン１０３は水玉のパターンである。また、パターン１０４はＡＭ（Amplitude Modulation）スクリーンのパターンであり、パターン１０５はＦＭ（Frequency Modulation）スクリーンのパターンである。ＡＭスクリーンのパターン１０４は面積が同じドットの集合体（網点）が周期的に配置され、ＦＭスクリーンのパターン１０５は面積が同じドットが非周期的に配置されている。
【００６２】
保護層の被覆率を５〜９８％の範囲内で調整するためには、ストライプのパターン１０１及び格子のパターン１０２の場合であれば、線幅、線の周期等を調整すればよい。また、水玉のパターン１０３の場合、水玉の直径又は密度を調整すればよい。ＡＭスクリーンのパターン１０４の場合は網点の大きさ、スクリーン線数等を調整し、ＦＭスクリーンのパターン１０５の場合はドットの密度を調整すればよい。
【００６３】
図３は、５〜９８％の範囲内で被覆率を異ならせたＡＭスクリーンのパターン１０４とＦＭスクリーンのパターン１０５を示している。
ＡＭスクリーン、ＦＭスクリーンのようにドットによってパターン化される場合、ドットが隣り合ってできた集合体の径が小さいほど保護層の洗浄性が向上する。ＡＭスクリーンの場合は、スクリーン線数等を多くすることにより同じ被覆率でも集合体の径を小さくすることができる。ＦＭスクリーンの場合、ドットの頻度を増やすことにより同じ被覆率でも集合体の径を小さくすることができる。
【００６４】
第２成膜部Ａ２により形成された保護層は、ワインダー１５により得られた機能性フィルムＦのロール体を大気圧下において巻き出して展開した場合に、形成された保護層の全面積に対し、展開された機能性フィルムＦ上に残存する保護層の面積の割合で表される残存率が、９８〜１００％の範囲内にあることが好ましい。
残存率が９８〜１００％であれば、巻き出し時の保護層の剥離が少なく、無機膜を十分に保護することができる。
【００６５】
保護層の残存率は、保護層の厚さを調整することにより、上記範囲内とすることができる。
通常は、保護層が厚いほど剥離しやすい。無機膜と保護層との密着性によって剥離のしやすさは変わるため、当該密着性に応じて保護層の残存率が９８〜１００％の範囲内となるときの保護層の厚さとすればよい。
【００６６】
保護層の材料としては、炭素含有ポリマーが好ましく、なかでも硬化性樹脂が好ましい。硬化性樹脂としては特に制限されず、活性エネルギー線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられるが、成形が容易なことから、活性エネルギー線硬化性樹脂が好ましい。
活性エネルギー線硬化性樹脂とは、紫外線、電子線等の活性エネルギー線の照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂をいう。活性エネルギー線硬化樹脂の代表的なものとしては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等が挙げられるが、なかでも電子線硬化性樹脂が好ましい。
【００６７】
使用できる活性エネルギー線硬化性樹脂としては、例えばアクリレート化合物を含有する組成物、アクリレート化合物とチオール基を含有するメルカプト化合物とを含有する組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを含有する組成物等が挙げられる。具体的には、新中村化学工業株式会社の硬化性２官能アクリレートＮＫエステル  Ａ−ＤＣＰ（トリシクロデカンジメタノールジアクリレート）、ＪＳＲ株式会社製のＵＶ硬化型有機／無機ハイブリッドハードコート材  ＯＰＳＴＡＲ（登録商標）シリーズ（シリカ微粒子に重合性不飽和基を有する有機化合物を結合させてなる化合物）等を用いることができる。
【００６８】
また、上記のような組成物の任意の混合物を使用することも可能であり、光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性のモノマーを含有している活性エネルギー線硬化性材料であれば特に制限はない。
光重合性不飽和結合を分子内に１個以上有する反応性モノマーとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ペンチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリレート、ｎ−デシルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−メトリキエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサジオールジアクリレート、１，３−プロパンジオールアクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチルトリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、１，２，４−ブタンジオールトリアクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、１，１０−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレートをメタクリレートに換えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、１−ビニル−２−ピロリドン等が挙げられる。上記の反応性モノマーは、１種又は２種以上の混合物として使用できるし、その他の化合物との混合物としても使用することができる。
【００６９】
上記活性エネルギー線硬化性樹脂を含む組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。
