JP6840251B2 - ガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスバリアフィルム、および、このガスバリアフィルムを製造する製造方法に関する。

太陽電池、有機エレクトロルミネッセンス素子、および、量子ドットを用いる照明装置など、水分および／または酸素等によって劣化する素子等を保護するために、ガスアリアフィルムが用いられている。
また、高いガスバリア性を有するガスバリアフィルムとして、有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムが知られている。有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムは、主にガスバリア性を発現する無機層と、この無機層の下地層（アンダーコート層）となる下地有機層との組み合わせを、１組以上、支持体の表面に形成した構成を有する。

従来より、有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムは、最上層に、無機層を保護するための有機層（保護有機層）が形成されている。
最上層が無機膜だと、接触等によって無機層が破損してしまい、目的とするガスバリア性を得ることができなくなってしまう。そのため、無機層の破損を防止するために、最上層に有機層が形成されている。

また、有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムでは、無機層を形成した後、有機層を形成するまでの間、無機層を保護するために、無機層を形成した後、無機層の上にラミネートフィルム（保護フィルム）を積層することが行われている。

例えば、特許文献１には、長尺な支持体を連続的に供給する工程と、無機膜を減圧下で成膜する工程と、無機膜と支持体との間に滑り性を付与し、かつ、無機膜の厚さ以下の表面粗さＲａを有するラミネートフィルムを介在させて、減圧下で支持体をロールに巻き取る工程と、を含むガスバリアフィルム（機能性フィルムの製造方法）が記載されている。

特許文献２には、第一の有機層、無機層、および第二の有機層を、この順に含み、第二の有機層は無機層表面に直接塗布された重合性組成物の硬化により形成された層であり、重合性組成物がウレタン骨格アクリレートポリマーを含み、ウレタン骨格アクリレートポリマーは、アクリル主鎖、および、ウレタンポリマー単位またはウレタンオリゴマー単位を含む側鎖を含む構造を有し、側鎖は末端にアクリロイル基を有する、ガスバリアフィルム（バリア性積層体）が記載されている。
また、特許文献２には、このガスバリアフィルムに、接着剤によってシーラントフィルムを貼着して輸液バックとして用いることも記載されている。

特開２０１１−２０７１２６号公報 特開２０１５−１７１７９８号公報

特許文献１および２に示されるように、有機層と無機層との積層構造のガスバリアフィルムでは、無機膜上に何らかの保護層を形成しなければ、無機膜の破壊は防げず、高い性能のガスバリアフィルムを得ることができない。すなわち、ガスバリアフィルムの表面には、無機層の保護機能を有する層、および、ガスバリアフィルムを使用する製品との相性を良くする機能層、等を有することが重要ある。
この点において、特許文献１および２に記載されるガスバリアフィルムは、非常に機能的であり、かつ、無機層の保護能も高い、優れた性能を有する。

しかしながら、これらの有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムは、製造プロセスが非常に複雑である。
すなわち、有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムは、無機層を形成した後、無機層の成膜装置内において、保護フィルムを無機層に積層して、ロール状に巻き取る。次いで、このロールを、無機層の成膜装置から取り外して、有機層の成膜装置に装填して、保護フィルムを剥離した後、無機層の上に有機層を形成する。
このように、従来の有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムは、優れたガスバリア性を有する反面、無機層を保護する有機層を形成するために、無機層を形成した後、保護フィルムの積層、無機層の成膜装置から有機層の成膜装置へのロールの脱着、および、保護フィルムの剥離等の工程が必要であり、製造プロセスが非常に複雑になってしまう。

本発明の目的は、このような問題点を解決することにあり、ガスバリア性を発現する無機層を有するガスバリアフィルムにおいて、保護フィルムの積層および塗布による保護有機層の形成を不要とし、かつ、無機層の保護性も高い、新規なガスバリアフィルム、および、このガスバリアフィルムの製造方法を提供することにある。

