積層体及びその製造装置
【課題】基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体及びその製造装置を提供する。
【解決手段】長尺な基板Ｂを送り出すとともに、基板Ｂ上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機２２と、基材Ｂ上に塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置２４と、からなるＡゾーンと、塗布膜を加熱処理する乾燥装置２６からなるＢゾーンと、下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置２９と、下地層が成膜された基板Ｂを巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機３２と、からなるＣゾーンと、で構成された積層体の製造装置２０により解決する。
【解決手段】長尺な基板Ｂを送り出すとともに、基板Ｂ上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機２２と、基材Ｂ上に塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置２４と、からなるＡゾーンと、塗布膜を加熱処理する乾燥装置２６からなるＢゾーンと、下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置２９と、下地層が成膜された基板Ｂを巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機３２と、からなるＣゾーンと、で構成された積層体の製造装置２０により解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体及びその製造装置に関し、特に、基材上に下地層を設け、その下地層上に真空成膜法により薄膜を設ける積層体及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、各種の機能性フィルム（機能性シート）が利用されている。
【０００３】
また、これらの機能性フィルムの製造に、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等の真空成膜法による成膜（薄膜形成）が利用されている。
【０００４】
真空成膜法によって、効率良く、高い生産性を確保して成膜を行なうために、長尺な基材に連続的に成膜することが行われている。
【０００５】
このような成膜方法を実施する設備として、長尺な基材（ウェブ状の基材）をロール状に巻回してなる供給ロールと、成膜済の基材をロール状に巻回する巻取りロールとを用いる、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)の成膜装置が知られている。このロール・ツー・ロールの成膜装置は、プラズマＣＶＤによって基材に成膜を行なう成膜室を通過する所定の経路で、供給ロールから巻取りロールまで長尺な基材を挿通し、供給ロールからの基材の送り出しと、巻取りロールによる成膜済基材の巻取りとを同期して行いつつ、成膜室において、搬送される基材に連続的に成膜を行なう。
【０００６】
ところで、ガスバリアフィルムや保護フィルム等の機能性フィルムは、単層であるとは限らず、例えば、プラスチックフィルム等の基材上に、ポリマーを主成分とする有機膜を成膜し、その上に無機物からなる無機膜を成膜してなる機能性フィルム（積層フィルム）も知られている。
【０００７】
一例として、特許文献１には、６官能のアクリレ−トもしくはメタクリレ−トのモノマーもしくはオリゴマーを含む組成物を硬化させた有機膜と、アルミニウム酸化物、ケイ素酸化物、インジウムとスズの複合酸化物、インジウムとセリウムの複合酸化物等の中から選ばれた酸化物からなる無機膜を積層したガスバリアフィルムが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２６４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、プラスチックフィルム等の基材上に、下地層を設け、その下地層に真空成膜法により薄膜を設けた積層体を製造するには、塗布は大気圧下、真空製膜は真空下で行う必要があるため、基材を大気圧下にある下地層の成膜装置から真空環境にすることができる薄膜の成膜装置へと移動させる必要があり、その基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、下地層上に薄膜を設けた積層体及びその製造装置において、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体及びその製造装置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】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、長尺な基板を基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機と、基材上に塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置と、からなるＡゾーンと、前記塗布膜を加熱処理する乾燥装置からなるＢゾーンと、真空成膜法により前記下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置と、前記下地層が成膜された長尺な基板を巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機と、からなるＣゾーンと、で構成されていることを特徴とする積層体の製造装置を提供する。
【００１１】
請求項１によれば、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体の製造装置を提供することができる。なお、この積層体の製造装置では、下地層が成膜される際には、前記全てのゾーンを略大気圧とし、ＡゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＣゾーンと前記長尺な基板を搬送し、前記薄膜が成膜される際には、前記全てのゾーンを真空引きした減圧下とし、ＣゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＡゾーンと前記長尺な基板を搬送することで積層体を製造する。
【００１２】
請求項２の発明は請求項１において、前記塗布液は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されており、前記Ｃゾーンに、前記加熱処理後の塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２によれば、Ｃゾーンに紫外線照射装置が設けられていることで、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されている塗布液で下地層を成膜することができる。