光重合開始剤としては、例えばベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミン）ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンジルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モノフォリノ−１−プロパン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モノフォリノフェニル）−ブタノン−１、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられ、これらの光重合開始剤を１種又は２種以上の組み合わせで使用することができる。
【００７０】
熱硬化性材料としては、具体的には、クラリアント社製のトゥットプロムシリーズ（有機ポリシラザン）、セラミックコート株式会社製のＳＰ  ＣＯＡＴ耐熱クリアー塗料、アデカ社製のナノハイブリッドシリコーン、ＤＩＣ株式会社製のユニディック（登録商標）Ｖ−８０００シリーズ、ＥＰＩＣＬＯＮ（登録商標）  ＥＸＡ−４７１０（超高耐熱性エポキシ樹脂）、信越化学工業株式会社製のシリコン樹脂  Ｘ−１２−２４００、日東紡績株式会社製の無機・有機ナノコンポジット材料ＳＳＧコート、アクリルポリオールとイソシアネートプレポリマーとからなる熱硬化性ウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素メラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコン樹脂、ポリアミドアミン−エピクロルヒドリン樹脂等が挙げられる。
【００７１】
硬化性樹脂の塗布液の調製時に硬化性樹脂の溶解又は分散に用いることができる溶媒としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−又はβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジエチルケトン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、２−メトキシエチルアセテート、シクロヘキシルアセテート、２−エトキシエチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート等の酢酸エステル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル、３−エトキシプロピオン酸エチル、安息香酸メチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
【００７２】
成膜性の向上及びピンホールの発生を防止する観点から、保護層の形成に、硬化性樹脂とともに、熱可塑性樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等の添加剤を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、アセチルセルロース、ニトロセルロース、アセチルブチルセルロース、エチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導体、酢酸ビニル又はその共重合体、塩化ビニル又はその共重合体、塩化ビニリデン又はその共重合体等のビニル樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール等のアセタール樹脂、アクリル樹脂又はその共重合体、メタクリル樹脂又はその共重合体等のアクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、線状ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。
【００７３】
第２成膜部Ａ２は、ワインダー１５によりベースフィルム１が巻き取られたロール体において対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルム１との間に位置する保護層を形成するため、第１成膜部Ａ１により形成された無機膜上か、当該無機膜が形成されたベースフィルム１の面とは反対側の面上に、保護層を形成することができる。
【００７４】
第２成膜部Ａ２は、硬化性樹脂を用いて保護層を形成する場合、図１に示すように塗布装置２５１及び硬化装置２５２を備えることができる。
第１成膜部Ａ１によれば、ベースフィルム１の両面に無機膜が形成されるため、図１において、ベースフィルム１が巻き取られた際に内側に位置する面の無機膜上にのみ保護層を形成するように、１セットの塗布装置２５１及び硬化装置２５２が配置されている。このような配置例に限らず、両面にそれぞれ形成された無機膜のいずれに対しても保護層を形成するように、２セットの塗布装置２５１及び硬化装置２５２がベースフィルム１を挟んで対向するように配置されていてもよい。
また、第１成膜部Ａ１によってベースフィルム１の片面のみに無機膜が形成される場合には、塗布装置２５１及び硬化装置２５２は、ベースフィルム１の無機膜が形成された面とは反対側の面上に保護層を形成するように配置されてもよい。
【００７５】
塗布装置２５１は、硬化性樹脂を含有する塗布膜を形成する。
硬化性樹脂を含有する塗布膜の形成方法は特に制限されず、例えばスピン塗布法、スプレー法、ブレード塗布法等の湿式塗布法、蒸着法、フラッシュ蒸着法等の乾式塗布法等により硬化性樹脂を含む塗布液を塗布する方法が挙げられる。
生産性を向上させる観点からは、スプレー法のような真空圧下で成膜が可能な塗布法を用いて、真空圧下での無機膜の形成に連続して真空圧下において保護層を形成することが好ましい。スプレー法のなかでも、超音波スプレー法又はエレクトロスプレー法が好ましい。