本発明は、以下の構成によって課題を解決する。
［１］支持体と、支持体に支持される、無機層と、樹脂フィルムと、をこの順に有し、
樹脂フィルムが水酸基を有し、無機層と樹脂フィルムとが、界面に部分的に離間部を有して直接接合され、無機層と樹脂フィルムとの組み合わせを、１組以上有するガスバリアフィルム。
［２］ 無機層がケイ素を含有する化合物を含む、［１］に記載のガスバリアフィルム。
［３］ 無機層と樹脂フィルムとの接合部は、Ｓｉ−Ｏ−Ｃの共有結合によって接合されている、［２］に記載のガスバリアフィルム。
［４］ 樹脂フィルムが、エチレン−ビニルアルコール共重合体である、［１］〜［３］のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
［５］ 樹脂フィルムの融点が１００℃以上である、［１］〜［４］のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
［６］ 樹脂フィルムの屈折率が、支持体の屈折率よりも小さい、［１］〜［５］のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
［７］ 支持体の表面にさらに有機層を有し、有機層の表面に無機層を有する、［１］〜［６］のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
［８］ 樹脂フィルムの、直接接合された無機層とは反対側の面に、さらに、無機層と支持体とを樹脂フィルムから順に有する、［１］〜［７］のいずれかに記載のガスバリアフィルム。
［９］ 気相成膜法によって無機層を形成する成膜工程と、無機層の表面に水酸基を有する樹脂フィルムを積層する積層工程と、無機層と樹脂フィルムとを加熱する加熱工程と、を有するガスバリアフィルムの製造方法。
［１０］ 成膜工程と積層工程とを真空中で行う、または、成膜工程と積層工程と加熱工程とを真空中で行う、［９］に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
［１１］ ガスバリアフィルムは、無機層および樹脂フィルムを支持する支持体を有し、加熱工程を、支持体の温度が１００℃以上となるように行う、［９］または［１０］に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
［１２］ 成膜工程、積層工程、および、加熱工程の、少なくとも１工程を、ロール・トゥ・ロールによって行う、［９］〜［１１］のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。

本発明によれば、無機層を有するガスバリアフィルムにおいて、保護フィルムの積層および保護有機層の形成を不要とし、かつ、無機層の保護性も高い、新規なガスバリアフィルム、および、このガスバリアフィルムの製造方法が提供される。

本発明のガスバリアフィルムの一例を示す概念図である。 本発明のガスバリアフィルムの別の例を示す概念図である。 本発明のガスバリアフィルムの別の例を示す概念図である。 本発明のガスバリアフィルムの別の例を示す概念図である。 本発明のガスバリアフィルムの別の例を示す概念図である。 本発明のガスバリアフィルムの別の例を示す概念図である。 図１に示すガスバリアフィルムを製造するための有機成膜装置の一例の概念図である。 図１に示すガスバリアフィルムを製造するための無機成膜装置の一例の概念図である。

以下、本発明のガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。

（ガスバリアフィルム）
図１に、本発明のガスバリアフィルムの一例を概念的に示す。
図１は、本発明のガスバリアフィルムを主面の面方向から見た概念図である。主面とは、シート状物（フィルム、板状物）の最大面である。

図１に示すガスバリアフィルム１０は、支持体１２と、下地有機層１４と、無機層１６と、樹脂フィルム１８と、を有して構成される。
後に詳述するが、樹脂フィルム１８は、水酸基を有し、無機層１６と樹脂フィルム１８とは、間に両者を貼着するための貼着層を有さず、界面に部分的に複数の離間部２４を有して、直接接合される。また、下地有機層１４は、好ましい態様として設けられるものであり、本発明のガスバリアフィルムにおける必須の構成要件ではない。
以下の説明では、ガスバリアフィルム１０の支持体１２側を『上』、樹脂フィルム１８側を『下』とも言う。

＜支持体＞
支持体１２は、各種のガスバリアフィルムおよび各種の積層型の機能性フィルム等において支持体として利用される、公知のシート状物（フィルム、板状物）を用いることができる。