【００１４】
請求項３の発明は請求項１又は２において、前記基材の搬送は、複数のフラットローラで搬送するとともに、該複数のフラットローラが、成膜された面の裏面が接触し、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向いて搬送されるように設置されていることを特徴とする。
【００１５】
このように、複数のフラットローラで、基材の成膜された面の裏面が接触するように、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向くように基材を搬送することで、エアによる浮上搬送ローラなどを用いることなく基材を搬送するよりもコストが掛からず、また、積層体の製造装置内で成膜された面に塵埃が付着し難いようになる。
【００１６】
請求項４の発明は請求項１〜３の何れか１において、前記下地層が成膜される際に、前記Ａゾーンの上部から洗浄エアを前記Ｃゾーンに流し、前記薄膜が成膜される際に、該エアを前記Ｃゾーンの下部から排気する構造であることを特徴とする。
【００１７】
このようなエアの流れとすることで、更に、積層体の製造装置内で成膜された面に塵埃が付着し難いようになる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１に記載の積層体の製造装置で前記下地層及び薄膜からなる積層が多重に形成されたことを特徴とする積層体である。
【００１９】
本発明の積層体の製造装置は、下地層及び薄膜からなる積層が多重に形成されている積層体を製造する場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体及びその製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００２２】
以下、本発明の積層体の製造装置について説明する。なお、以下積層体の基材がフィルムの場合について説明するが、本発明の積層体は積層フィルムに限定されず、積層体の基材がシートの場合についても成り立つ。
【００２３】
図１に、積層体の製造装置によって製造される積層フィルムの概念図を示す。
【００２４】
図１に示すように、積層体の製造装置は、基材Ｂ（フィルム原反）の表面に、所定のポリマーを主成分とする下地層１２を成膜（形成）し、この下地層１２の上に真空成膜法によって薄膜１４を成膜して、積層体（以下、積層フィルムともいう。）１０を製造するものである。また、本発明の積層体の製造装置は、図示しないが、下地層１２と薄膜１４が多重に形成された積層体を製造することもできる。
【００２５】
積層体の製造は、一例として、基材Ｂの表面に有機膜（下地層）１２を成膜する有機成膜と、有機膜１２の上（表面）に無機膜（薄膜）１４を成膜する無機成膜とによって積層体（積層フィルム）１０を製造するものである。
【００２６】
図２に、本発明の積層体の製造装置２０の一例を概念的に示す。
【００２７】
本発明の積層体の製造装置２０は、図２に示すようにＡゾーン、Ｂゾーン、及び、Ｃゾーンの３つのゾーンからなる。
【００２８】
Ａゾーンには、長尺な基板Ｂを基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板Ｂ上に下地層１２及び薄膜１４が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機２２と、基材上に放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置２４と、が設けられている。
【００２９】
そして、Ｂゾーンには、塗布装置２４で塗布された塗布膜を加熱処理する乾燥装置２６が設けられている。
【００３０】
また、Ｃゾーンには、乾燥装置２６で加熱処理された塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置２８と、真空成膜法により下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置３０と、下地層が成膜された長尺な基板Ｂを巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機３２と、が設けられている。
【００３１】
図３（ａ）は、基材Ｂの表面に下地層１２を成膜する場合について示したものである。
【００３２】
下地層１２が成膜される際には、Ａゾーン、Ｂゾーン、Ｃゾーンの全てを略大気圧とし、ＡゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＣゾーンと長尺な基板Ｂを搬送する。
【００３３】
有機成膜を成膜するには、塗布装置２４、乾燥装置２６、及び、紫外線照射装置２８を用い、予め調製した放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を基材Ｂに塗布装置２４で塗布し、乾燥装置２６で乾燥して、紫外線照射装置２８で重合することにより、下地層１２を成膜する。
【００３４】
この有機成膜は、ロール・ツー・ロールによって下地層を成膜するもので、基材Ｂは、基材ロール４０として送出兼巻取機２２に装填され、長手方向に搬送されつつ下地層を成膜され、下地層を成膜した基材Ｂをロール４２として巻取兼送出機３２に巻き取られる。
【００３５】
送出兼巻取機２２により基材ロール４０から送り出された基材Ｂは、最初に塗布装置２４に搬送される。塗布装置２４では、基材Ｂの表面に、予め調製した下地層１２となる放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布する。この塗布液の塗布は、通常の液体塗布方法が全て利用可能である。
【００３６】
基材Ｂは、次いで、Ｂゾーンの乾燥装置２６に搬送される。乾燥装置２６では、塗布装置２４が塗布した塗布液中の溶媒を乾燥する。塗布液の加熱方法には、特に限定はなく、ヒータによる加熱、温風による加熱等、基材Ｂの搬送速度等に応じて、紫外線照射装置２８に至る前に、塗布液を加熱可能なものであれば、公知の加熱手段が全て利用可能である。
【００３７】
基材Ｂは、次いで、Ｃゾーンの紫外線照射装置２８に搬送される。Ｃゾーンのドラム２９は、中心線を中心に図中時計方向に回転する。
【００３８】
紫外線照射装置２８では、塗布装置２４が塗布し乾燥装置２６で加熱乾燥した塗布液に、ＵＶ（紫外線）を照射することにより、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを重合させて、下地層１２を成膜する。
【００３９】
下地層１２が成膜される際には、Ａゾーンの上部のエア供給手段４８から洗浄エアを供給し、Ｃゾーンの方向に流れるようにすることが好ましい。
【００４０】
なお、ここで、下地層１２が成膜される際には、真空成膜装置３０は使用されない。
