JP2015128829A - 転写体及び転写体を用いた機能性フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、転写方式による機能性フィルムの製造に適用し、機能性層の剥離均一性に優れた転写体と、当該転写体を適用し、ガスバリアー性に優れた機能性フィルムを、大型設備を必要とせず、簡易的な方法で、経済性及び生産安定性に優れ、かつ高い生産能力（生産速度）で生産することができる機能性フィルムの製造方法を提供することである。
【解決手段】本発明の転写体は、機能性フィルムの製造に用いる転写体であって、
耐熱基材上に、少なくとも粘土鉱物を含有する離型層と、無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層とを有し、前記無機層形成前駆体層を熱焼成して、転写用の無機層が形成され、前記離型層が含有する粘土鉱物が、スメクタイトであることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、新規の構成を有する転写体と、当該転写体を用いた機能性フィルムの製造方法に関する。

現在、各種機能を備えた機能性フィルムが広く知られている。機能性フィルムとは、主には可撓性のプラスチックフィルム上に各種機能を発現する構成層（機能性層）を設けたフィルムであり、例えば、ガスバリアー性フィルム、反射防止フィルム、防眩性フィルム、熱線遮断フィルム、透明導電性フィルム、防湿フィルム、紫外線劣化防止フィルム、拡散フィルム、耐候性フィルム、抗菌フィルム等が挙げられる。

機能性フィルムの一例である、プラスチック基板やフィルムの表面に酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素等の金属酸化物の薄膜を形成したガスバリアー性フィルムは、水蒸気や酸素等の各種ガスの遮断を必要とする物品の包装用途や、食品、工業用品及び医薬品等の変質を防止するための包装用途で広く用いられている。

また、上記包装用途以外にも、液晶表示素子、太陽電池、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと略記する）基板等の電子デバイス材料として使用されている。

以下、機能性フィルムの代表例として、ガスバリアー性フィルムについて述べる。

ガスバリアー性フィルムを構成するガスバリアー層としては、一般的には、真空蒸着装置等を用いてシリカ蒸着膜を形成する方法が知られているが、この真空蒸着では、大型の設備を必要とし、更に、使用する設備上の制約より、ロール・ツー・ロール方式による連続生産に制約があり、経済性及び生産性の面で問題があった。

上記蒸着以外でガスバリアー層を形成する方法としては、例えば、特開平８−２６９６９０号公報には、ポリエステルフィルムに、パーヒドロポリシラザン（以下、ＰＨＰＳともいう。）または有機ポリシラザンを含有する塗布液を塗布し、プラズマ処理によりＰＨＰＳまたは有機ポリシラザンを硬化及び重合させて酸化ケイ素系等から成る無機高分子層を形成する方法が開示されている。しかし、特開平８−２６９６９０号公報で開示されている方法における無機高分子層は、基材と金属蒸着層の中間層として、金属蒸着層の基材との密着性や、基材の化学的安定性を付与するための層であり、ガスバリアー層として効果は低い。

また、特表２００９−５０３１５７号公報においては、ＰＨＰＳ又は有機ポリシラザンを主成分として含む薄膜（０．０５〜５μｍ）を、透明性及びガスに対する高いバリアー作用に優れる緻密なガラス様の層に転化するための方法が開示されている。当該公報に記載されている転化方法は、２３０ｎｍ以下の波長を有する真空紫外光（以下、ＶＵＶともいう。）及び３００ｎｍ未満の波長のＵＶ光の照射によって、各々の基材に適合したできるだけ低い温度において、できるだけ短い処理時間（０．１〜１０分間）で行われる技術は開示されているが、得られるガスバリアー層のガスバリアー性としては、不十分である。

一方、各種電子デバイスに適用されているフレキシブルなプラスチックフィルムは、上述のようにガスバリアー性が十分ではなく、そのガスバリアー性を補填するため、上述のようなガスバリアー性層が設けられているが、耐熱性が低いため、ガスバリアー層の成膜プロセスの最高温度を低くせざるを得ず、高密度で精緻なガスバリアー層を形成することができていない。そのため、プラスチックフィルムを用いた高信頼性を有する電子デバイスは実現されていない。

更に、耐熱性基板（例えば、ガラス基板）上に、例えば、ポリシラザンやシロキサンポリマーを含む溶液を塗布し、その後焼成処理により無機層を形成した後、プラスチックフィルム上に転写する方法が、例えば、特許第４９７４４５２号公報に開示されている。しかしながら、当該公報に記載されている方法では、形成した無機層の剥離工程及び他の基板への密着工程が多く、その工程が煩雑であり、生産適性、特に、連続生産適性が極めて乏しい方法である。加えて、剥離工程及び密着工程における条件が、厳密に制御されていないため、安定してガスバリアー層を形成することが難しかった。

また、耐熱基材上に離型層を設けたのち、当該離型層上に機能層を形成したのち、転写法によりフィルム基材上に機能層を転写する方法で、離型層中に平板状粒子を離型剤として用いる方法が知られている。例えば、ガラス基材上の酸化グラフェンを離型層として設け、当該離型層上にスパッタ法によりＡＺＯ（ＺｎＯ：Ａｌ）膜を形成し、次いで形成したＡＺＯ膜をポリエチレンフィルム上に転写して機能性フィルムを得る方法が発表されている（例えば、非特許文献１参照。）。

しかしながら、非特許文献１に記載されている方法では、ガラス基材上に形成する酸化グラフェンを含む離型層は、海島状に形成されていると考えられる。その理由としては、酸化グラフェンは、主には、表面張力の高い水に分散されているため、ガラス基材表面に親水化処理を施しても、乾燥する過程で凝集を起こしやすく、安定して均一な層を形成することができず、更に、湿式塗布法でその上に機能性層を形成しようとした場合にも、不均一な膜となりやすく、蒸着法（スパッタ等）以外の方法を適用することが難しい状況である。また、海島状に形成された酸化グラフェンを含む離型層上に機能性層を形成した場合、離型層が形成されていない領域も存在するため、均一な膜転写を行うことが難しい。

一方、ガスバリアー層に無機層状化合物を適用する方法が、開示されている。例えば、特許文献１においては、シリコーン樹脂水分散体に、シリコーン樹脂とともに、一次平均粒子径が１００ｎｍ以上の層状粘土鉱物を含有して形成したガスバリアー層が記載されている。また、特許文献２においては、ガスバリアー層に無機層状化合物を含有させた構成が記載されている。また、特許文献３においては、ガスバリアー層にポリビニルアルコール系樹脂と層状粘土鉱物とを含有するガスバリアー性フィルムが開示されている。

しかしながら、特許文献１〜３で開示されている方法では、いずれの方法も、無機層状化合物や層状粘土鉱物をガスバリアー層に添加して、ガスバリアー性を発現させるために用いている方法であり、転写方式に適用して、離型層等にこれらの無機層状化合物を適用する方法に関しては、一切記載がなされていない。

従って、転写方式による機能性フィルムの製造に適用する転写体で、機能性層、例えば、ガスバリアー層の高い均一離型性を備えた転写体と、それを用いて、高い生産性で、高品位の機能性フィルムを製造することができる機能性フィルムの製造方法の開発が切望されている。

特開２０１３−１００４０８号公報 特開２０１１−０３１４５５号公報 特開２０１０−２１５８６４号公報

第６０回応用物理学会春季学術講演会 講演予稿集 ２９ｐ−ＰＡ９−１７（２０１３）

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、転写方式による機能性フィルムの製造に適用し、機能性層の剥離均一性に優れた転写体と、当該転写体を適用し、ガスバリアー性に優れた機能性フィルムを、大型設備を必要とせず、簡易的な方法で、経済性及び生産安定性に優れ、かつ高い生産能力（生産速度）で生産することができる機能性フィルムの製造方法を提供することである。

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、機能性フィルムの製造に用いる転写体であって、耐熱基材上に、少なくとも粘土鉱物を含有する離型層と、無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を有し、前記無機層形成前駆体層を熱焼成して、転写用の無機層が形成され、前記離型層が含有する粘土鉱物が、スメクタイトであることを特徴とする転写体により、機能性層の剥離均一性に優れた転写体を提供することができる。また、耐熱基材上に、粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程、又は粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層、ポリシロキサンを含有する中間層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程と、形成した前記無機層形成前駆体層を熱焼成して無機層を形成する工程と、耐熱基材上に形成した前記無機層と、少なくとも被転写基材及び接着層を有する被転写基材ユニット面とを密着する工程と、密着した後、前記無機層を前記被転写基材ユニット面側に転写する工程と、を経て機能性フィルムを製造することを特徴とする機能性フィルムの製造方法により、ガスバリアー性に優れた機能性フィルムを、大型設備を必要とせず、簡易的な方法で、経済性及び生産安定性に優れ、かつ高い生産能力（生産速度）で生産することができる機能性フィルムの製造方法を提供することができることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。