支持体１２の材料には、制限はなく、下地有機層１４および無機層１６を形成可能で、さらに、後述する樹脂フィルム１８を積層した後の加熱工程が可能であれば、各種の材料が利用可能である。支持体１２の材料としては、好ましくは、各種の樹脂材料が例示される。
支持体１２の材料としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、透明ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、シクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、および、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等が挙げられる。

支持体１２の厚さは、用途および材料等に応じて、適宜、設定できる。
支持体１２の厚さには、制限はないが、ガスバリアフィルム１０の機械的強度を十分に確保できる、可撓性（フレキシブル性）の良好なガスバリアフィルムが得られる、ガスバリアフィルム１０の軽量化および薄手化を図れる、可撓性の良好なガスバリアフィルム１０が得られる等の点で、５〜１５０μｍが好ましく、１０〜１００μｍがより好ましい。

＜下地有機層＞
ガスバリアフィルム１０において、支持体１２の一方の表面には、下地有機層１４が形成されうる。
下地有機層１４は、例えば、モノマー、ダイマーおよびオリゴマー等を重合（架橋、硬化）した有機化合物からなる層である。前述のように、下地有機層１４は、好ましい態様として設けられるものである。

無機層１６の下層となる下地有機層１４は、無機層１６を適正に形成するための下地となる層である。
支持体１２の表面に形成される下地有機層１４は、支持体１２の表面の凹凸および表面に付着する異物等を包埋して、無機層１６の形成面を適正にして、適正に無機層１６を形成することを可能にする。
なお、後述するように、本発明のガスバリアフィルムは、無機層１６と下地有機層１４との組み合わせを、複数組、有してもよい。この際には、２層目以降の下地有機層１４は、無機層１６の上に形成されるが、この構成においても、無機層１６の下層（無機層１６の形成面）となる下地有機層１４は、同様の作用を発現する。
特に支持体１２の表面に、このような下地有機層１４を有することによって、主にガスバリア性を発現する無機層１６を、適正に形成することが可能になる。

下地有機層１４は、例えば、有機化合物（モノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー、および、ポリマー等）を含有する、有機層形成用組成物を硬化して形成される。有機層形成用組成物は、有機化合物を１種のみ含んでもよく、２種以上含んでもよい。
下地有機層１４は、例えば、熱可塑性樹脂および有機ケイ素化合物等を含有する。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエステル、（メタ）アクリル樹脂、メタクリル酸−マレイン酸共重合体、ポリスチレン、透明フッ素樹脂、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、セルロースアシレート、ポリウレタン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、フルオレン環変性ポリカーボネート、脂環変性ポリカーボネート、フルオレン環変性ポリエステル、および、アクリル化合物等が挙げられる。有機ケイ素化合物は、例えば、ポリシロキサンが挙げられる。

下地有機層１４は、強度が優れる観点と、ガラス転移温度の観点とから、好ましくは、ラジカル硬化性化合物および／またはエーテル基を有するカチオン硬化性化合物の重合物を含む。
下地有機層１４は、下地有機層１４の屈折率を低くする観点から、好ましくは、（メタ）アクリレートのモノマー、オリゴマー等の重合体を主成分とする（メタ）アクリル樹脂を含む。下地有機層１４は、屈折率を低くすることにより、透明性が高くなり、光透過性が向上する。

下地有機層１４は、より好ましくは、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（ＤＰＧＤＡ）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート（ＤＰＨＡ）などの、２官能以上の（メタ）アクリレートのモノマー、ダイマーおよびオリゴマー等の重合体を主成分とする（メタ）アクリル樹脂を含み、さらに好ましくは、３官能以上の（メタ）アクリレートのモノマー、ダイマーおよびオリゴマー等の重合体を主成分とする（メタ）アクリル樹脂を含む。また、これらの（メタ）アクリル樹脂を、複数用いてもよい。主成分とは、含有する成分のうち、最も含有質量比が大きい成分をいう。