【００４１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、下地層１２を成膜した基材Ｂを巻回した基材ロール４２は、巻取兼送出機３２に装填されたまま、今度は巻取兼送出機３２によって下地層を成膜した基材Ｂを基材ロール４２から送り出すことで薄膜を成膜する。
【００４２】
薄膜が成膜される際には、Ａゾーン、Ｂゾーン、Ｃゾーンの全てを真空引きした減圧下とし、ＣゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＡゾーンと長尺な基板Ｂを搬送することで本発明の積層体を製造する。Ａゾーン、Ｂゾーン、Ｃゾーンには、それぞれ真空排気手段を有する。そして、Ｃゾーンでは真空排気手段５０は下部に有することが好ましい。なお、真空排気手段は公知の物を用いればよい。
【００４３】
無機成膜も、有機成膜と同様に、ロール・ツー・ロールによる成膜を行なうもので、基材ロール４２から下地層１２が成膜された基材Ｂを送り出し、長手方向に搬送しつつ薄膜１４を成膜して、下地層１２と薄膜１４とを成膜した積層体１０を送出兼巻取機２２によってロール状に巻き取る。
【００４４】
無機成膜において、下地層１２を成膜してなる基材Ｂを巻回した基材ロール４２は、真空成膜装置３０により、薄膜１４を成膜する。
【００４５】
巻取兼送出機３２からの基材Ｂの送り出しと、送出兼巻取機２２における積層体１０の巻き取りとを同期して行なって、長尺な基材Ｂを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、基材Ｂに薄膜１４の成膜を連続的に行なう。
【００４６】
Ｃゾーンで、基材Ｂの表面（すなわち下地層１２の表面）に、真空成膜装置３０により、真空成膜法によって薄膜１４を成膜（形成）する。真空成膜装置３０が、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、Ｃゾーンには、さらに、高周波電源等も設置される。Ｃゾーンのドラム２９は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する。
【００４７】
また、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、ドラム２９は、対向電極としても作用するように、接地（アース）されてもよく、あるいは高周波電源に接続されてもよい。
【００４８】
真空成膜装置３０は、真空成膜法によって、基材Ｂの表面（下地層１２の表面）に薄膜（無機膜）１４を成膜するためのものである。ここで、本発明においては、無機膜１４の形成方法には、特に限定は無く、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等、公知の真空成膜法（気相堆積法）が、全て、利用可能である。
【００４９】
ドラム２９に支持／搬送されつつ、真空成膜装置３０によって無機膜１４を成膜された基材Ｂすなわち積層体は、ガイドローラ２７によって所定経路に案内されて、Ｂゾーンを通り、Ａゾーンに搬送されて、送出兼巻取機２２によってロール状に巻き取られる。
【００５０】
なお、ここで、薄膜（無機膜）１４が成膜される際には、紫外線照射装置２８、乾燥装置２６、及び、塗布装置２４は使用されない。
【００５１】
ロール状に巻き取られた積層体ロール４０Ａは、更に上記したように下地層と薄膜とを同様に成膜することができるし、または、本発明の積層体の製造装置２０から取り出されて次の工程に供される。
【００５２】
なお、ガイドローラ２７、２７…は、フラットローラであることが好ましく、複数のフラットローラが、成膜された面の裏面が接触し、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向いて搬送されるように設置されていることが好ましい。すなわち、図２に示したように、ガイドローラ２７、２７…を配置することで、ガイドローラ２７、２７…が下地層１２や薄膜１４と接触することなく基材Ｂ裏面を支持して搬送することができ、成膜された面に塵埃が付着しても重力で落ちることができるので、基材に塵埃が付着してしまうことを抑制できる。
【００５３】
以上のように、本発明の積層体の製造装置によれば、長尺な基板を基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機と、基材上に放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置と、からなるＡゾーンと、前記塗布膜を加熱処理する乾燥装置からなるＢゾーンと、前記加熱処理後の塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置と、真空成膜法により前記下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置と、前記下地層が成膜された長尺な基板を巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機と、からなるＣゾーンと、で構成されることで、製造装置内で一貫して下地層と薄膜とを成膜することができるので、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体の製造装置を提供することができる。
【００５４】
下地層（有機膜）１２は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。下地層１２の平滑性は１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００５５】
下地層（有機膜）１２の膜硬度はある程度以上の硬さを有することが好ましい。好ましい硬さとしては、ナノインデンテーション法で測定したときの押し込み硬度として１００Ｎ／ｍｍ2 以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ2以上がより好ましい。また、鉛筆硬度としてはＨＢ以上の硬さを有することが好ましく、Ｈ以上の硬さを有することがより好ましい。
【００５６】
本発明において、下地層１２および薄膜１４を成膜される基材Ｂには、特に限定はなく、ＰＥＴフィルム等の各種の樹脂フィルム、アルミニウムシートなどの各種の金属シートなど、後述する下地層１２および真空成膜による薄膜１４の成膜が可能なものであれば、ガスバリアフィルム、光学フィルム、保護フィルムなどの各種の機能性フィルムに利用されている各種の基材（ベースフィルム）が、全て利用可能である。
【００５７】
また、基材Ｂは、表面に、保護膜や接着膜など、各種の膜が形成されているものであってもよい。
【００５８】
下地層（有機膜）１２を形成する塗布膜は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを主成分とする膜である。具体的には、使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
【００５９】