【００７６】
超音波スプレー法は、ピエゾセラミックにより超音波スプレーノズル（アトマイザー）中の液体膜を振動させて、きめ細かい粒子を形成し、噴霧する方法である。加圧することなく液体を粒子化でき、微細な硬化性樹脂粒子を噴霧することができる。
エレクトロスプレー法は、先端がとがった容器に高電圧を加えることにより、容器内の液体が電界集中によりスプレーされる現象を利用した方法である。エレクトロスプレーデポジション法（ＥＳＤ法）とも呼ばれ、静電気力を利用してナノサイズの硬化性樹脂粒子をベースフィルム１上に堆積させて固定させることができる。
このように、超音波スプレー法及びエレクトロスプレー法は、保護層の塗布膜の形成に溶媒を必要とせず、真空条件下でよりち密な塗布膜を形成することができるため、好ましい。
【００７７】
硬化装置２５２は、塗布装置２５１により形成された硬化性樹脂の塗布膜に、可視光線、赤外線、紫外線、Ｘ線、α線、β線、γ線、電子線等の活性エネルギー線を照射するか、加熱することにより、硬化性樹脂を硬化させる。
紫外線を照射する場合、硬化装置２５２として、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ等を用いて、好ましくは１００〜４００ｎｍ、より好ましくは２００〜４００ｎｍの波長領域の紫外線を照射する。電子線を照射する場合、硬化装置２５２として走査型又はカーテン型の電子線加速器を用いて、１００ｎｍ以下の波長領域の電子線を照射することが好ましい。装置設計の容易性や、フィルムのバリア性向上等の観点から、活性エネルギー線として電子線を照射することが好ましい。
【００７８】
パターンの保護層を形成する場合、複数の塗布装置２５１をベースフィルム１の搬送方向と直交する方向に並べて配置することにより、保護層の塗布膜をパターン化することができる。また、塗布装置２５１とベースフィルム１間にマスクを配置することにより、保護層の塗布膜をパターン化することもできる。
【００７９】
上記機能性フィルムの製造装置Ａは、ワインダー１５によって得られた機能性フィルムＦのロール体を、大気圧下において巻き出して展開し、当該展開された機能性フィルムを洗浄処理して、第２成膜部Ａ２により形成された保護層を除去する洗浄処理部をさらに備えることができる。
【００８０】
洗浄処理部が使用できる洗浄方法としては、乾式洗浄方法、湿式洗浄方法、物理的剥離方法等が挙げられる。
乾式洗浄方法としては、例えばプラズマ洗浄法、イオンビーム洗浄法、ＵＶオゾン洗浄法、ＵＶエキシマ照射法、レーザー洗浄法等が挙げられる。
湿式洗浄方法としては、機能性フィルムＦを洗浄液に浸して、例えば噴流洗浄、バブリング洗浄、超音波洗浄又は流水洗浄する方法である。洗浄液としては酸性、中性又はアルカリ性の洗剤溶液又は有機溶媒等を用いることができる。
物理的剥離方法は、保護層の表面に物理的な力を直接的に付与して洗浄する方法であり、例えばスクラブ洗浄、シャワー洗浄、アイスブラスト洗浄等が挙げられる。物理的剥離方法は、保護層の表面に直接的に作用するため、その洗浄力が極めて高く、かつ処理時間も短い。
【００８１】
具体的なスクラブ洗浄方法としては、金属製又はプラスチック製のローラーの表面全体にスポンジ、ブラシ等が設けられたスクラブローラー、保護層との接触面にブラシ、スポンジ等が設けられた円盤状のスクラブパッド等を回転させながら保護層に接触させる方法が挙げられる。その他のスクラブ洗浄方法は、例えば特許第４５５４３６７号公報、国際特許第２００９／０３１４０１号、特開２００９−１１７７６５号公報、同２０１０−２８６６３２号公報、同２０１１−０１８６６８号公報、同２０１１−０４０６５３号公報、同２０１１−０６６３８６号公報等に記載の方法を参考にすることができる。
【００８２】
シャワー洗浄としては、高圧スプレー洗浄、超音波シャワー洗浄、二流体ノズル洗浄等が挙げられる。
高圧スプレー洗浄とは、高圧状態の水、洗浄液等を、ノズル等の噴霧機構を用いてジェット状態で吹き付ける方法である。
超音波シャワー洗浄は、超音波振動素子によって超音波で振動させた洗浄液をシャワーする方法である。
二流体ノズル洗浄方法は、二種類の流体、例えば水と空気、洗浄剤と空気等を、ノズル部で会合させ、ジェット状態で噴射する方法である。
【００８３】
アイスブラスト洗浄としては、マイクロアイスジェット、ドライアイススクラブ洗浄等が挙げられる。
マイクロアイスジェット法は、圧縮した空気を超音速に加速して送り出し、加速時に断熱拡張して温度が低下した時に水を供給して過冷却された微小な氷粒子を作り出し、当該氷粒子を含む空気を吹き付けて洗浄する方法である。氷粒子の代わりにドライアイス粒子を作り出し、当該ドライアイス粒子を含む空気を吹き付けることもできる。
【００８４】
図４は、スクラブ洗浄する場合に製造装置Ａが備える洗浄処理部Ａ３の概略構成を示している。
洗浄処理部Ａ３は、図４に示すように第１洗浄部２６１、第２洗浄部２６２及び乾燥部２６３を備えている。なお、洗浄処理部Ａ３は大気圧下におかれている。
また、洗浄処理部Ａ３は、機能性フィルムＦの搬送のため、アンワインダー２７１及び複数のローラー２７３を備えている。
【００８５】
洗浄処理時、図１に示すワインダー１５により巻き取られて得られた機能性フィルムＦのロール体は、図４に示すアンワインダー２７１にセットされる。アンワインダー２７１がロール体を巻き出すと、展開された機能性フィルムＦを複数のローラー２７３が第１洗浄部２６１、第２洗浄部２６２、乾燥部２６３へと順次搬送する。乾燥部２６３を経た機能性フィルムＦは、その後、各種電子デバイスの封止工程等の図示しない工程に移行するため、連続的に搬送されることが好ましい。
【００８６】