１．機能性フィルムの製造に用いる転写体であって、
耐熱基材上に、少なくとも粘土鉱物を含有する離型層と、無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層とを有し、前記無機層形成前駆体層を熱焼成して、転写用の無機層が形成され、前記離型層が含有する粘土鉱物が、スメクタイトであることを特徴とする転写体。

２．前記離型層と、前記無機層形成前駆体層との間に、ポリシロキサンを含有する中間層を有することを特徴とする第１項に記載の転写体。

３．前記離型層が含有する粘土鉱物の平均アスペクト比が、１０以上であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の転写体。

４．前記離型層が含有する粘土鉱物であるスメクタイトが、モンモリロナイト、ヘクトライト及びベントナイトから選ばれる少なくとも一種であ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転写体。

５．無機層形成前駆体層が含有する無機層形成前駆体が、ポリシラザンで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転写体。

６．第１項から第５項までのいずれか一項に記載の転写体を用いた機能性フィルムの製造方法であって、
耐熱基材上に、粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程、又は粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層、ポリシロキサンを含有する中間層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程と、
形成した前記無機層形成前駆体層を熱焼成して無機層を形成する工程と、
耐熱基材上に形成した前記無機層と、少なくとも被転写基材及び接着層を有する被転写基材ユニット面とを密着する工程と、
密着した後、前記無機層を前記被転写基材ユニット面側に転写する工程と、
を経て機能性フィルムを製造することを特徴とする機能性フィルムの製造方法。

７．前記被転写基材が、プラスチックフィルムであることを特徴とする第６項に記載の機能性フィルムの製造方法。

８．前記耐熱基材が連続搬送する無端耐熱基材であり、前記塗布、熱焼成、密着及び転写の各工程が、連続搬送して行うオンライン工程であることを特徴とする第６項又は第７項に記載の機能性フィルムの製造方法。

９．前記機能性フィルムの製造方法で製造する機能性フィルムが、ガスバリアー性フィルムであることを特徴とする第６項から第８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。

本発明の上記手段により、転写方式による機能性フィルムの製造に適用し、機能性層の剥離均一性に優れた転写体と、当該転写体を適用し、ガスバリアー性に優れた機能性フィルムを、大型設備を必要とせず、簡易的な方法で、経済性及び生産安定性に優れ、かつ高い生産能力（生産速度）で生産することができる機能性フィルムの製造方法を提供することができる。

本発明で規定する構成により、本発明の目的とする効果が得られる技術的理由に関しては、その機構の詳細の全てについて解明はされていないが、以下のように推測している。

前記非特許文献１に記載されているような薄片状の酸化グラフェンを適用した離型層においては、前述のように、表面張力の大きな水分散液として調製されているため、基材上に酸化グラフェンを分散した液を塗設した際には、均一な塗膜を形成することができず、酸化グラフェンを含む離型層は、海島状に形成されるため、均一な離型層を形成することが難しいという問題を有していた。

本発明者らは上記問題に対し、機能性フィルムを転写法で製造する方法の適用する転写材を構成する離型層として、蒸着法ではなく塗布方式により形成することができ、均一で、かつ剥離性に優れた離型層の開発について鋭意検討を進めた結果、欠陥のない均一性に優れ、剥離性が高い離型層を形成するには、層状無機化合物として粘土鉱物を用いること、更には、粘土鉱物として、高い膨潤性を備えたスメクタイトを適用することが極めて有効であることを見出した。

本発明に適用する粘土鉱物であるスメクタイトとしては、平均アスペクト比が１０以上、例えば、２０〜２０００の範囲内という高いアスペクト比を有していることが、剥離安定性をより一層発現させることができる。一方、アスペクト比が１０以上であるが比較的小さなアスペクト比を有するスメクタイトを適用する場合には、その剥離安定性をさらに助長する観点から、低アスペクト比のスメクタイトを含む離型層と、無機層形成前駆体層との間に、ポリシロキサンを含有する中間層を設けることが、安定した剥離性を得る観点から有効であることを見出した。

本発明に係る粘土鉱物であるスメクタイトは、層状無機化合物で、ある程度のアスペクト比を有しているが、離型層内でこれらの層状のスメクタイト同士が、さらに部分的に接触することにより、見かけ上のアスペクト比がさらに高くなり、より効果的でかつ安定した剥離性を発現させることができるものと推測している。

本発明の転写体の構成の一例を示す概略断面図 本発明の機能性フィルムの製造方法の一例である枚葉方式による製造工程の一例を示す工程フロー図 本発明の機能性フィルムの製造方法の一例であるロール・ツー・ロール方式によるオンライン製造工程の一例を示す工程フロー図

本発明の転写体は、機能性フィルムの製造に用いる転写体であって、
耐熱基材上に、少なくとも粘土鉱物を含有する離型層と、無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層とを有し、前記無機層形成前駆体層を熱焼成して、転写用の無機層が形成され、前記離型層が含有する粘土鉱物が、スメクタイトであることを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項９に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、前記離型層と、前記無機層形成前駆体層との間に、ポリシロキサンを含有する中間層を有することが、剥離性をさらに向上させることができる観点から好ましい。

また、前記離型層が含有する粘土鉱物の平均アスペクト比としては、１０以上であることが、より安定した剥離性を達成することができる観点から好ましい。

また、離型層が含有する粘土鉱物である膨潤性が高いスメクタイトとしては、モンモリロナイト、ヘクトライト及びベントナイトから選ばれる少なくとも一種であることが、より高い剥離性を得ることができる観点から好ましい。

また、無機層形成前駆体層が含有する無機層形成前駆体が、ポリシラザンであることが、優れた機能性フィルムを得ることができる観点から好ましい。

また、本発明の機能性フィルムの製造方法は、本発明の上記転写体を用い、耐熱基材上に、粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程、又は粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層、ポリシロキサンを含有する中間層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程と、形成した前記無機層形成前駆体層を熱焼成して無機層を形成する工程と、耐熱基材上に形成した前記無機層と、少なくとも被転写基材及び接着層を有する被転写基材ユニット面を密着する工程と、密着した後、前記無機層を前記被転写基材ユニット面側に転写する工程と、を経て機能性フィルムを製造することを特徴とし、大型設備を必要とせず、簡易的な方法で、経済性及び生産安定性に優れ、かつ高い生産能力（生産速度）で機能性フィルムを生産することができる。

また、前記被転写基材が、プラスチックフィルムであることが、連続搬送性に優れ、更には、前記耐熱基材が連続搬送する無端耐熱基材であり、前記塗布、熱焼成、密着及び転写の各工程が、連続搬送して行うオンライン工程であることが、更に高い生産安定性と生産性を実現することができる観点から好ましい。

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・態様について詳細な説明をする。なお、以下の説明において示す「〜」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。

《転写体》
〔転写体の基本構成〕
本発明の転写体は、耐熱基材上に、少なくとも粘土鉱物を含有する離型層と、無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を有し、前記無機層形成前駆体層を熱焼成して、転写用の無機層が形成され、前記離型層が含有する粘土鉱物が、スメクタイトであることを特徴とする。

図１に、本発明の転写体の構成の概略断面図の一例を示す。

図１の（ａ）に示す転写体は、耐熱基材１上に、粘土鉱物ＣＭとしてスメクタイトを含む離型層３を有し、最表層に無機層形成前駆体層７（熱焼成後は、無機層となる。）を有する構成である。

また、本発明の転写体の他の形態としては、図１の（ｂ）に示すように、粘土鉱物ＣＭとしてスメクタイトを含む離型層３と、無機層形成前駆体層７（熱焼成後は、無機層となる。）との間に、中間層Ｍを有する構成であり、中間層Ｍとしては、特に、ポリシロキサンを含む中間層Ｍとすることが、離型層３の剥離性を助長させることができる。

〔転写体の構成要素〕
次いで、本発明の転写体の各構成要素について説明する。

（耐熱基材）
本発明の転写体に適用可能な耐熱基材としては、高温環境、例えば、２００℃以上で変形等を生じない基材であれば、特に制限はないが、金属製基材が好ましく、例えば、ニッケル、ステンレス（ＳＵＳ）、炭素鋼、チタン合金等が用いることができる。