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートを挙げることができる。
【００６０】
これらの中で、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テトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。
【００６１】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
【００６２】
使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
【００６３】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００６４】
下地層１２の成膜方法としては、通常の溶液塗布法を挙げることができる。溶液塗布法としては、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。
【００６５】
なお、アクリレートやメタクリレートは、空気中の酸素によって重合阻害を受ける。従って、本発明において、有機膜１２としてこれらを利用する場合には、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で２Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。
【００６６】
本発明において、モノマーの重合率は８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基（例えばアクリレートやメタクリレートであれば、アクリロイル基およびメタクリロイル基）のうち、反応した重合性基の比率を意味する。
【００６７】
積層フィルムとして、有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイのような表示装置など、各種のデバイスや装置の保護フィルムを製造する際には、薄膜１４として、酸化ケイ素膜等を成膜すればよい。
【００６８】
さらに、積層フィルムとして、光反射防止フィルム、光反射フィルム、各種のフィルタ等の光学フィルムを製造する際には、薄膜１４として、目的とする光学特性を有する、あるいは発現する材料からなる膜を成膜すればよい。
【００６９】
中でも特に、有機膜１２の優れた表面平滑性により、ガスバリア性の優れた薄膜１４を成膜できるので、本発明は、ガスバリアフィルムの製造に最適である。
【００７０】
なお、薄膜１４は、単層に限定はされず、複数層であってもよい。薄膜を複数層形成する場合には、各層は、同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。
【００７１】
以上、本発明の積層体の製造装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってよい。例えば、上記実施形態では、塗布液に放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されている場合について説明したが、本発明に係る下地層は放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されている場合には限られず、下地層を形成する塗布液が熱硬化型樹脂であってもよい。この場合には、図２と図３に示した積層体の製造装置２０の紫外線照射装置２８は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】積層体の製造装置によって製造される積層フィルムを示す図
【図２】積層体の製造装置を示す図
【図３】積層体の製造装置での有機成膜と無機成膜とを示す図
【符号の説明】
【００７３】
１０…積層フィルム（積層体）、１２…下地層（有機膜）、１４…薄膜（無機膜）、２０…積層体の製造装置、２２…送出兼巻取機、２４…塗布装置、２６…乾燥装置、２７…ガイドローラ、２８…紫外線照射装置、２９…ドラム、３０…真空成膜装置、４８…エア供給手段、５０…真空排気手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体及びその製造装置に関し、特に、基材上に下地層を設け、その下地層上に真空成膜法により薄膜を設ける積層体及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学素子、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置、半導体装置、薄膜太陽電池など、各種の装置に、ガスバリアフィルム、保護フィルム、光学フィルタや反射防止フィルム等の光学フィルムなど、各種の機能性フィルム（機能性シート）が利用されている。
【０００３】
また、これらの機能性フィルムの製造に、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等の真空成膜法による成膜（薄膜形成）が利用されている。
【０００４】
真空成膜法によって、効率良く、高い生産性を確保して成膜を行なうために、長尺な基材に連続的に成膜することが行われている。
【０００５】
このような成膜方法を実施する設備として、長尺な基材（ウェブ状の基材）をロール状に巻回してなる供給ロールと、成膜済の基材をロール状に巻回する巻取りロールとを用いる、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)の成膜装置が知られている。このロール・ツー・ロールの成膜装置は、プラズマＣＶＤによって基材に成膜を行なう成膜室を通過する所定の経路で、供給ロールから巻取りロールまで長尺な基材を挿通し、供給ロールからの基材の送り出しと、巻取りロールによる成膜済基材の巻取りとを同期して行いつつ、成膜室において、搬送される基材に連続的に成膜を行なう。
【０００６】
ところで、ガスバリアフィルムや保護フィルム等の機能性フィルムは、単層であるとは限らず、例えば、プラスチックフィルム等の基材上に、ポリマーを主成分とする有機膜を成膜し、その上に無機物からなる無機膜を成膜してなる機能性フィルム（積層フィルム）も知られている。
【０００７】
一例として、特許文献１には、６官能のアクリレ−トもしくはメタクリレ−トのモノマーもしくはオリゴマーを含む組成物を硬化させた有機膜と、アルミニウム酸化物、ケイ素酸化物、インジウムとスズの複合酸化物、インジウムとセリウムの複合酸化物等の中から選ばれた酸化物からなる無機膜を積層したガスバリアフィルムが開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２６４２７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、プラスチックフィルム等の基材上に、下地層を設け、その下地層に真空成膜法により薄膜を設けた積層体を製造するには、塗布は大気圧下、真空製膜は真空下で行う必要があるため、基材を大気圧下にある下地層の成膜装置から真空環境にすることができる薄膜の成膜装置へと移動させる必要があり、その基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、下地層上に薄膜を設けた積層体及びその製造装置において、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体及びその製造装置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】