第１洗浄部２６１は、洗浄液が供給された洗浄槽を備えている。機能性フィルムＦはローラー２７３によってこの洗浄槽の洗浄液中に浸漬される。第１洗浄部２６１は、洗浄液中において、矢印で示す回転方向に回転させたスクラブローラー２６ｒを機能性フィルムＦの保護層に接触させ、スクラブローラー２６ｒのローラー面と保護層との摩擦によって保護層を無機膜から剥離させて除去する。
なお、洗浄処理中の無機膜の損傷を防ぐため、洗浄槽において用いられるローラー２７３として、無機膜に非接触で機能性フィルムＦを搬送できる非接触型のローラーが配置されていることが好ましい。非接触型のローラーとしては、例えば軸方向の端部が中央部よりも直径が短くなるように軸方向において段差が設けられたローラー等が挙げられる。
【００８７】
第２洗浄部２６２は、第１洗浄部２６１により保護層が除去された機能性フィルムＦを水洗し、第１洗浄部２６１において付着した洗浄液を洗い流す。図４に示すように水槽中に機能性フィルムＦを浸漬させて水洗してもよいし、水をシャワーしてもよい。
【００８８】
乾燥部２６３は、送風して第２洗浄部２６２により水洗された機能性フィルムＦを乾燥する。
【００８９】
〔他の実施の形態の製造装置〕
上述したように、無機膜はＣＶＤ法、ＰＶＤ法により形成されてもよい。ＣＶＤ法であれば特に限定されず、例えば熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法等が挙げられる。ＰＶＤ法も特に限定されず、真空蒸着法、スパッター法、イオンプレーティング法等が挙げられる。
【００９０】
図５は、真空蒸着法を用いた場合の第１成膜部Ｂ１の概略構成を示している。
図５に示すように、第１成膜部Ｂ１は、アンワインダー１１、ワインダー１５、複数のローラー１２、成膜部４を備えて構成されている。なお、図１に示す製造装置Ａと同じ構成部分には同じ符号を付している。
【００９１】
成膜部４は、真空蒸着法により機能性層を薄膜として形成する。成膜部４は、図５に示すように、冷却ローラー４１、電子銃４２、ガス供給部４３、プラズマ発生装置４４等を備えて構成されている。
成膜部４は、冷却ローラー４１により搬送されるベースフィルム１とターゲットＴとの間に、プラズマ発生装置４４によりアルゴンのプラズマを生成させるとともに、ガス供給部４３により改質用ガスを供給する。そして、成膜部４は、電子銃４２により電子ビームを照射する。電子ビームは図示しない磁場コイル等によって誘導され、ターゲットＴに照射される。ターゲットＴは電子ビームの照射によって加熱蒸発し、改質用ガスのプラズマによって改質されてベースフィルム1上に堆積する。
【００９２】
〔機能性フィルムの製造方法〕
上記製造装置Ａにおいては、次の第１成膜工程及び第２成膜工程を含む手順により機能性フィルムＦを製造することができる。
【００９３】
〔第１成膜工程〕
第１成膜工程では、ベースフィルム１上に無機膜を形成する。
最初に、アンワインダー１１によりベースフィルム１のロール体を巻き出し、各ローラー１２により、ベースフィルム１を原料供給部２１に搬送する。原料供給部２１は、ガス状の第１原料をチャンバーＣ１内に供給する。当該チャンバーＣ１内において、ベースフィルム１の表面には第１原料が吸着する。
次に、第１原料が吸着したベースフィルム１をパージ部２４に搬送し、パージ部２４により不活性ガスを供給してベースフィルム１上から余剰の第１原料を除去する。
【００９４】
第１原料を除去後、ベースフィルム１を改質処理部２３へ搬送する。改質処理部２３は、チャンバーＣ３内に改質用ガスを供給し、当該改質用ガスに交流電圧を印加してプラズマＰを生成する。ベースフィルム１の表面に吸着した第１原料は、プラズマＰによって改質処理され、無機膜が形成される。
改質処理後のベースフィルム１をパージ部２４に搬送し、パージ部２４により不活性ガスを供給して活性ガスを除去する。
原料供給部２１及び２２により供給される原料が同じである場合、以上が１サイクルの成膜処理の手順となる。
【００９５】
さらにベースフィルム１を原料供給部２２に搬送し、原料供給部２２により第１原料をチャンバーＣ２内に供給する。当該チャンバーＣ２内において、ベースフィルム１の表面に第１原料が吸着する。次に、ベースフィルム１をパージ部２４へ搬送し、パージ部２４により不活性ガスを供給してベースフィルム１上から余剰の第１原料を除去する。
【００９６】
第１原料を除去後、ベースフィルム１を改質処理部２３へ搬送する。改質処理部２３は、チャンバーＣ３内に改質用ガスを供給し、当該改質用ガスに異なる複数の周波数の交流電圧を印加してプラズマＰを生成する。ベースフィルム１の表面に吸着した第１原料は、プラズマＰによって改質処理され、無機膜が形成される。
原料供給部２１及び２２により供給される原料が異なる場合、以上が１サイクルの成膜処理の手順となる。
その後、原料供給部２１へベースフィルム１を再度搬送し、上述した手順を繰り返すことにより、複数サイクルの成膜処理を繰り返すことができ、目的の膜厚の無機膜が形成された機能性フィルムＦを製造することができる。
【００９７】
〔第２成膜工程〕
第２成膜工程では、第２成膜部Ａ２が、第１成膜部Ａ１により形成された無機膜上に保護層を形成する。第２成膜部Ａ２は、無機膜が形成されたベースフィルム１が巻き取られたロール体において、対面する無機膜と無機膜との間又は対面する無機膜とベースフィルムとの間に保護層が位置するように、無機膜上又はベースフィルム１上に保護層を形成し、かつ無機膜の全面積に対する保護層の面積の割合で表される被覆率を５〜９８％の範囲内とする。
【００９８】
具体的には、第２成膜部Ａ２は、塗布装置２５１により保護層の塗布液を無機膜上に塗布し、硬化装置２５２により塗布膜を硬化させて保護層を形成する。
保護層が形成された機能性フィルムＦをワインダー１５により巻き取り、機能性フィルムＦのロール体を得る。
【００９９】
〔洗浄工程〕