有機層形成用組成物は、有機化合物に加え、好ましくは、有機溶剤、界面活性剤、および、シランカップリング剤などを含む。

下地有機層１４が複数設けられる場合、すなわち、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせを複数組有する場合には、それぞれの下地有機層１４の材料は、同じでも異なってもよい。

下地有機層１４の厚さには、制限はなく、有機層形成用組成物に含まれる成分および用いられる支持体１２等に応じて、適宜、設定できる。
下地有機層１４の厚さは、０．１〜５μｍが好ましく、０．２〜３μｍがより好ましい。下地有機層１４の厚さを０．１μｍ以上とすることにより、支持体１２の表面の凹凸および表面に付着した異物等を包埋して、下地有機層１４の表面を平坦化できる等の点で好ましい。下地有機層１４の厚さを５μｍ以下とすることにより、下地有機層１４のクラックを防止できる、ガスバリアフィルム１０の可撓性を高くできる、ガスバリアフィルム１０の薄手化および軽量化を図れる等の点で好ましい。

下地有機層１４が複数設けられる場合、すなわち、無機層１６と下地有機層１４との組み合わせを複数組有する場合には、各下地有機層１４の厚さは同じでも異なってもよい。
下地有機層１４も、厚さは、同じでも異なってもよい。

下地有機層１４は、材料に応じた公知の方法で形成できる。
例えば、下地有機層１４は、前述の有機層形成用組成物を塗布して、有機層形成用組成物を乾燥させる、塗布法で形成できる。塗布法による下地有機層１４の形成では、必要に応じて、さらに、乾燥した有機層形成用組成物に、紫外線を照射することにより、有機層形成用組成物中の有機化合物を重合（架橋）させる。

下地有機層１４は、ロール・トゥ・ロールによって形成するのが好ましい。以下の説明では、『ロール・トゥ・ロール』を『ＲｔｏＲ』とも言う。
周知のように、ＲｔｏＲとは、長尺なシート状物を巻回してなるロールから、シート状物を送り出し、長尺なシートを長手方向に搬送しつつ成膜を行い、成膜済のシート状物をロール状に巻回する製造方法である。ＲｔｏＲを利用することで、高い生産性と生産効率が得られる。

＜無機層＞
無機層１６は、無機化合物を含む薄膜であり、下地有機層１４の表面あるいは後述する樹脂フィルム１８の表面に設けられる。ガスバリアフィルム１０では、無機層１６が、主にガスバリア性を発現する。
支持体１２の表面には、凹凸および異物の影のような、無機化合物が着膜し難い領域がある。下地有機層１４を設け、その上に無機層１６を形成することにより、無機化合物が着膜し難い領域が覆われる。そのため、無機層１６の形成面に、無機層１６を隙間無く形成することが可能になる。

無機層１６の材料には、制限はなく、ガスバリア性を発現する無機化合物からなる、公知のガスバリア層に用いられる無機化合物が、各種、利用可能である。
無機層１６の材料としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの金属酸化物； 窒化アルミニウムなどの金属窒化物； 炭化アルミニウムなどの金属炭化物； 酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸炭化ケイ素、酸化窒化炭化ケイ素などのケイ素酸化物； 窒化ケイ素、窒化炭化ケイ素などのケイ素窒化物； 炭化ケイ素等のケイ素炭化物； これらの水素化物； これら２種以上の混合物； および、これらの水素含有物等、の無機化合物が挙げられる。また、これらの２種以上の混合物も、利用可能である。
中でも、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、酸化アルミニウム、および、これらの２種以上の混合物は、透明性が高く、かつ、優れたガスバリア性を発現できる点で、好適に利用される。その中でも、ケイ素を含有する化合物は、好適に利用され、その中でも特に、優れたガスバリア性を発現できる点で、窒化ケイ素は、好適に利用される。なお、後述する樹脂フィルム１８との密着力（接合力）を高くできる点で、無機層１６は、ケイ素の密度が高い方が好ましい。