【００１０】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、長尺な基板を基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機と、基材上に塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置と、からなるＡゾーンと、前記塗布膜を加熱処理する乾燥装置からなるＢゾーンと、真空成膜法により前記下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置と、前記下地層が成膜された長尺な基板を巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機と、からなるＣゾーンと、で構成されていることを特徴とする積層体の製造装置を提供する。
【００１１】
請求項１によれば、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体の製造装置を提供することができる。なお、この積層体の製造装置では、下地層が成膜される際には、前記全てのゾーンを略大気圧とし、ＡゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＣゾーンと前記長尺な基板を搬送し、前記薄膜が成膜される際には、前記全てのゾーンを真空引きした減圧下とし、ＣゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＡゾーンと前記長尺な基板を搬送することで積層体を製造する。
【００１２】
請求項２の発明は請求項１において、前記塗布液は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されており、前記Ｃゾーンに、前記加熱処理後の塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２によれば、Ｃゾーンに紫外線照射装置が設けられていることで、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されている塗布液で下地層を成膜することができる。
【００１４】
請求項３の発明は請求項１又は２において、前記基材の搬送は、複数のフラットローラで搬送するとともに、該複数のフラットローラが、成膜された面の裏面が接触し、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向いて搬送されるように設置されていることを特徴とする。
【００１５】
このように、複数のフラットローラで、基材の成膜された面の裏面が接触するように、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向くように基材を搬送することで、エアによる浮上搬送ローラなどを用いることなく基材を搬送するよりもコストが掛からず、また、積層体の製造装置内で成膜された面に塵埃が付着し難いようになる。
【００１６】
請求項４の発明は請求項１〜３の何れか１において、前記下地層が成膜される際に、前記Ａゾーンの上部から洗浄エアを前記Ｃゾーンに流し、前記薄膜が成膜される際に、該エアを前記Ｃゾーンの下部から排気する構造であることを特徴とする。
【００１７】
このようなエアの流れとすることで、更に、積層体の製造装置内で成膜された面に塵埃が付着し難いようになる。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜４の何れか１に記載の積層体の製造装置で前記下地層及び薄膜からなる積層が多重に形成されたことを特徴とする積層体である。
【００１９】
本発明の積層体の製造装置は、下地層及び薄膜からなる積層が多重に形成されている積層体を製造する場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体及びその製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００２２】
以下、本発明の積層体の製造装置について説明する。なお、以下積層体の基材がフィルムの場合について説明するが、本発明の積層体は積層フィルムに限定されず、積層体の基材がシートの場合についても成り立つ。
【００２３】
図１に、積層体の製造装置によって製造される積層フィルムの概念図を示す。
【００２４】
図１に示すように、積層体の製造装置は、基材Ｂ（フィルム原反）の表面に、所定のポリマーを主成分とする下地層１２を成膜（形成）し、この下地層１２の上に真空成膜法によって薄膜１４を成膜して、積層体（以下、積層フィルムともいう。）１０を製造するものである。また、本発明の積層体の製造装置は、図示しないが、下地層１２と薄膜１４が多重に形成された積層体を製造することもできる。
【００２５】
積層体の製造は、一例として、基材Ｂの表面に有機膜（下地層）１２を成膜する有機成膜と、有機膜１２の上（表面）に無機膜（薄膜）１４を成膜する無機成膜とによって積層体（積層フィルム）１０を製造するものである。
【００２６】
図２に、本発明の積層体の製造装置２０の一例を概念的に示す。
【００２７】
本発明の積層体の製造装置２０は、図２に示すようにＡゾーン、Ｂゾーン、及び、Ｃゾーンの３つのゾーンからなる。
【００２８】
Ａゾーンには、長尺な基板Ｂを基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板Ｂ上に下地層１２及び薄膜１４が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機２２と、基材上に放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置２４と、が設けられている。
【００２９】
そして、Ｂゾーンには、塗布装置２４で塗布された塗布膜を加熱処理する乾燥装置２６が設けられている。
【００３０】
また、Ｃゾーンには、乾燥装置２６で加熱処理された塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置２８と、真空成膜法により下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置３０と、下地層が成膜された長尺な基板Ｂを巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機３２と、が設けられている。