さらに、機能性フィルムＦ上の保護層を除去する場合、ワインダー１５によって得られた機能性フィルムＦのロール体を、洗浄処理部Ａ３のアンワインダー２７１にセットする。
洗浄工程では、洗浄処理部Ａ３が、アンワインダー２７１により巻き出されて展開された機能性フィルムＦを洗浄処理し、機能性フィルムＦから保護層を除去する。
具体的には、洗浄処理部Ａ３は、第１洗浄部２６１により保護層を除去した後、第２洗浄部２６２により機能性フィルムＦを水洗し、乾燥部２６３により乾燥する。
【０１００】
〔機能性フィルム〕
図６は、上記製造装置Ａにより得られた機能性フィルムＦの断面構成を示している。
機能性フィルムＦは、図６に示すように、ベースフィルム１の両面に無機膜が機能性層２として形成され、各機能性層２上に保護層３が設けられている。
【０１０１】
〔ベースフィルム〕
ベースフィルム１は、機能性フィルムＦの基材であり、可撓性を有する。
ベースフィルム１としては、フィルム状の樹脂、ガラス、金属等を用いることができる。なかでも、樹脂が好ましく、透明性が高い樹脂であることが好ましい。樹脂の透明性が高く、ベースフィルム１の透明性が高いと、透明性が高い機能性フィルムＦを得ることができ、有機ＥＬ（Electro luminescence）素子等の電子デバイスに好ましく用いることができる。
【０１０２】
ベースフィルム１として用いることができる樹脂としては、例えばメタクリル酸エステル、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアリレート、ポリスチレン（ＰＳ）、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド等が挙げられる。なかでも、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）、ポリカーボネート（ＰＣ）等が、コスト及び入手の容易性から好ましい。
ベースフィルム１は、上記樹脂が２以上積層された積層フィルムであってもよい。
【０１０３】
樹脂製のベースフィルム１は、従来公知の一般的な製造方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押出機により溶融し、環状ダイ又はＴダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の樹脂基材を製造することができる。また、材料となる樹脂を溶剤に溶解し、無端の金属樹脂支持体上に流延（キャスト）して乾燥、剥離することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸フィルムを、ベースフィルム１として得ることができる。
【０１０４】
上記未延伸フィルムを、フィルムの搬送（ＭＤ：Machine Direction）方向又は搬送方向と直交する幅（ＴＤ：Transverse Direction）方向に延伸し、得られた延伸フィルムをベースフィルム１とすることもできる。延伸方法としては、一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法が挙げられる。延伸倍率は、原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、搬送方向及び幅方向ともに、それぞれ２〜１０倍の範囲内が好ましい。
【０１０５】
ベースフィルム１は、上述した未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。強度向上及び熱膨張抑制の点からは延伸フィルムが好ましい。延伸によってベースフィルム１の位相差等の光学的な機能を調整できるので、調整が必要な場合は延伸フィルムを用いることが好ましい。
【０１０６】
ベースフィルム１は、寸法安定性を得るため、弛緩処理、オフライン熱処理等が施されていてもよい。
弛緩処理は、延伸工程において熱固定した後、幅方向へ延伸するテンター内、又はテンターを出た後の巻き取りまでの工程で行われることが好ましい。弛緩処理は、処理温度が８０〜２００℃の範囲内で行われることが好ましく、１００〜１８０℃の範囲内で行われることがより好ましい。
オフライン熱処理の方法としては、特に限定されないが、例えば複数のローラー群により搬送する方法、加熱空気をフィルムに吹き付けて浮揚させるエアー搬送（具体的には、複数のスリットから加熱空気をフィルム面の片面又は両面に吹き付ける方法）、赤外線ヒーター等による輻射熱を利用する方法、フィルムを自重で垂れ下がらせ、下方で巻き取る等の搬送方法等を挙げることができる。熱処理の搬送張力は、できるだけ低くして熱収縮を促進することで、良好な寸法安定性が得られる。処理温度としては（Ｔｇ＋５０）〜（Ｔｇ＋１５０）℃の温度範囲が好ましい。ここでいうＴｇとは、ベースフィルム１のガラス転移温度をいう。
【０１０７】
ベースフィルム１は、厚さが１０〜２５０μｍの範囲内であることが好ましく、２０〜１００μｍの範囲内であることがより好ましい。
【０１０８】
ベースフィルム１上には、機能性フィルムＦにおいてベースフィルム１と機能性層２間に位置する中間層が形成されていてもよい。中間層は、機能性層２との密着性を高める、ベースフィルム１の平滑性を高める、ベースフィルム１中の低分子成分が表面に析出するブリードアウト現象を抑える等の目的に応じて、形成され得る。
例えば、機能性層２との密着性を高めるため、ポリシロキサンの塗布液をベースフィルム１上に塗布した後、真空紫外光の照射によって改質することにより、中間層を形成してもよい。
中間層の材料としては、上記ポリシロキサンに限らず、熱硬化型樹脂、活性エネルギー線硬化型樹脂硬化型樹脂等の硬化性樹脂を用いることができる。なかでも、成形が容易なことから、活性エネルギー線硬化型樹脂が好ましい。
【０１０９】
熱硬化性樹脂としては、熱処理によって硬化するものであれば特に制限されないが、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。