無機層１６の厚さには、制限はなく、材料に応じて、目的とするガスバリア性を発現できる厚さを、適宜、設定できる。
無機層１６の厚さは、１０〜１５０ｎｍが好ましく、１２〜１００ｎｍがより好ましく、１５〜７５ｎｍがさらに好ましい。
無機層１６の厚さを１０ｎｍ以上とすることにより、十分なガスバリア性能を安定して発現する無機層１６が形成できる点で好ましい。また、無機層１６は、一般的に脆く、厚過ぎると、割れ、ヒビ、および、剥がれ等を生じる可能性が有るが、無機層１６の厚さを１５０ｎｍ以下とすることにより、割れが発生することを防止できる。

後述するように、無機層１６が、複数層、設けられる場合には、各無機層１６の厚さは、同じでも異なってもよい。
また、無機層１６が、複数層、設けられる場合には、無機層１６の材料は、同じでも異なってもよい。

無機層１６は、材料に応じた公知の方法で形成できる。
例えば、ＣＣＰ（Capacitively Coupled Plasma）−ＣＶＤおよびＩＣＰ（Inductively
Coupled Plasm）−ＣＶＤ等のプラズマＣＶＤ、原子層堆積法（ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition））、マグネトロンスパッタリングおよび反応性スパッタリング等のスパッタリング、ならびに、真空蒸着などの各種の気相成膜法が好適に挙げられる。
なお、無機層１６も、ＲｔｏＲで形成するのが好ましい。

ガスバリアフィルム１０において、無機層１６の上（表面）には、樹脂フィルム１８が積層され、無機層１６と樹脂フィルム１８とが接合（貼着）される。
樹脂フィルム１８は、水酸基（−ＯＨ基）を有するフィルムである。
また、本発明のガスバリアフィルム１０において、無機層１６と、無機層１６の上（支持体１２とは逆側）の樹脂フィルム１８とは、間に両者を貼着するための貼着層（接着層（接着剤）、粘着層（粘着剤）、易接着層等）を有さず、界面に部分的な離間部２４を、複数、有した状態で、化学結合によって、直接、接合されている。
本発明のガスバリアフィルム１０は、このような構成を有することにより、無機層１６を十分に保護でき、しかも、無機層１６を形成した後の保護フィルムの積層、および、無機層１６を保護するための塗布による保護有機層の形成を不要にした、新規なガスバリアフィルムを実現している。

前述のように、従来より知られている、有機層と無機層との積層構造を有するガスバリアフィルムをＲｔｏＲによって製造する際には、無機層を形成した後、無機層の成膜装置内（真空チャンバ内）において、保護フィルムを無機層に積層して巻取る。
次いで、フィルムを巻き取ったロールを有機層の成膜装置に装填し、保護フィルムを剥離した後、塗布法によって、無機層の上に、無機層を保護するための保護有機層を形成している。
すなわち、従来の有機層と無機層とを積層した積層構造を有するガスバリアフィルムは、無機層を保護する有機層を形成するために、無機層を形成した後、保護フィルムの積層、無機層の成膜装置からのロールの取り外し、有機層の成膜装置へのロールの装填、および、保護フィルムの剥離等の工程が必要であり、製造プロセスが非常に複雑になってしまう。

このような不都合を回避する方法として、無機層を形成した後、保護有機層に代えて、シーラントフィルム等の機能性フィルムを、無機層に貼着する方法が考えられる。
しかしながら、この方法では、機能性フィルムを貼着するための貼着層が必要になる。しかも、貼着剤は、真空中で塗布することはできない。機能性フィルム等に、予め、貼着剤を塗布しておくことも可能だが、工程が煩雑になる上に、貼着層の上にはセパレーターの様なものが無ければ、搬送できず、無機層の成膜装置内において、セパレーターを剥離しながら、機能性フィルムを貼合しなければならなくなる。さらに、機能性フィルムを貼り合わせ時の均一性が得にくくなる。