耐熱基材の厚さとしては、０．３〜２．０ｍｍ程度で構成することが好ましい。

（離型層）
本発明に係る離型層においては、粘土鉱物としてスメクタイトを含有していることを特徴とし、更には、離型層が含有する粘土鉱物であるスメクタイトが、モンモリロナイト、ヘクトライト及びベントナイトから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。

粘土鉱物とは、Ｓｉ四面体やＡｌ八面体等の多面体が平面状に連なったシート構造を層状に重ねた結晶構造を有し、層間にイオン吸着サイトを有する化合物である。詳しくは、粘土鉱物は、層状の加水ケイ酸アルミニウム又は加水ケイ酸マグネシウム塩鉱物であり、通常、結晶構造としては、カオリナイトやハロイサイト等に代表される１：１型粘土鉱物、雲母鉱物、バーミキュライト、スメクタイト等に代表される２：１型粘土鉱物、緑泥石等に代表される２：１：１粘土鉱物に分類される。

本発明においては、上記粘土鉱物の中でも、２：１型粘土鉱物であるスメクタイトを用いることを特徴とする。

本発明でいうスメクタイトとは、ケイ酸四面体層にサンドウィッチ状にアルミニウム八面体層が挟まれている構造をもった２：１型粘土鉱物である。スメクタイトは、アルミニウム八面体層中でアルミニウムがマグネシウムや２価の鉄によって同型置換されているため、そこで負電荷が生じることになる。したがって、結晶格子層間までの距離が遠く、中和陽イオンの保持力が弱くなり、その結果、層間に水または有機溶媒が入り込むことにより、体積が十数倍に膨れあがる膨潤性を有していることが特徴である。

スメクタイトに分類される化合物としては、例えば、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイト、マイカ等が挙げられるが、本発明に用いるスメクタイトとしては、モンモリロナイト、ヘクトライト及びベントナイトから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。

本発明に係る層状粘土鉱物であるスメクタイトは、おおむね厚さｈが１〜１００ｎｍの範囲内であり、平面方向の直径ｄが１０ｎｍ〜１０μｍの範囲内であることが好ましい。本発明でいう平面方向での直径ｄとは、各スメクタイトの平面方向の形状を円に換算した時の直径（円相当径）で表す。

本発明において、スメクタイトの厚さｈ及び平面方向での直径ｄは、例えば、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）、レーザー散乱式粒度分布計によって測定することができる。

本発明に係るスメクタイトにおいては、平均アスペクト比としては、１０以上であることが好ましく、より好ましくは２０〜２０００の範囲内であり、より好ましくは１００〜１０００の範囲内である。

本発明でいうアスペクト比とは、上記方法で測定したスメクタイトの厚さｈ及び平面方向での直径ｄを元に、下式（１）に従って求めることができる。

式（１） アスペクト比＝平面方向での直径ｄ／厚さｈ
本発明では、例えば、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて、２００個のスメクタイト粒子について、スメクタイトの厚さｈ及び平面方向での直径ｄを測定してそれぞれのスメクタイト粒子のアスペクト比を式（１）で算出したのち、その算術平均値を求めた。

本発明に係るスメクタイトは、天然物でも合成品でもよい。例えば、合成モンモリロナイトとして、クニミネ工業（株）製のクニピアＦ等、合成ヘクトライトとして、ラポート社のラポナイトＸＬＧ、ラポナイトＲＤ、コープケミカル（株）製のルーセンタイトＳＷＮ等、合成サポナイトとしては、クニミネ工業（株）製のスメクトンＳＡ等が挙げられ、これらは商業的に入手することが可能である。

例えば、モンモリロナイトは、厚さが約１ｎｍ、一片の長さが約１００ｎｍのシート状シリケート層が重なって構成され、層間の距離は約１．０ｎｍである。このシリケート層間に水や有機溶媒が入り込むと、層間距離が５．０ｎｍ程度に膨潤するとされている。

本発明においては、上記粘土鉱物であるスメクタイトを有機変性させて用いることもできる。有機変性処理を行うことによって、水中でのみ膨潤する層状の粘土鉱物（スメクタイト）が有機溶媒中においても膨潤して層間距離が広がる、有機溶媒に溶解したポリマー鎖が層状粘土鉱物の層間に入りやすくなり分散性が向上する等の効果が知られている。有機変性の処理としては、ジメチルステアリルアンモニウム塩やトリメチルステアリルアンモニウム塩等の第４級アンモニウム塩やアニオン系ポリマーによる層表面修飾による変性処理や、アルキルトリアルコキシシランによる端面修飾処理や、カルボキシビニルポリマーや極性有機溶剤を複合処理したものが挙げられる。アンモニウム塩以外に、ホスホニウム塩やイミダゾリウム塩を用いることもできる。

このような有機変性されたスメクタイトは、有機変性モンモリロナイトとして（株）ホージュン製エスベン及びオルガナイト、Ｎａｎｏｃｏｒ社製Ｎａｎｏｍｅｒ、ＳｏｕｔｈｅｒｎＣｌａｙ Ｐｒｏｄｕｃｔ社製Ｃｌｏｉｓｉｔｅ等；有機変性ヘクトライトとして、コープケミカル（株）製ルーセンタイトＳＰＮ、ルーセンタイトＳＥＮ及びルーセンタイトＳＴＮ等；有機変性合成雲母として、コープケミカル（株）製ソマシフＭＰＥ等が挙げられ、これらは商業的に入手することが可能である。

本発明においては、上記スメクタイトを、適切な溶媒、例えば、水や、アルコール類、ケトン類等の有機溶媒に分散して、離型層形成用塗布液を調製することができる。

離型層の形成に用いることができる湿式塗布方式のコーターとしては、特に制限はなく、例えば、ブレードコーター、ナイフコーター、含浸コーター、ダイコーター、スロットダイコーター、ローラーコーター、グラビアコーター、バーコーター、コンマコーター、エクストルージョン型コーター、スライド型コーター、インクジェットヘッド等の塗布装置等が挙げられる。

また、離型層の塗布温度としては、特に制限はなく、適宜最適の温度を選択して行うことができる。

本発明において、離型層の層厚としては、特に制限はないが、下記に示す乾燥後の層厚は、ほぼ０．２〜１０μｍの範囲内であり、好ましくは０．５〜５．０μｍの範囲内であり、更に好ましくは、１．０〜３．０μｍの範囲内である。

（無機層形成前駆体層）
本発明に係る無機層形成前駆体層は、無機層形成前駆体を含有し、当該無機層形成前駆体に熱処理（熱焼成処理ともいう。）を施して、無機層（例えば、ガスバリアー層）を形成する。

無機層形成前駆体層７が含有する無機層形成前駆体は、次工程である熱焼成工程で、加熱処理により無機層に変換する材料であり、例えば、下記の材料を挙げることができる。

〈無機層形成前駆体〉
本発明に適用可能な無機層形成前駆体の一例としては、例えば、ＳｉＯ_２前駆体として、ポリシラザン、ポリシロキサン、ポリシラン、ガラスフリット、ガラスペースト等を挙げることができる。

本発明で用いられる「ポリシラザン」とは、構造内にケイ素−窒素結合を持つポリマーで、Ｓｉ−Ｎ、Ｓｉ−Ｈ、Ｎ−Ｈ等の結合を有するＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４及び両方の中間固溶体ＳｉＯ_ｘＮ_ｙ等のセラミック前駆体無機ポリマーで酸化窒化ケイ素の前駆体となるポリマーであり、例えば、特開平８−１１２８７９号公報に記載の下記一般式（１）で表される単位からなる主骨格を有する化合物が好ましい。

一般式（１）
−Ｓｉ（Ｒ^１）（Ｒ^２）−Ｎ（Ｒ^３）−
上記構造式中、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３は、各々水素原子、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、又はアルコキシ基を表す。

本発明では、得られるガスバリアー層としての緻密性の観点から、Ｒ^１、Ｒ^２及びＲ^３のすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。

また、そのＳｉと結合する水素原子部分の一部がアルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基等のアルキル基を有することにより下地層である離型層との接着性が改善され、かつ硬くてもろいポリシラザンによるセラミック膜に靭性を持たせることができ、より膜厚（平均膜厚）を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点がある。そこで用途に応じて適宜、パーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。

パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と、６及び８員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は数平均分子量（Ｍｎ）で約６００〜２０００程度（ポリスチレン換算）で、液体または固体の物質があり、その状態は分子量により異なる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。

低温でセラミック化するポリシラザンの他の例としては、上記一般式（１）で表される単位からなる主骨格を有するポリシラザンに、ケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン（例えば、特開平５−２３８８２７号公報参照。）、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（例えば、特開平６−１２２８５２号公報参照。）、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン（例えば、特開平６−２４０２０８号公報参照。）、金属カルボン酸塩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（例えば、特開平６−２９９１１８号公報参照。）、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン（例えば、特開平６−３０６３２９号公報参照。）、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（例えば、特開平７−１９６９８６号公報参照。）等が挙げられる。

ポリシラザン含有の塗布液中には、酸化ケイ素化合物への転化を促進するため、アミンや金属の触媒を添加することもできる。具体的には、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製のアクアミカ ＮＡＸ１２０−２０、ＮＮ１１０、ＮＮ３１０、ＮＮ３２０、ＮＬ１１０Ａ、ＮＬ１２０Ａ、ＮＬ１５０Ａ、ＮＰ１１０、ＮＰ１４０及びＳＰ１４０等が挙げられる。

ポリシラザンを含有する塗布液を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンと容易に反応してしまうようなアルコール系や水分を含有するものを用いることは避けることが好ましい。

従って、ポリシラザンを含有する塗布液を調製する有機溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用でき、具体的には、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の炭化水素、塩化メチレン、トリコロロエタン等のハロゲン炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン及びテトラヒドロフラン等のエーテル類等が挙げられる。

これらの有機溶媒は、ポリシラザンの溶解度や溶媒の蒸発速度等に応じて選択し、複数の有機溶媒を混合してもよい。

また、本発明において、無機層形成前駆体として適用可能なポリシロキサンとしては、下記に示す化合物を例示することができる。

（末端がＳｉ−Ｈであるポリシロキサン）
有機基としてメチル基を有し、末端がＳｉ−Ｈであるポリシロキサンの一例を、下記の一般式（２）で示す。有機基はメチル基以外、例えば、フェニル基であってもよく、それぞれの有機基が混在するなど異なっていてもよい。

（末端がＳｉ−ＯＨであるポリシロキサン）
有機基としてメチル基を有し、末端がＳｉ−ＯＨであるポリシロキサンの一例を、下記の一般式（３）で示す。有機基はメチル基以外、例えばフェニル基であってもよく、それぞれの有機基が混在するなど異なっていてもよい。

（側鎖にＳｉ−Ｈを有するポリシロキサン）
有機基としてメチル基を有し、側鎖にＳｉ−Ｈを有するポリシロキサンの一例を、下記の一般式（４）で示す。有機基はメチル基以外、例えばフェニル基であってもよく、それぞれの有機基が混在するなど異なっていてもよい。

上記一般式（４）において、ｍ＋ｎ＝１００としたとき、ｎは１〜１００の範囲であり、３０〜１００であることが好ましく、より好ましくは５０〜１００である。

また、ガラスフリット、ガラスペーストとしては、例えば、ＡＧＣエレクトロニクス社製のパウダーガラス（例えば、商品名：ＡＳＦシリーズ、ＳＫ−２３１−３００、ＫＦ９１７３、ＬＳ−５−３００Ｍ等）及びガラスペースト（ＡＰシリーズ等）等を挙げることができる。

また、上記のポリマー化合物の他には、下記の各金属元素を含有する有機化合物を挙げることができる。

ケイ素化合物として、シラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトラｔ−ブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ビス（ジメチルアミノ）ジメチルシラン、ビス（ジメチルアミノ）メチルビニルシラン、ビス（エチルアミノ）ジメチルシラン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、ビス（トリメチルシリル）カルボジイミド、ジエチルアミノトリメチルシラン、ジメチルアミノジメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、ヘプタメチルジシラザン、ノナメチルトリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン、テトラキスジメチルアミノシラン、テトライソシアナートシラン、テトラメチルジシラザン、トリス（ジメチルアミノ）シラン、トリエトキシフルオロシラン、アリルジメチルシラン、アリルトリメチルシラン、ベンジルトリメチルシラン、ビス（トリメチルシリル）アセチレン、１，４−ビストリメチルシリル−１，３−ブタジイン、ジ−ｔ−ブチルシラン、１，３−ジシラブタン、ビス（トリメチルシリル）メタン、シクロペンタジエニルトリメチルシラン、フェニルジメチルシラン、フェニルトリメチルシラン、プロパルギルトリメチルシラン、テトラメチルシラン、トリメチルシリルアセチレン、１−（トリメチルシリル）−１−プロピン、トリス（トリメチルシリル）メタン、トリス（トリメチルシリル）シラン、ビニルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサン及びＭシリケート５１等が挙げられる。

チタン化合物としては、例えば、チタンメトキシド、チタンエトキシド、チタンイソプロポキシド、チタンテトライソポロポキシド、チタンｎ−ブトキシド、チタンジイソプロポキシド（ビス−２，４−ペンタンジオネート）、チタンジイソプロポキシド（ビス−２，４−エチルアセトアセテート）、チタンジ−ｎ−ブトキシド（ビス−２，４−ペンタンジオネート）、チタンアセチルアセトネート及びブチルチタネートダイマー等が挙げられる。

ジルコニウム化合物としては、ジルコニウムｎ−プロポキシド、ジルコニウムｎ−ブトキシド、ジルコニウムｔ−ブトキシド、ジルコニウムトリ−ｎ−ブトキシドアセチルアセトネート、ジルコニウムジ−ｎ−ブトキシドビスアセチルアセトネート、ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムアセテート及びジルコニウムヘキサフルオロペンタンジオネート等が挙げられる。

アルミニウム化合物としては、アルミニウムエトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムｎ−ブトキシド、アルミニウムｓ−ブトキシド、アルミニウムｔ−ブトキシド、アルミニウムアセチルアセトナート及びトリエチルジアルミニウムトリ−ｓ−ブトキシド等が挙げられる。

ポリシラザン等の無機層形成前駆体を含む塗布液を塗布するコーターとしては、上記離型層で記載したのと同様の湿式コーターを用いることができる。

塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の厚さが１０ｎｍ〜１０μｍ程度であり、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度である。

（中間層）
本発明の転写体においては、離型層と無機層形成前駆体層との間に、ポリシロキサンを含有する中間層を有する構成が好ましい態様である。

〈ポリシロキサン〉
中間層の形成に適用可能なポリシロキサンとしては、特に制限はないが、上記無機層形成前駆体に適用可能なポリシロキサンのほかに、下記一般式（５）で表されるオルガノポリシロキサンを挙げることができる。

本発明に係る中間層に適用可能なポリシロキサンとして、下記一般式（５）で表されるオルガノポリシロキサンを例に説明する。

上記一般式（５）において、Ｒ^３〜Ｒ^８は、各々同一又は異なる炭素数１〜８の有機基を表す。Ｒ^３〜Ｒ^８は、アルコキシ基及び水酸基のいずれかを含む。ｍは１以上である。

Ｒ^３〜Ｒ^８で表される炭素数１〜８の有機基としては、例えば、γ−クロロプロピル基、３，３，３−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基、ビニル基、フェニル基、γ−メタクリルオキシプロピル基等の（メタ）アクリル酸エステル基、γ−グリシドキシプロピル基等のエポキシ含有アルキル基、γ−メルカプトプロピル基等のメルカプト含有アルキル基、γ−アミノプロピル基等のアミノアルキル基、γ−イソシアネートプロピル基等のイソシアネート含有アルキル基、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基等の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等の脂環状アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基等の直鎖状若しくは分岐状アルコキシ基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、カプロイル基等のアシル基等が挙げられる。

更に、上記一般式（５）において、ｍが１以上で、かつ、ポリスチレン換算の重量平均分子量が１０００〜２００００であるオルガノポリシロキサンが特に好ましい。該オルガノポリシロキサンのポリスチレン換算の重量平均分子量が、１０００以上であれば、形成する保護層に亀裂が生じ難く、２００００以下であれば、形成される保護層の硬化が充分となり、そのため得られる保護層として十分な硬度が得られる。

また、中間層の形成に適用可能な有機溶媒としては、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、非プロトン系溶媒等が挙げられる。