【００３１】
図３（ａ）は、基材Ｂの表面に下地層１２を成膜する場合について示したものである。
【００３２】
下地層１２が成膜される際には、Ａゾーン、Ｂゾーン、Ｃゾーンの全てを略大気圧とし、ＡゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＣゾーンと長尺な基板Ｂを搬送する。
【００３３】
有機成膜を成膜するには、塗布装置２４、乾燥装置２６、及び、紫外線照射装置２８を用い、予め調製した放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を基材Ｂに塗布装置２４で塗布し、乾燥装置２６で乾燥して、紫外線照射装置２８で重合することにより、下地層１２を成膜する。
【００３４】
この有機成膜は、ロール・ツー・ロールによって下地層を成膜するもので、基材Ｂは、基材ロール４０として送出兼巻取機２２に装填され、長手方向に搬送されつつ下地層を成膜され、下地層を成膜した基材Ｂをロール４２として巻取兼送出機３２に巻き取られる。
【００３５】
送出兼巻取機２２により基材ロール４０から送り出された基材Ｂは、最初に塗布装置２４に搬送される。塗布装置２４では、基材Ｂの表面に、予め調製した下地層１２となる放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布する。この塗布液の塗布は、通常の液体塗布方法が全て利用可能である。
【００３６】
基材Ｂは、次いで、Ｂゾーンの乾燥装置２６に搬送される。乾燥装置２６では、塗布装置２４が塗布した塗布液中の溶媒を乾燥する。塗布液の加熱方法には、特に限定はなく、ヒータによる加熱、温風による加熱等、基材Ｂの搬送速度等に応じて、紫外線照射装置２８に至る前に、塗布液を加熱可能なものであれば、公知の加熱手段が全て利用可能である。
【００３７】
基材Ｂは、次いで、Ｃゾーンの紫外線照射装置２８に搬送される。Ｃゾーンのドラム２９は、中心線を中心に図中時計方向に回転する。
【００３８】
紫外線照射装置２８では、塗布装置２４が塗布し乾燥装置２６で加熱乾燥した塗布液に、ＵＶ（紫外線）を照射することにより、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを重合させて、下地層１２を成膜する。
【００３９】
下地層１２が成膜される際には、Ａゾーンの上部のエア供給手段４８から洗浄エアを供給し、Ｃゾーンの方向に流れるようにすることが好ましい。
【００４０】
なお、ここで、下地層１２が成膜される際には、真空成膜装置３０は使用されない。
【００４１】
次いで、図３（ｂ）に示すように、下地層１２を成膜した基材Ｂを巻回した基材ロール４２は、巻取兼送出機３２に装填されたまま、今度は巻取兼送出機３２によって下地層を成膜した基材Ｂを基材ロール４２から送り出すことで薄膜を成膜する。
【００４２】
薄膜が成膜される際には、Ａゾーン、Ｂゾーン、Ｃゾーンの全てを真空引きした減圧下とし、ＣゾーンからＢゾーン、ＢゾーンからＡゾーンと長尺な基板Ｂを搬送することで本発明の積層体を製造する。Ａゾーン、Ｂゾーン、Ｃゾーンには、それぞれ真空排気手段を有する。そして、Ｃゾーンでは真空排気手段５０は下部に有することが好ましい。なお、真空排気手段は公知の物を用いればよい。
【００４３】
無機成膜も、有機成膜と同様に、ロール・ツー・ロールによる成膜を行なうもので、基材ロール４２から下地層１２が成膜された基材Ｂを送り出し、長手方向に搬送しつつ薄膜１４を成膜して、下地層１２と薄膜１４とを成膜した積層体１０を送出兼巻取機２２によってロール状に巻き取る。
【００４４】
無機成膜において、下地層１２を成膜してなる基材Ｂを巻回した基材ロール４２は、真空成膜装置３０により、薄膜１４を成膜する。
【００４５】
巻取兼送出機３２からの基材Ｂの送り出しと、送出兼巻取機２２における積層体１０の巻き取りとを同期して行なって、長尺な基材Ｂを所定の搬送経路で長手方向に搬送しつつ、基材Ｂに薄膜１４の成膜を連続的に行なう。
【００４６】
Ｃゾーンで、基材Ｂの表面（すなわち下地層１２の表面）に、真空成膜装置３０により、真空成膜法によって薄膜１４を成膜（形成）する。真空成膜装置３０が、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、Ｃゾーンには、さらに、高周波電源等も設置される。Ｃゾーンのドラム２９は、中心線を中心に図中反時計方向に回転する。
【００４７】
また、スパッタリングやプラズマＣＶＤ等による成膜をおこなうものである場合には、ドラム２９は、対向電極としても作用するように、接地（アース）されてもよく、あるいは高周波電源に接続されてもよい。
【００４８】
真空成膜装置３０は、真空成膜法によって、基材Ｂの表面（下地層１２の表面）に薄膜（無機膜）１４を成膜するためのものである。ここで、本発明においては、無機膜１４の形成方法には、特に限定は無く、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティング等、公知の真空成膜法（気相堆積法）が、全て、利用可能である。
【００４９】
ドラム２９に支持／搬送されつつ、真空成膜装置３０によって無機膜１４を成膜された基材Ｂすなわち積層体は、ガイドローラ２７によって所定経路に案内されて、Ｂゾーンを通り、Ａゾーンに搬送されて、送出兼巻取機２２によってロール状に巻き取られる。
【００５０】
なお、ここで、薄膜（無機膜）１４が成膜される際には、紫外線照射装置２８、乾燥装置２６、及び、塗布装置２４は使用されない。
【００５１】
ロール状に巻き取られた積層体ロール４０Ａは、更に上記したように下地層と薄膜とを同様に成膜することができるし、または、本発明の積層体の製造装置２０から取り出されて次の工程に供される。
【００５２】
なお、ガイドローラ２７、２７…は、フラットローラであることが好ましく、複数のフラットローラが、成膜された面の裏面が接触し、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向いて搬送されるように設置されていることが好ましい。すなわち、図２に示したように、ガイドローラ２７、２７…を配置することで、ガイドローラ２７、２７…が下地層１２や薄膜１４と接触することなく基材Ｂ裏面を支持して搬送することができ、成膜された面に塵埃が付着しても重力で落ちることができるので、基材に塵埃が付着してしまうことを抑制できる。
【００５３】