光硬化性樹脂としては、光によって硬化するものであれば特に制限されず、ラジカル反応性不飽和結合を有するアクリレート化合物を含有する樹脂、アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物を含有する樹脂、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、グリセロールメタクリレート等の多官能アクリレートモノマーを含有する樹脂、米国特許第６５０３６３４号明細書に記載の「ＯＲＭＯＣＥＲ」等が挙げられる。また、分子内に光重合性不飽和基を１個以上有するモノマーを用いてもよい。
【０１１０】
（機能性層）
機能性層２は、ベースフィルム１上に形成された無機膜である。機能性層２としては、例えばガスバリアー層、絶縁層、電子デバイスの基板に対して屈折率差を有する屈折層等が挙げられる。なかでも、ガスバリアー層は、膜欠陥が多いと当該膜欠陥を通して水、酸素等のガスが浸透し、ガスバリアー性能が著しく低下するため、膜欠陥が少ない製造装置Ａは、ガスバリアー層の形成に好適である。
【０１１１】
機能性層２がガスバリアー層である場合、当該ガスバリアー層は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度９０±２％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ２・２４時間）以下のガスバリアー性を示すことが好ましい。また、ＪＩＳ−Ｋ−７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４時間・ａｔｍ）以下であり、水蒸気透過度が１×１０−５ｇ／（ｍ２・２４時間）以下であるガスバリアー性を示すことが好ましい。なお、水蒸気透過度は、ＭＯＣＯＮ法、特開２００５−２８３５６１号公報等に記載のカルシウム腐食法等によっても測定することができる。
【０１１２】
機能性層２の厚さは特に制限されず、任意の厚さを選択することができる。一般的には、機能性層２の厚さは１〜１００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、５〜７０ｎｍの範囲内にあることが好ましく、１０〜６０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
機能性層２の厚さが１ｎｍ以上であれば、十分な機能性を得ることができる。また、機能性層２の厚さが１００ｎｍ以下であれば、短時間で機能性層２を形成することができる。また、複数サイクルの成膜処理による補修効果を得ることができる。
【０１１３】
〔保護層〕
保護層３は、ベースフィルム１の両面に形成された無機膜同士が巻き取り時に接触して損傷することを防ぐために設けられている。
保護層３の材料としては、上述したように硬化性樹脂を用いることができる。
【０１１４】
保護層３の平滑性は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１年で規定される表面粗さで表現される値で、最大断面高さＲｔ（ｐ）が１〜８０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。この範囲内であれば、機能性フィルムＦの巻き取りが良好となる。また、ロール体としたときに保護層３と対面するベースフィルム１の表面、無機膜の表面等に、保護層３が接触して損傷することを防止することができる。
【実施例】
【０１１５】
以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示が用いられるが、特に断りが無い限り「質量部」又は「質量％」を表す。
【０１１６】
〔製造装置Ｋ１〕
図１に示す製造装置Ａにおいて、第２成膜部Ａ２の塗布装置２５１としてアクリルフラッシュ蒸着法を用いた塗布装置を配置した。さらに、同じ塗布装置を、既に配置された塗布装置とベースフィルムを挟んで反対側に位置するように配置し、製造装置Ｋ１とした。
【０１１７】
〔製造装置Ｋ２〕
図１に示す製造装置Ａにおいて、ＰＥＡＬＤ法を用いた第１成膜部Ａ１を図５に示す真空蒸着法を用いた第１成膜部Ｂ１に置き換え、アクリルフラッシュ蒸着法を用いた塗布装置を第２成膜部Ａ２の塗布装置２５１として配置した。さらに、同じ塗布装置を、既に配置された塗布装置とベースフィルムを挟んで反対側に位置するように配置し、製造装置Ｋ２とした。
【０１１８】
〔ガスバリアー性フィルム１〕
ベースフィルムとして、厚さ１２５μｍのポリエステルフィルムMELINEX ST504（DuPont Teijin Films U.S. Limited社製）を用意した。このポリエステルフィルムは、０．０１Ｔｏｒｒの減圧下において、８０℃まで加熱して３時間の脱気処理が施されている。
次に、製造装置Ｋ１により、上記ベースフィルム上にガスバリアー層として厚さ６ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成し、ガスバリアー性フィルム１を得た。
【０１１９】
酸化アルミニウム膜の具体的な成膜条件は、以下のとおりである。
（成膜条件）
酸化アルミニウム膜の第１原料：トリメチルアルミニウム
第１原料の供給時間：０．１秒
改質用ガス：水蒸気
改質処理の処理時間：２．０秒
パージに使用した不活性ガス：窒素ガス
パージ時間：２．０秒
酸化アルミニウム膜の堆積速度：０．１ｎｍ/サイクル
ベースフィルムの搬送速度：８ｍ／分
ベースフィルムの温度：７５℃
【０１２０】