本発明において、ポリシロキサンを含有する中間層形成用塗布液中には、無機層形成前駆体層との接着性を向上させるため、アミン化合物を添加することができる。

本発明に適用可能なアミン化合物とは、第一級アミン、第二級アミン又は第三級アミンのモノマー、及びそのポリマー全般であり、その構造、分子量は特に限定されるものではないが、例えば、脂肪族アミン化合物、芳香族アミン化合物、脂環式アミン化合物及び複素環式アミン化合物等が挙げられる。

本発明に係るポリシロキサンを含む中間層形成用塗布液を塗布するコーターとしては、上記離型層で記載したのと同様の湿式コーターを用いることができる。

中間層の塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の厚さが１０ｎｍ〜１０μｍ程度であり、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度である。

《機能性フィルムの製造方法》
次いで、本発明の転写材を用いた機能性フィルムの製造方法について説明する。

本発明において、機能性フィルムの製造工程としては、主には、
１）耐熱基材上に、粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成駆体層を形成する塗布工程、
２）形成した前記無機層形成前駆体層を熱焼成して無機層に改質し、積層体を形成する工程、
３）積層体を構成する前記無機層と、少なくとも被転写基材及び接着層を有する被転写基材ユニット面とを密着する工程、
４）密着した後、前記無機層を前記被転写基材ユニット面側に転写する工程、
で、構成されている。

更に、本発明の機能性フィルムの製造方法を構成する製造工程としては、
５）前記熱焼成工程と、密着工程の間に、転写体を冷却するための工程、
６）前記密着工程の前に、被転写基材面上に接着層を形成する接着層付与工程、
を、必要に応じて設けることができる。

また、別ラインで接着層を形成した被転写基材を用いることもできる。

また、本発明の機能性フィルムの製造方法においては、上記の工程１)〜６）までを、バッチ方式（枚葉方式、オフライン方式）で行っても良いが、耐熱基材として連続搬送する無端耐熱基材、被転写基材として長尺の連続搬送するロール状のプラスチックフィルムを用い、工程１)〜６）までを、ロール・ツー・ロール方式（オンライン方式）で行う方式が、高い生産性を実現することができる観点からこのましい。

《機能性フィルムの製造工程の概要》
はじめに、図を交えて、枚葉方式による本発明の機能性フィルムの製造方法の全体概要について説明するが、本発明においては、これら例示する製造方法にのみ限定されるものではい。

図２は、本発明の機能性フィルムの製造方法の一例として、枚葉方式の製造工程フローを示してある。

耐熱基材上に、離型層及び無機層を形成する工程である工程ルート１において、工程Ａで耐熱基材１の表面にプラズマ洗浄２等を施して、基材表面を洗浄する。次いで、工程Ｂにて洗浄した耐熱基材１上に、コーターＣ１を用いて粘土鉱物としてスメクタイトを含有する本発明に係る離型層３を形成し、工程Ｃにて形成した離型層３を、乾燥装置４を用いて乾燥する。次いで、工程Ｄにて、乾燥した離型層３上に、コーターＣ２を用いて、無機層形成前駆体塗布液を塗布して、無機層形成前駆体層７を形成する。

形成した無機層形成前駆体層７を、乾燥工程である工程Ｅで乾燥する。次いで、乾燥した無機層形成前駆体層７を有する耐熱基材を工程Ｆである熱焼成工程に移し、熱焼成装置８を用いて、無機層形成前駆体層７に熱焼成処理を施して、無機層１０に改質する。熱焼成処理により無機層１０に変換した耐熱基材１を工程Ｇである冷却工程に移送する。

一方、工程ルート２において、工程Ｈで被転写基材２１として、例えば、プラスチックフィルムを準備し、工程Ｉにて、被転写基材２１表面に接着層２２をコーターＣ３で塗布して被転写基材ユニットＵを形成する。なお、必要に応じて工程Ｃと同様の方法で乾燥を行う。

また、別ラインで、既に接着層２２を形成してある接着層２２付の被転写基材ユニットＵを用いても良い。

次いで、工程Ｇの冷却工程で、無機層１０を有する耐熱基材１を熱焼成温度から冷却して作製した転写体Ｔと、工程ルート２で作製した被転写基材２１上に設けた接着層２２とを、工程Ｊで貼合する。次いで、工程Ｋの圧着工程で、ニップローラー１４等を用いて圧着し、工程Ｍで、耐熱基材１のブロックと、被転写基材２１上に接着層２２、無機層１０及び離型層３から構成される機能性フィルムユニット１５に分離する。

分離した機能性フィルムユニット１５に対し、必要に応じ、工程Ｎでフィルム表面に洗浄処理を施して、残留している不要な離型層を取り除く工程を有してもよい。

《機能性フィルムの製造工程フロー》
次いで、図２で示した各工程の詳細について説明する。

〔工程ルート１〕
（工程Ａ：耐熱基材表面の洗浄工程）
図２に示す工程Ａでは、無機層を形成する耐熱基材１の表面に、洗浄処理を施す。

本発明に適用可能な耐熱基材としては、金属製基材が好ましく、例えば、ニッケル、ステンレス（ＳＵＳ）、炭素鋼、チタン合金等が用いることができる。

耐熱基材の厚さとしては、０．３〜２．０ｍｍ程度で構成することが好ましい。

耐熱基材表面の洗浄処理手段２としては、プラズマ洗浄法、ドライアイス洗浄法等が挙げられる。

プラズマ洗浄装置による洗浄処理条件としては、例えば、大気圧プラズマが好適に使用される。洗浄条件としては窒素ガスに酸素を１〜２０体積％含有ガスを用い、周波数１００ｋＨｚ〜１５０ＭＨｚ、電圧１０Ｖ〜１０ｋＶ、照射距離５〜２０ｍｍで洗浄表面改質処理を行う条件が挙げられる。プラズマ洗浄装置としては、例えば、誘電体バリアー放電ダウンストリーム型プラズマヘッドを用いた株式会社イー・スクエアの常圧プラズマ表面処理装置 ＡＰ Ｐｌａｓｍａを挙げることができる。

（工程Ｂ：離型層の形成工程）
次いで、上記工程Ａで表面を洗浄した耐熱基材１を搬送ローラーＤＲで搬送しながら、耐熱基材１上に、コーターＣ１を用いて、粘土鉱物（ＣＭ）としてスメクタイトを含有する離型層３を形成する。

工程Ｂで用いるコーターＣ１としては、前述のとおりであり、湿式塗布方式のコーターであれば特に制限はなく用いることができる。

また、離型層の層厚としては、特に制限はないが、下記に示す乾燥後の層厚は、ほぼ０．２〜１０μｍの範囲内であり、好ましくは０．５〜５．０μｍの範囲内であり、更に好ましくは、１．０〜３．０μｍの範囲内である。

（工程Ｃ：乾燥工程１）
上記工程Ｂで耐熱基材１上に形成された湿潤状態の離型層塗膜は、乾燥装置４を用いて乾燥され、離型層３を形成する。

工程Ｃで適用可能な乾燥装置４としては、例えば、温風加熱法、ヒーター加熱法（例えば、パネルヒーター、ハロゲンヒーター等）の加熱装置等が挙げられる。

具体的な乾燥装置４を構成する加熱手段としては、ヒーター加熱法（例えば、赤外線ヒーター、ハロゲンヒーター、パネルヒーター等を耐熱基材１の上下に設置し、輻射熱で加熱）、耐熱基材１を搬送する搬送ローラー（不図示）として、ヒートローラーを用いて加熱する方法、温風加熱法（例えば、温度制御された熱風を、耐熱基材１の上下から吹きつけて、離型層を乾燥する方法）が挙げられ、本発明においては、温度制御が精度よく行える点から、温風加熱法が好ましい。

図２の工程Ｃには、温風加熱法の一例を示してある。図２の工程Ｃにおいて、工程Ｂにて、離型層３を形成した耐熱基材１を、搬送ローラー（不図示）で乾燥装置４に移送する。乾燥装置４は、耐熱基材１の上部（離型層３面側）及び下部（耐熱基材１の裏面側）にそれぞれ加熱手段５を設け、加熱手段５より耐熱基材１に温風６を吹き付けて、離型層３を乾燥する。

（工程Ｂ２：中間層の形成工程）
また、図２には記載していないが、本発明の転写体Ｔにおいては、図１の（ｂ）にその構成を示すように、工程Ｂで離型層３を形成し、工程Ｃで乾燥した後、後述の工程Ｄで無機層形成前駆体層７を形成する前に、離型層３と無機層形成前駆体層７との間に、ポリシロキサンを含有する中間層Ｍを有することが好ましい態様である。