以上のように、本発明の積層体の製造装置によれば、長尺な基板を基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機と、基材上に放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有された塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置と、からなるＡゾーンと、前記塗布膜を加熱処理する乾燥装置からなるＢゾーンと、前記加熱処理後の塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置と、真空成膜法により前記下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置と、前記下地層が成膜された長尺な基板を巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機と、からなるＣゾーンと、で構成されることで、製造装置内で一貫して下地層と薄膜とを成膜することができるので、基材の移動により基材に塵埃が付着してしまうことのない積層体の製造装置を提供することができる。
【００５４】
下地層（有機膜）１２は、平滑で、膜硬度が高いことが好ましい。下地層１２の平滑性は１０μｍ角の平均粗さ（Ｒａ値）として１０ｎｍ以下であることが好ましく、２ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００５５】
下地層（有機膜）１２の膜硬度はある程度以上の硬さを有することが好ましい。好ましい硬さとしては、ナノインデンテーション法で測定したときの押し込み硬度として１００Ｎ／ｍｍ2 以上が好ましく、２００Ｎ／ｍｍ2以上がより好ましい。また、鉛筆硬度としてはＨＢ以上の硬さを有することが好ましく、Ｈ以上の硬さを有することがより好ましい。
【００５６】
本発明において、下地層１２および薄膜１４を成膜される基材Ｂには、特に限定はなく、ＰＥＴフィルム等の各種の樹脂フィルム、アルミニウムシートなどの各種の金属シートなど、後述する下地層１２および真空成膜による薄膜１４の成膜が可能なものであれば、ガスバリアフィルム、光学フィルム、保護フィルムなどの各種の機能性フィルムに利用されている各種の基材（ベースフィルム）が、全て利用可能である。
【００５７】
また、基材Ｂは、表面に、保護膜や接着膜など、各種の膜が形成されているものであってもよい。
【００５８】
下地層（有機膜）１２を形成する塗布膜は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーを主成分とする膜である。具体的には、使用されるモノマー又はオリゴマーとしては、エチレン性不飽和二重結合を２個以上有し、光の照射によって付加重合するモノマー又はオリゴマーであることが好ましい。そのようなモノマー及びオリゴマーとしては、分子中に少なくとも１個の付加重合可能なエチレン性不飽和基を有し、沸点が常圧で１００℃以上の化合物を挙げることができる。その例としては、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートなどの単官能アクリレートや単官能メタクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリ（アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、トリ（アクリロイルオキシエチル）シアヌレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパンやグリセリン等の多官能アルコールにエチレンオキシド又はプロピレンオキシドを付加した後（メタ）アクリレート化したもの等の多官能アクリレートや多官能メタクリレートを挙げることができる。
【００５９】
更に特公昭４８−４１７０８号公報、特公昭５０−６０３４号公報及び特開昭５１−３７１９３号公報に記載されているウレタンアクリレート類；特開昭４８−６４１８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報及び特公昭５２−３０４９０号公報に記載されているポリエステルアクリレート類；エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートを挙げることができる。
【００６０】
これらの中で、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テトラ（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、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートが好ましい。
【００６１】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合性化合物Ｂ」も好適なものとして挙げることができる。
【００６２】
使用される光重合開始剤又は光重合開始剤系としては、米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のトリアリールイミダゾール２量体とｐ−アミノケトンの組み合わせ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−トリアジン化合物、米国特許第４２１２９７６号明細書に記載されているトリハロメチルオキサジアゾール化合物等を挙げることができる。特に、トリハロメチル−ｓ−トリアジン、トリハロメチルオキサジアゾール及びトリアリールイミダゾール２量体が好ましい。
【００６３】
また、この他、特開平１１−１３３６００号公報に記載の「重合開始剤Ｃ」も好適なものとしてあげることができる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜１０質量％であることがさらに好ましい。液晶性化合物の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ２〜５０Ｊ／ｃｍ２であることが好ましく、１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ２であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００６４】
下地層１２の成膜方法としては、通常の溶液塗布法を挙げることができる。溶液塗布法としては、例えばディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、スライドコート法、或いは、米国特許第２６８１２９４号明細書に記載のホッパ−を使用するエクストル−ジョンコート法により塗布することができる。
【００６５】
なお、アクリレートやメタクリレートは、空気中の酸素によって重合阻害を受ける。従って、本発明において、有機膜１２としてこれらを利用する場合には、重合時の酸素濃度もしくは酸素分圧を低くすることが好ましい。窒素置換法によって重合時の酸素濃度を低下させる場合、酸素濃度は２％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましい。減圧法により重合時の酸素分圧を低下させる場合、全圧が１０００Ｐａ以下であることが好ましく、１００Ｐａ以下であることがより好ましい。また、１００Ｐａ以下の減圧条件下で２Ｊ／ｃｍ２以上のエネルギーを照射して紫外線重合を行うのが特に好ましい。
【００６６】