ガスバリアー層の形成に続き、製造装置Ｋ１において、ガスバリアー層上にストライプのパターンの保護層を形成した。具体的には、トリプロピレングリコールジアクリレートを気化させた蒸気をベースフィルム上に導入し、トリプロピレングリコールジアクレート分子をガスバリアー層上に堆積させて蒸着膜を形成した。この時、マスクを用いて、ガスバリアー層の全面積に対する保護層の面積の割合で表される被覆率が５０％となるストライプのパターンの蒸着膜を形成した。また、蒸気の導入時間を調整して最終的な保護層の膜厚を２μｍとした。その後、蒸着膜に電子線を照射して硬化させることにより、ストライプのパターンの保護層が得られた。
【０１２１】
なお、上記保護層の被覆率は、次のようにして確認した。まず、光学顕微鏡により保護層が形成されたフィルム表面を１００μｍ四方の範囲内で撮影し、４００×４００画素の画像を得た。この撮影を撮影位置を変えて１０回行い、得られた１０の画像をそれぞれ解析して、各画像の全画素数に対する保護層の画像領域の画素数の割合（％）を求め、その平均値を保護層の被覆率として求めた。
【０１２２】
保護層の形成により得られたガスバリアー性フィルム１を、製造装置Ｋ１において巻き取って、そのロール体を得た。
次に、ロール体を大気圧下で巻き出してガスバリアー性フィルム１を展開し、ガスバリアー層の全面積に対する保護層の面積の割合を展開後の被覆率（％）として求めた。この展開後の被覆率と展開前に確認された被覆率とから、展開後にガスバリアー性フィルム１上に残存する保護層の面積の割合で表される残存率（％）を、下記式により求めたところ、９９％以上であった。
残存率（％）＝（展開前の被覆率）／（展開後の被覆率）×１００
【０１２３】
〔ガスバリアー性フィルム２〜５〕
上記ガスバリアー性フィルム１の製造において、保護層の形成に用いたマスクを変えて保護層の被覆率及びパターンを下記表１に示すように変更したこと以外は、ガスバリアー性フィルム１と同様にして各ガスバリアー性フィルム２〜４を製造した。
図７は、下記表１に示す被覆率５０％のストライプ、水玉、ＡＭスクリーン及びＦＭスクリーン、被覆率４４％の格子、被覆率５％のＦＭスクリーンの各パターンを示している。
各ガスバリアー性フィルム２〜４の保護層の残存率を求めたところ、ガスバリアー性フィルム１と同様に９９％以上であった。
【０１２４】
〔ガスバリアー性フィルム６〜９〕
上記ガスバリアー性フィルム５の製造において、ＦＭスクリーンのパターンを変えて保護層の被覆率を下記表１に示すように変更したこと以外は、ガスバリアー性フィルム５と同様にして各ガスバリアー性フィルム６〜９を製造した。
各ガスバリアー性フィルム６〜９の保護層の残存率を求めたところ、ガスバリアー性フィルム１と同様に９９％以上であった。
【０１２５】
〔ガスバリアー性フィルム１０〕
上記ガスバリアー性フィルム３の製造において、製造装置Ｋ１のアクリルフラッシュ蒸着法を用いた塗布装置を、印刷法を用いた塗布装置に置き換えて保護層を印刷法により形成したこと以外は、ガスバリアー性フィルム３と同様にしてガスバリアー性フィルム１０を製造した。
ガスバリアー性フィルム１０の保護層の残存率を求めたところ、ガスバリアー性フィルム１と同様に９９％以上であった。
【０１２６】
〔ガスバリアー性フィルム１１及び１２〕
上記ガスバリアー性フィルム４の製造において、蒸気の導入時間を調整して最終的な膜厚がそれぞれ２．５μｍ及び５．０μｍの保護層を形成したこと以外は、同様にしてガスバリアー性フィルム１１及び１２を作成した。
各ガスバリアー性フィルム１１及び１２の保護層の残存率を求めたところ、それぞれ９８％及び９０％であった。
【０１２７】
〔ガスバリアー性フィルム１３〕
上記ガスバリアー性フィルム１と同じベースフィルム上に、製造装置Ｋ２を用いてガスバリアー層として厚さ１０ｎｍの酸化アルミニウム膜を形成した。
酸化アルミニウム膜の具体的な成膜条件は以下のとおりである。
（成膜条件）
ターゲット：アルミニウム 
改質用ガス：酸素ガス
プラズマ生成用ガス：アルゴンガス
ガス供給量：酸素ガスとアルゴンガスの流量体積比が９：１となるように供給
プラズマ出力：１５００Ｗ
【０１２８】
ガスバリアー層の形成に続き、製造装置Ｋ２において、ガスバリアー層上に被覆率５０％のＦＭスクリーンのパターンの保護層を形成した。保護層は、ガスバリアー性フィルム５と同様にして形成した。保護層の形成により得られたガスバリアー性フィルム１３を、製造装置Ｋ２において巻き取って、そのロール体を得た。
ガスバリアー性フィルム１３の保護層の残存率を求めたところ、ガスバリアー性フィルム１と同様に９９％以上であった。
【０１２９】
〔ガスバリアー性フィルム３１〕
上記ガスバリアー性フィルム１の製造において、保護層を形成しなかったこと以外はガスバリアー性フィルム１と同様にして、ガスバリアー性フィルム３１を製造した。
【０１３０】
〔ガスバリアー性フィルム３２及び３３〕
上記ガスバリアー性フィルム１の製造において、被覆率が４％のＦＭスクリーンの保護層を形成したこと以外はガスバリアー性フィルム５と同様にして、ガスバリアー性フィルム３２を製造した。
また、上記ガスバリアー性フィルム１の製造において、被覆率が１００％すなわち酸化アルミニウム膜の全面を被覆する保護層を形成したこと以外はガスバリアー性フィルム１と同様にして、ガスバリアー性フィルム３３を製造した。
各ガスバリアー性フィルム３２及び３３の保護層の残存率を求めたところ、ガスバリアー性フィルム１と同様に９９％以上であった。
【０１３１】
〔ガスバリアー性フィルム３４〕
上記ガスバリアー性フィルム３３の製造において、ベースフィルムの両面に形成された２つのガスバリアー層のうち、第１面に形成されたガスバリアー層上にのみ被覆率が１００％の保護層を形成したこと以外は、ガスバリアー性フィルム３３と同様にして、各ガスバリアー性フィルム３４を製造した。「ベースフィルムの第１面」とはロール体としたときに内側に位置する面である。
ガスバリアー性フィルム３４の保護層の残存率を求めたところ、ガスバリアー性フィルム１と同様に９９％以上であった。