また、離型層３上に中間層Ｍを形成した後、工程Ｃで記載したのと同様の方法で乾燥させることが好ましい。

（工程Ｄ：無機層形成前駆体の塗布工程）
次いで、工程Ｄでは、無機層を形成する無機層形成前駆体層７を、離型層３上又は中間層Ｍ上に付与する。

図２においては、工程Ｃより、搬送ローラー（不図示）等で搬送しながら、耐熱基材１の離型層３上に、コーターＣ２を用いて、無機層形成前駆体層７を形成する例を示してある。

無機層形成前駆体層７が含有する無機層形成前駆体の詳細は、前述のとおりである。

（工程Ｅ：乾燥工程２）
上記工程Ｃで耐熱基材１上に形成された湿潤状態の無機層形成前駆体層は、乾燥装置４を用いて乾燥され、無機層形成前駆体層を形成する。

工程Ｅで適用可能な乾燥装置４としては、前述の工程Ｃにて記載した乾燥装置４と同様の装置を挙げることができる。

（工程Ｆ：熱焼成工程）
工程Ｆにおいては、上記工程Ｅにて形成した無機層形成前駆体層に、熱焼成処理を施して、無機層（機能性層ともいう）、例えば、ＳｉＯ_２から構成されるガスバリアー層に改質する。

工程Ｆである熱焼成工程では、熱焼成装置８を用いて、例えば、ポリシラザン等で形成されている無機層形成前駆体層に、高温の熱エネルギーを付与して、ＳｉＯ_２等から構成される無機層１０にする。熱焼成装置８としては、その内部に、複数の熱焼成部材９を備え、所定の温度履歴に従って、無機層形成前駆体層を加熱して、無機層１０に変換する。

複数の熱焼成部材９は、図２に示すように、耐熱基材１の両面に配置してもよいし、あるいは、無機層形成前駆体層を有する面側にのみ配置した構成であっても良い。

熱焼成温度としては、特に制限はないが、最高到達温度としては、２００〜５００℃の温度範囲内であることが好ましい。

また、図２には記載していないが、熱焼成装置内には、温度計、例えば、非接触式の反射温度計等を装備し、熱焼成過程の耐熱基材表面の温度を常にモニターすることが好ましい態様である。

また、本発明においては、上記熱焼成工程で、無機層形成前駆体層に熱処理を施す前に、
例えば、紫外線、可視光線、赤外線、超音波、プラズマ放電、コロナ放電、マイクロ波等の前処理を行ってもよい。

（工程Ｇ：冷却工程）
工程Ｇは、前工程である工程Ｆにて高温に加熱された耐熱基材を冷却する工程である。

具体的には、図２に示すように、冷却装置１１内には、耐熱基材１を挟んで両面側に冷却部材１２を配置して、冷風１３等を吹き付けて無機層１０を有する耐熱基材１を所定の温度まで冷却する。

〔工程ルート２〕
（工程Ｈ：被転写基材２１の準備）
本発明に適用する被転写基材２１としては、可撓性を有する透明プラスチックフィルムであることが好ましく、例えば、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）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、アートン（ＪＳＲ製）あるいはアペル（三井化学製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。

（工程Ｉ：接着層付与工程）
工程Ｉは、上記準備したプラスチックフィルム２１上に、湿式塗布方式により接着層２２を付与する工程である。接着剤層２２を付与した後、必要に応じて前述のような乾燥工程を設けてもよい。

接着層としては、樹脂成分により形成されていることが好ましく、例えば、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、塩化ビニル系樹脂及び塩化ビニル酢酸ビニル共重合体系樹脂等の単独またはこれらの混合樹脂が使用できる。

その中でも、主剤となるポリエポキシ樹脂と硬化剤であるポリアミン樹脂を含む、ガスバリアー性ドライラミネート用エポキシ樹脂の接着剤「マクシーブ（登録商標）」（三菱ガス化学株式会社製）を好ましく用いることができる。

接着層は、１層のみからなっていてもよいし、複数層からなっていてもよい。接着層の厚さは、１〜１００μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３〜５０μｍの範囲内である。

接着層の形成に用いるコーターとしては、ブレードコーター、ナイフコーター、含浸コーター、ダイコーター、スロットダイコーター、ローラーコーター、グラビアコーター、バーコーター、コンマコーター、エクストルージョン型コーター、スライド型コーター、インクジェットヘッド等の塗布装置等が挙げられる。

また、接着層の塗布温度としては、特に制限はなく、２０〜５０℃の温度範囲で、適宜最適の温度を選択して行うことができる。

〔工程ルート３〕
（工程Ｊ：貼合工程）
工程Ｊである貼合工程では、前記工程Ｇの冷却工程で、熱焼成処理後に冷却された無機層１０を有する耐熱基材１と、前記工程Ｉで接着層２２を付与した被転写基材ユニットＵとを貼り合せる工程である。

貼り合わせは、耐熱基材１上に設けた無機層１０と、被転写基材ユニットＵ上に形成した接着層２２とが対向するように配置した後、貼合する。

（工程Ｋ：圧着工程）
工程Ｊで簡単に貼合した無機層１０を有する耐熱基材１と、接着層２２を有する被転写基材ユニットＵから構成されるユニットＡを、完全に接着するための圧着処理を施す。

圧着処理を施す方法としては、上記作製したユニットＡを、ニップローラー１４及び１４′を用いて、ニップ間を加圧搬送させて、圧着する。この際、必要に応じてニップローラー１４及び１４′を加熱することもできる。

ニップローラー１４及び１４′としては、ゴムローラーと金属ローラーとを組み合わせるか、あるいはゴムローラーとゴムローラーとを組み合わせることができる。

（工程Ｍ：剥離工程）
工程Ｋで圧着処理を施したユニットＡを剥離する。剥離操作としては、特に制限はなく、ユニットＡの上下に力を加え、ユニットＡより、耐熱基材１を剥離する。

（工程Ｎ：フィルム表面洗浄工程）
次いで、剥離した被転写基材２１／接着層２２／無機層１０／離型層３（一部）から構成されるガスバリアフィルムユニット１５について、表面に付着している離型層３を除去するための、フィルム表面洗浄処理を行う。

フィルム表面洗浄処理としては、例えば、前述の誘電体バリアー放電ダウンストリーム型プラズマヘッドを用いた株式会社イー・スクエアの常圧プラズマ表面処理装置 ＡＰ Ｐｌａｓｍａを挙げることができる。

《機能性フィルムのオンライン製造方法》
図２においては、枚葉方式による機能性フィルムの製造方法の一例を示したが、本発明においては、より高い生産性（生産速度）を実現する観点からは、図３に示すようなロール・ツー・ロール方式によるオンライン製造方法がより好ましい。

図３は、本発明の機能性フィルムの製造方法の一例であるロール・ツー・ロール方式によるオンライン製造工程の一例を示す工程フロー図である。

なお、図３に記載の個々の装置については、図２で説明した各装置と同様の構成であり、ここでの説明は省略し、工程フローの特徴点についてのみ説明する。

耐熱基材１上の無機層を形成する工程ルート１では、無端の耐熱基材１（以下、無端ベルトともいう）、例えば、ステンレス製のキャスティングベルトが、サポートローラーＳＲで保持され、サポートローラーＳＲの一部を駆動ローラーとして機能させながら、エンドレスで搬送されている。この耐熱基材上に工程Ａステーションで無端ベルト１に洗浄処理２を施した後、工程Ｂステーションで、無端ベルトの背面をサポートローラーで支持しなから、コーターＣ１より、離型層塗布液を供給して離型層３を形成した後、工程Ｃステーションで乾燥装置４により乾燥を行う。また、必要に応じて、離型層３を形成した後、コーターＣを用いて、中間層塗布液を供給して中間層塗膜を形成し、乾燥装置４により乾燥を行って中間層Ｍを形成する工程を設けることが好ましい態様である。

次いで、工程Ｄステーションで、コーターＣ２より無機層形成前駆体塗布液を、離型層３上又は中間層Ｍ上に供給し、工程Ｅステーションで乾燥を行った後、工程Ｆステーションで熱焼成処理を施して、無機層形成前駆体層７を、無機層に改質する。次いで、工程Ｇステーションで、高温加熱した無端ベルト１を冷却して搬出して、積層体Ｔを形成する。