本発明において、モノマーの重合率は８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。ここでいう重合率とはモノマー混合物中の全ての重合性基（例えばアクリレートやメタクリレートであれば、アクリロイル基およびメタクリロイル基）のうち、反応した重合性基の比率を意味する。
【００６７】
積層フィルムとして、有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイのような表示装置など、各種のデバイスや装置の保護フィルムを製造する際には、薄膜１４として、酸化ケイ素膜等を成膜すればよい。
【００６８】
さらに、積層フィルムとして、光反射防止フィルム、光反射フィルム、各種のフィルタ等の光学フィルムを製造する際には、薄膜１４として、目的とする光学特性を有する、あるいは発現する材料からなる膜を成膜すればよい。
【００６９】
中でも特に、有機膜１２の優れた表面平滑性により、ガスバリア性の優れた薄膜１４を成膜できるので、本発明は、ガスバリアフィルムの製造に最適である。
【００７０】
なお、薄膜１４は、単層に限定はされず、複数層であってもよい。薄膜を複数層形成する場合には、各層は、同じものであっても、互いに異なるものであってもよい。
【００７１】
以上、本発明の積層体の製造装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行なってよい。例えば、上記実施形態では、塗布液に放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されている場合について説明したが、本発明に係る下地層は放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されている場合には限られず、下地層を形成する塗布液が熱硬化型樹脂であってもよい。この場合には、図２と図３に示した積層体の製造装置２０の紫外線照射装置２８は不要である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】積層体の製造装置によって製造される積層フィルムを示す図
【図２】積層体の製造装置を示す図
【図３】積層体の製造装置での有機成膜と無機成膜とを示す図
【符号の説明】
【００７３】
１０…積層フィルム（積層体）、１２…下地層（有機膜）、１４…薄膜（無機膜）、２０…積層体の製造装置、２２…送出兼巻取機、２４…塗布装置、２６…乾燥装置、２７…ガイドローラ、２８…紫外線照射装置、２９…ドラム、３０…真空成膜装置、４８…エア供給手段、５０…真空排気手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な基板を基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機と、基材上に塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置と、からなるＡゾーンと、
前記塗布膜を加熱処理する乾燥装置からなるＢゾーンと、
真空成膜法により前記下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置と、前記下地層が成膜された長尺な基板を巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機と、からなるＣゾーンと、で構成されていることを特徴とする積層体の製造装置。
【請求項２】
前記塗布液は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されており、
前記Ｃゾーンに、前記加熱処理後の塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【請求項３】
前記基材の搬送は、複数のフラットローラで搬送するとともに、
該複数のフラットローラが、成膜された面の裏面が接触し、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向いて搬送されるように設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層体の製造装置。
【請求項４】
前記下地層が成膜される際に、前記Ａゾーンの上部から洗浄エアを前記Ｃゾーンに流し、前記薄膜が成膜される際に、該エアを前記Ｃゾーンの下部から排気する構造であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の積層体の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１に記載の積層体の製造装置で前記下地層及び薄膜からなる積層が多重に形成されたことを特徴とする積層体。
【請求項１】
長尺な基板を基板ロールから送り出すとともに、長尺な基板上に下地層及び薄膜が成膜された積層体を巻き取る送出兼巻取機と、基材上に塗布液を塗布して塗布膜を設ける塗布装置と、からなるＡゾーンと、
前記塗布膜を加熱処理する乾燥装置からなるＢゾーンと、
真空成膜法により前記下地層上に薄膜を成膜する真空成膜装置と、前記下地層が成膜された長尺な基板を巻き取るとともに送り出す巻取兼送出機と、からなるＣゾーンと、で構成されていることを特徴とする積層体の製造装置。
【請求項２】
前記塗布液は、放射線硬化性のモノマー又はオリゴマーが含有されており、
前記Ｃゾーンに、前記加熱処理後の塗布膜を放射線により硬化させて下地層を成膜する紫外線照射装置が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造装置。
【請求項３】
前記基材の搬送は、複数のフラットローラで搬送するとともに、
該複数のフラットローラが、成膜された面の裏面が接触し、成膜された面が地面の方向（下の方向）に向いて搬送されるように設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層体の製造装置。
【請求項４】
前記下地層が成膜される際に、前記Ａゾーンの上部から洗浄エアを前記Ｃゾーンに流し、前記薄膜が成膜される際に、該エアを前記Ｃゾーンの下部から排気する構造であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の積層体の製造装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１に記載の積層体の製造装置で前記下地層及び薄膜からなる積層が多重に形成されたことを特徴とする積層体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−６９６９３（Ｐ２０１０−６９６９３Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３８８６２（Ｐ２００８−２３８８６２）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]