【０１３２】
〔ガスバリアー性フィルム３５及び３６〕
上記ガスバリアー性フィルム１と同様にしてベースフィルムの両面にそれぞれガスバリアー層を形成した後、ベースフィルムの第１面に形成されたガスバリアー層上にのみ保護フィルムを配置して巻き取り、ガスバリアー性フィルム３５のロール体を得た。保護フィルムとしては、厚さ３０μｍのポリプロピレンフィルムであるサニテクトPAC-3-30（サンエー化研社製）を用いた。
同様にして、ベースフィルムの第１面ではなく第２面に形成されたガスバリアー層上にのみ保護フィルムを配置して巻き取り、ガスバリアー性フィルム３６のロール体を得た。
なお、「ベースフィルムの第１面」とはロール体としたときに内側に位置する面であり、「ベースフィルムの第２面」とはロール体としたときに外側に位置する面である。
【０１３３】
〔評価〕
（巻き取り適性）
各ガスバリアー性フィルム１〜１３、３１〜３６のロール体を巻き出して、目視で観察し、巻き取り適性を下記基準により評価した。
５：巻き乱れ、巻きしわがなく、良好に巻き取られている
４：巻きしわは観察されないが、フィルムの幅方向両端に１ｍｍ以下の巻き乱れが観察された
３：巻きしわは観察されないが、フィルムの幅方向両端に数ｍｍ程度の巻き乱れが観察された
２：わずかな巻きしわと、フィルムの幅方向両端に数ｍｍ程度の巻き乱れが観察された
１：明確な巻きしわと、大きな巻き乱れが観察された
【０１３４】
（洗浄適性）
保護層が設けられたガスバリアー性フィルム１〜１３、３２〜３４に対し、下記洗浄条件により６０秒間の洗浄処理を行い、保護層を除去した。洗浄処理には、ドライアイススノー精密洗浄システムQuickSnow QS‐1001（エア・ウォーター社製）を用いた。
（洗浄条件）
洗浄方法：ドライアイススクラブ洗浄法
ガス噴出口の傾斜面角度θ：２５°
ガス噴出口の形状：φ１．６ｍｍ長穴構造
ドライアイススノー流通管外径：φ１．６ｍｍ
整流ガス供給圧力：０．４５ＭＰａＧ
液化炭酸ガス供給圧力：７．０ＭＰａＧ
【０１３５】
洗浄処理による保護層の除去の程度を、下記基準に従って洗浄適性として評価した。
５：５秒以内にすべての保護層が容易に除去された
４：１５秒以内にすべての保護層が除去された
３：６０秒以内にすべての保護層が除去された
２：洗浄処理前の保護層の全面積に対する面積の割合が５％以上となる保護層が残留した
１：洗浄処理前の保護層の全面積に対する面積の割合が３０％以上となる保護層が残留した
残留する保護層の面積の割合は、被覆率と同様にして求めた。
【０１３６】
（ガスバリアー性）
各ガスバリアー性フィルム１〜１３、３１〜３６の水蒸気透過度を、水蒸気透過率測定装置PERMATRAN-W（ＭＯＣＯＮ社製）を用いて測定した。測定は、温度３８℃、相対湿度９０％ＲＨの環境下で行った。
測定された水蒸気透過度を元に、下記基準に従って各ガスバリアー性フィルム１〜１３、３１〜３６のガスバリアー性を評価した。
５：水蒸気透過度が、０．０５ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満である
４：水蒸気透過度が、０．０５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上、０．１０ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満である
３：水蒸気透過度が、０．１０ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上、１．００ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満である
２：水蒸気透過度が、１．００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上、５．００ｇ／ｍ２・ｄａｙ未満である
１：水蒸気透過度が、５．００ｇ／ｍ２・ｄａｙ以上である
【０１３７】
下記表１は、評価結果を示している。
【表１】
2015148007.tif 000003
【０１３８】
上記表１に示すように、本発明の実施例に係るガスバリアー性フィルム１〜１３によれば、高いガスバリアー性が得られていることから、被覆率が５％以上の保護層を形成することにより、ガスバリアー層を十分に保護できたことが分かる。また、保護層の形成により良好な巻き取り適性が得られている。被覆率が９８％以下の保護層であれば、洗浄処理による除去が容易であるため、洗浄適性も良好な結果が得られている。
一方、比較例に係るガスバリアー性フィルム３１〜３６によれば、保護層が無いか、保護層があっても被覆率が５％未満であると、巻き取り適性が低く、ガスバリアー性も低い。また、被覆率が１００％の保護層では洗浄処理による除去が容易ではないため、洗浄適性が低くなっている。
【符号の説明】
【０１３９】
Ａ    製造装置
Ａ１    第１成膜部
２１、２２    原料供給部
２３    改質処理部
２３１    電極
２４    パージ部
Ｃ１〜Ｃ４    チャンバー
Ａ２    第２成膜部
２５１    塗布装置
２５２    硬化装置
Ａ３    洗浄処理部
２６１    第１洗浄部
２６ｒ    スクラブローラー
２６２    第２洗浄部
２６３    乾燥部
Ｆ    機能性フィルム
１    ベースフィルム
２    機能性層
３    保護層
【図１】
2015148007.tif 000004
【図２】
2015148007.tif 000005
【図４】
2015148007.tif 000006
【図５】
2015148007.tif 000007
【図６】
2015148007.tif 000008
【図３】
2015148007.tif 000009
【図７】
2015148007.tif 000010