一方、工程ルート２では、元巻繰り出し部（アンワインダー部）ＵＷより、長尺の積層ローラーより、被転写基材２１、例えば、プラスチックフィルムを搬出し、工程Ｉステーションで、被転写基材２１上に、コーターＣ３より接着層塗布液を供給して、接着層を形成して、被転写基材ユニットを作製した後、乾燥装置４で乾燥する。

次いで、工程ルート１の工程Ｇで作製し、積層体Ｔを構成する無機層１０面と、工程ルート２で作製した被転写基材ユニットＵ上の接着層２２面とを、工程ルート３の工程Ｊステーションで貼合し、工程ＫでサポートローラーＳＲと、バックローラーＢＲでニップして圧着した後、工程Ｍでそれぞれ積層体Ｔと被転写基材ユニットＵとを離間させることにより、耐熱基材１上の無機層１０及び離型層３を、被転写基材ユニットＵの接着層２２上に転写する。なお、上記工程において、工程Ｊ、Ｋ及びＭはほぼ同時に行う。

次いで、工程Ｎで、機能性フィルム１５の最表面に付着している離型層３の残渣を、工程Ｎステーションであるフィルム表面洗浄工程で除去する。更に、必要に応じて、工程Ｐでその他の機能層の塗布、例えば、保護層等の形成と、工程Ｑで乾燥を行った後、巻取部（ワインダーブ部）Ｗで巻き取る。なお、その他の機能層を形成する工程Ｐは、別ラインで行ってもよい。

《機能性フィルム》
上記説明した機能性フィルムの製造方法で作製することができる機能性フィルムとしては、上記説明したガスバリアーフィルムのほかに、反射防止フィルム、防眩性フィルム、防汚性フィルム、クリアハードコートフィルム等を挙げることができる。

《機能性フィルムの適用分野》
本発明により製造される機能性フィルムの用途としては、下記のような電子デバイスや、光学部材への応用が挙げられる。

（電子デバイス）
本発明の機能性フィルムの製造方法により製造される各種機能性フィルム、例えば、ガスバリアーフィルムは、空気中の化学成分（例えば、酸素、水、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等）によって性能が劣化する電子デバイスに好ましく用いることができる。当該電子デバイスの例としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子、液晶表示素子（ＬＣＤ）、薄膜トランジスタ、タッチパネル、電子ペーパー、太陽電池（ＰＶ）等を挙げることができる。本発明の効果がより効率的に得られるという観点から、有機エレクトロルミネッセンス素子または太陽電池に好ましく用いられる。

以下、本発明の効果を、以下の実施例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。また、実施例において「部」あるいは「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量％」を表す。また、下記操作において、特記しない限り、操作および物性等の測定は、２５℃、相対湿度５０％ＲＨの環境下で行った。

《転写体の作製》
下記の方法に従って転写体１〜１８を作製した。なお、下記の説明において、各構成要素に記載している括弧内の数値は、図２、図３に記載した符号を示す。

〔転写体１の作製〕
（耐熱基材（１）の準備：図２に記載の工程Ａ）
厚さ０．２ｍｍのステンレス基材（ＳＵＳ３０４Ｈ、耐熱温度５００℃）の表面を、誘電体バリアー放電ダウンストリーム型プラズマヘッドを用いた株式会社イー・スクエアの常圧プラズマ表面処理装置 ＡＰ Ｐｌａｓｍａを用いて洗浄処理を行った。

（耐熱基材上への離型層（３）の形成：図２に記載の工程Ｂ及び工程Ｃ）
粘土鉱物である合成スメクタイトとして、ルーセントタイトＳＴＮ（有機変性ヘクトライト、平均アスペクト比：３０、コープケミカル社製）を２質量％の濃度でジメチルホルムアミドに分散した離型層形成用塗布液１を調製した。

なお、平均アスペクト比は、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて、２００個のスメクタイト粒子について、厚さｈ及び平面方向での直径ｄを測定してそれぞれのスメクタイト粒子のアスペクト比を前記式（１）で算出し、その算術平均値を平均アスペクト比とした。

次いで、上記離型層形成用塗布液１を、耐熱基材（１）上にスピンコーターを用いて乾燥後の膜厚が０．３μｍとなるように塗布した後、１２０℃で２分乾燥することにより、離型層（３）を、耐熱基材（１）上に形成した。

（無機層形成前駆体層の形成：図２に記載の工程Ｄ）
上記形成した離型層（３）上に、下記の方法に従って、無機層形成前駆体層（７）を形成した。

パーヒドロポリシラザン（略称：ＰＨＰＳ、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製 アクアミカ ＮＮ１２０−２０）の２０質量％ジブチルエーテル溶液を、乾燥後の膜厚が、０．２５μｍとなるように塗布（図２に記載の工程Ｄ）及び乾燥（工程Ｅ）した。

（熱焼成処理及び冷却処理：図２に記載の工程Ｆ及び工程Ｇ）
上記工程Ａ〜Ｅで形成した耐熱基材（１）上に、離型層（３）及び無機層形成前駆体層（７）を塗布した試料を、２５℃の室温から昇温し、３００℃に２分間保持して第一熱焼成を行った後、４５０℃で２分間保持して第二熱焼成を施して、無機層形成前駆体層（７）を無機層（１０）に改質した。その後、室温まで冷却して、転写体１（Ｔ）を作製した。

〔転写体２の作製〕
上記転写体１の作製において、離型層（３）と無機層形成前駆体層（７）との間に、下記の方法に従って、ポリシロキサンを含む中間層（Ｍ）を形成した以外は同様にして、転写体２を作製した。

（中間層（Ｍ）の形成）
ポリシロキサンとしてグラスカ（主骨格がポリシロキサンネットワーク構造−（Ｓｉ−Ｏ）ｎ−で構成されているポリシロキサン、ＪＳＲ社製）の１０質量％水溶液を、耐熱基材（１）の離型層（３）上にスピンコーターを用いて乾燥後の膜厚が０．３μｍとなるように塗布した後、１２０℃で２分乾燥することにより、中間層（Ｍ）を形成し、図１の（ｂ）に示す構成の転写体２を作製した。

〔転写体３の作製〕
上記転写体２の作製において、中間層（Ｍ）の形成に用いるポリシロキサンを、グラスカに代えて、ＳＳＧコート（ポリシロキサン、無機・有機ナノコンポジット材料、ニットーボーメディカル社製）を用いた以外は同様にして、転写体３を作製した。

〔転写体４〜６の作製〕
上記転写体１〜３の作製において、離型層（３）の形成材料として、ヘクトライトであるルーセントタイトＳＴＮに代えて、高平均アスペクト比のヘクトライトとして、ＮＨＴ−ゾルＢ２（ナトリウムヘクトライトを水に分散させたゾル、平均アスペクト比：１０００、トピー工業社製）を用いた以外は同様にして、転写体４〜６を作製した。

〔転写体７〜９の作製〕
上記転写体１〜３の作製において、離型層（３）の形成材料として、ヘクトライトであるルーセントタイトＳＴＮに代えて、モンモリロナイトとして、エスベンＮ（平均アスペクト比：３３０、ホージュン社製）を用いた以外は同様にして、転写体７〜９を作製した。

〔転写体１０〜１２の作製〕
上記転写体１〜３の作製において、離型層（３）の形成材料として、ヘクトライトであるルーセントタイトＳＴＮに代えて、ベントナイトとして、ベンゲルＨＶ（平均アスペクト比：２９５、ホージュン社製）を用いた以外は同様にして、転写体１０〜１２を作製した。

〔転写体１３及び１４の作製〕
上記転写体１及び２の作製において、離型層（３）の形成材料として、ヘクトライトであるルーセントタイトＳＴＮに代えて、酸化グラフェン（ＲＧＯ−ＴＰ−６０ＭＧ、平均アスペクト比：１００００、（株）アライアンスバイオシステムズ製）を用いた以外は同様にして、転写体１３及び１４を作製した。

〔転写体１５及び１６の作製〕
上記転写体１及び２の作製において、離型層（３）の形成材料として、ヘクトライトであるルーセントタイトＳＴＮに代えて、有機変性合成雲母として、コープケミカル（株）製のソマシフＭＰＥ（平均アスペクト比：１０００）を用いた以外は同様にして、転写体１５及び１６を作製した。

〔転写体１７及び１８の作製〕
上記転写体１及び２の作製において、離型層（３）の形成材料として、ヘクトライトであるルーセントタイトＳＴＮに代えて、鱗片状粒子として、サンラブリーＬＦＳ（平均アスペクト比：５、ＡＧＣエスアイテック社製）を用いた以外は同様にして、転写体１７及び１８を作製した。

《機能性フィルムの作製》
〔機能性フィルム１の作製〕
（被転写基材ユニット（Ｕ）の作製）
〈被転写基材（２１）の準備）
被転写基材（２１）として、両面に易接着加工された厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東洋紡株式会社製、コスモシャインＡ４３００）を用いた。

〈接着層の形成〉
上記被転写基材の片面に、パナック株式会社製の粘着フィルム、パナクリーンＰＤ−Ｒ５（接着層厚み２５μｍ）を気泡が混入しないように均一に貼り合わせて、被転写基材（２１）上に接着層（２２）を有する被転写基材ユニット（Ｕ）を準備した（図２の工程ルート２）。

（無機層の転写工程）
次いで、上記作製した被転写基材ユニット（Ｕ）と、転写体１（Ｔ）を用いて、図２に記載の工程Ｊ〜工程Ｎに従って、被転写基材ユニット（Ｕ）上に無機層（１０）を転写して、機能性フィルム１を作製した。

具体的には。工程Ｊで被転写基材ユニット（Ｕ）の接着層（２２）と、転写体１（Ｔ）の無機層（１０）を対面させて、貼合（工程Ｊ）し、工程Ｋで加圧した後、工程Ｍで両者を剥離することにより、転写体１（Ｔ）に形成した無機層（１０）及び剥離層（３）を、被転写基材ユニット（Ｕ）の接着層（２２）上に転写させた。

さらに、転写済みの被転写基材ユニット（Ｕ）の表面を、株式会社イー・スクエア製の常圧プラズマ表面処理装置 ＡＰ Ｐｌａｓｍａを用いて、１分間のプラズマ洗浄処理を行って、表面に残留している離型層を除去して、機能性フィルム１を作製した。

〔機能性フィルム２〜１８の作製〕
上記機能性フィルム１の作製において、転写体１に代えて、それぞれ転写体２〜１８を用いた以外は同様にして、機能性フィルム２〜１８を作製した。

なお、表１に略称で記載した各構成要素の詳細は、以下のとおりである。

（離型層構成材料）
ＳＴＮ：ルーセントタイトＳＴＮ、有機変性ヘクトライト、平均アスペクト比：３０、コープケミカル社製
ＮＨＴ-ゾルＢ２：ナトリウムヘクトライトを水に分散させたゾル、平均アスペクト比：１０００、トピー工業社製
クニピアＦ：モンモリロナイト、平均アスペクト比：４６１、クニミネ工業社製
ベンゲルＨＶ：ベントナイト、平均アスペクト比：２９５、ホージュン社製）
ＲＧＯ−ＴＰ−６０ＭＧ：酸化グラフェン、平均アスペクト比：１００００、（株）アライアンスバイオシステムズ製
ソマシフＭＰＥ：有機変性合成雲母、平均アスペクト比：１０００、コープケミカル（株）製
サンラブリーＬＦＳ：鱗片状粒子、平均アスペクト比：５、ＡＧＣエスアイテック社製
（中間層構成材料）
グラスカ：主骨格がポリシロキサンネットワーク構造−（Ｓｉ−Ｏ）ｎ−で構成されているポリシロキサン、ＪＳＲ社製
ＳＳＧ：ＳＳＧコート、ポリシロキサン、無機・有機ナノコンポジット材料、ニットーボーメディカル社製
（無機層構成材料）
ＰＨＰＳ：パーヒドロポリシラザン、アクアミカ ＮＮ１２０−２０、ＡＺエレクトロニックマテリアルズ（株）製
《機能性フィルムの評価》
上記作製した各機能性フィルムについて、下記の各評価を行った。

〔剥離均一性の評価〕
各転写体の作製工程において、工程Ｍで転写体（Ｔ）と被転写基材ユニット（Ｕ）を剥離した際の離型層の剥離状態と、工程Ｎで離型層（３）の表面洗浄処理を行った後の機能性フィルム（１５）の表面状態を目視観察し、下記の基準に従い剥離均一性を評価した。

◎：工程Ｍで離型層が均一に剥離され、工程Ｎでの表面洗浄処理でほとんどきれいに除去されている
○：工程Ｍで端部にわずかな剥離ムラが生じているが、工程Ｎでの表面洗浄処理でほとんどきれいに除去されている
△：工程Ｍでやや弱い剥離ムラが生じているが、工程Ｎでの表面洗浄処理でほぼ除去されて、実用上許容される品質である
×：工程Ｍでやや強い剥離ムラが生じ、工程Ｎでの表面洗浄処理でも完全に除去されず、一部で残留している
××：工程Ｍで広い領域で海島状の剥離ムラが生じ、工程Ｎでの表面洗浄処理でもほとんど除去されてない
〔ガスバリアー性の評価〕
各機能性フィルムについて、ランダムに１０か所でＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で水蒸気透過度（温度：６０±０．５℃、相対湿度（ＲＨ）：９０±２％）を測定した後、その平均水蒸気透過度を求め、下記の基準に従って、ガスバリアー性を判定した。

○：水蒸気透過度が、１×１０^−２ｇ／ｍ^２・２４ｈ未満である
△：水蒸気透過度が、１×１０^−２ｇ／ｍ^２・２４ｈ以上、１×１０^−１ｇ／ｍ^２・２４ｈ未満である
×：水蒸気透過度が、１×１０^−１ｇ／ｍ^２・２４ｈ以上である
以上により得られた結果を、表１に示す。

表1に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する少なくとも粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層を有する転写体と、それを用いて作製した機能性フィルムは、比較例に対し、転写均一性が高く、ガスバリアー性に優れていることがわかる。

１ 耐熱基材
２ プラズマ洗浄
３ 離型層
４ 乾燥装置
５ 加熱手段
６ 温風
７ 無機層形成前駆体層
８ 熱焼成装置
９ 熱焼成部材
１０ 無機層
１１ 冷却装置
１２ 冷却部材
１３ 冷風
１４、１４′ ニップローラー
１５ 機能性フィルム
１６ 表面温度計
２１ 被転写基材
２２ 接着層
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４ コーター
ＢＲ バックローラー
ＤＲＵ ダンサーローラーユニット
Ｍ 中間層
ＳＲ サポートローラー
Ｔ 転写体
Ｕ 被転写基材ユニット
ＵＷ アンワインダー
Ｗ ワインダー

Claims (9)

1. 機能性フィルムの製造に用いる転写体であって、
   耐熱基材上に、少なくとも粘土鉱物を含有する離型層と、無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層とを有し、前記無機層形成前駆体層を熱焼成して、転写用の無機層が形成され、前記離型層が含有する粘土鉱物が、スメクタイトであることを特徴とする転写体。
2. 前記離型層と、前記無機層形成前駆体層との間に、ポリシロキサンを含有する中間層を有することを特徴とする請求項１に記載の転写体。
3. 前記離型層が含有する粘土鉱物の平均アスペクト比が、１０以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の転写体。
4. 前記離型層が含有する粘土鉱物であるスメクタイトが、モンモリロナイト、ヘクトライト及びベントナイトから選ばれる少なくとも一種であ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転写体。
5. 無機層形成前駆体層が含有する無機層形成前駆体が、ポリシラザンで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転写体。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の転写体を用いた機能性フィルムの製造方法であって、
   耐熱基材上に、粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程、又は粘土鉱物としてスメクタイトを含有する離型層、ポリシロキサンを含有する中間層及び無機層形成前駆体を含有する無機層形成前駆体層を塗布する工程と、
   形成した前記無機層形成前駆体層を熱焼成して無機層を形成する工程と、
   耐熱基材上に形成した前記無機層と、少なくとも被転写基材及び接着層を有する被転写基材ユニットとを密着する工程と、
   密着した後、前記無機層を前記被転写基材ユニット面側に転写する工程と、
   を経て機能性フィルムを製造することを特徴とする機能性フィルムの製造方法。
7. 前記被転写基材が、プラスチックフィルムであることを特徴とする請求項６に記載の機能性フィルムの製造方法。
8. 前記耐熱基材が連続搬送する無端耐熱基材であり、前記塗布、熱焼成、密着及び転写の各工程が、連続搬送して行うオンライン工程であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の機能性フィルムの製造方法。
9. 前記機能性フィルムの製造方法で製造する機能性フィルムが、ガスバリアー性フィルムであることを特徴とする請求項６から請求項８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。

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