また、これ以外にも、ガスバリア性を発現する無機膜と、その表面に積層される機能性フィルムの間に貼着層が介在すると、いくつかの問題が発生する。
すなわち、無機層と機能性フィルムとの間に貼着層が存在すると、貼着層の分だけガスバリアフィルムが厚くなってしまう。また、貼着層の端面から、水分および酸素等の侵入が容易になってしまう。さらに、貼着層は、温度および湿度の関係で、変色する等、耐久性に問題が有る場合も多い。従って、無機層の表面に機能性フィルム等を積層する場合には、貼着層は、可能な限り無くすのが好ましい。

このような問題点を解決するために、本発明者は、鋭意検討を重ねた。
その結果、無機層１６の表面に、ＥＶＯＨのような水酸基を有する樹脂を含む樹脂フィルム１８を積層して、加熱することによって、貼着層（貼着剤）を有さなくても、無機層１６と樹脂フィルム１８とを化学結合によって、直接、強固に接合できることを見出した。また、このような樹脂フィルム１８を有することにより、塗布法による保護有機層と同様に、無機層１６を保護して破損を防止して、目的とするガスバリア性を有するガスバリアフィルム１０を得られることも見出した。

前述のように、無機層１６は、プラズマＣＶＤ等の気相成膜法によって成膜される。気相成膜法によって成膜された無機層１６の表面は、活性が高い状態になっている。例えば、無機層１６がケイ素を含有する化合物である場合には、無機層１６の表面には、Ｓｉラジカル（Ｓｉ−）の状態、Ｓｉ−Ｏ−の状態、Ｓｉ−ＯＨの状態になっている部分が、数多く存在し、活性が高い状態になっている。
このような無機層１６に、樹脂フィルム１８を積層し、密着させると、無機層１６の表面のＳｉラジカル等と、樹脂フィルム１８の表面の水酸基とが対向する。この状態で、加熱することにより、無機層１６の表面のＳｉラジカル等と、樹脂フィルム１８の表面の水酸基とが反応して、脱水縮合する。
その結果、無機層１６と樹脂フィルム１８とが、Ｓｉ−Ｏ−Ｃの共有結合によって、化学的に結合されて、貼着層を有さなくても、無機層１６と樹脂フィルム１８とが、直接、強固に接合される。

このような無機層１６に樹脂フィルム１８を、直接、積層して接合した、新規な本発明のガスバリアフィルム１０は、数多くの利点を有する。
まず、樹脂フィルム１８は、ある程度の厚さを有するフィルムなので、前述のように、無機層１６を保護することができ、無機層１６が有するガスバリア性を十分に発現して、目的とするガスバリア性を有するガスバリアフィルム１０を得られる。
樹脂フィルム１８の屈折率を、支持体１２の屈折率よりも小さくすることで、光透過率（透明性）が高いガスバリアフィルム１０を得られる。
樹脂フィルム１８として、熱溶着性を有する樹脂フィルムを用いることで、樹脂フィルム１８をシーラント層として用いることも可能になる。これにより、ガスバリアフィルム１０を、包装材料および輸液バック等に、直接に貼合することが可能になる。
樹脂フィルム１８は、酸素透過性が低く、樹脂フィルム１８の端面からの酸素侵入を防止できるので、本発明のガスバリアフィルム１０は、量子ドット材料等の酸素によって劣化する材料の保護フィルムとしても好適である。
樹脂フィルム１８（特に、ＥＶＯＨ等）は、ＰＶＡおよびエチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等の接着剤との相性も良い。そのため、フッ素シートおよびＣＩＧＳ（Ｃｕ−Ｉｎ−Ｇａ−Ｓｅ）を用いた素子等との貼合にも適しており、太陽電池のフロントシートとしても好適に利用可能である。
さらに、後述するが、本発明のガスバリアフィルムは、無機層１６を形成した後、無機層１６の成膜装置内（真空チャンバ内）で樹脂フィルム１８を積層して、無機層１６と樹脂フィルム１８とを加熱接合して、製品を完成することも可能である。従って、保護フィルムの貼着および剥離、無機成膜装置からのロールの取り外し、有機成膜装置へのロールの装着および有機層の成膜等を不要にして、製造プロセスを簡潔にでき、生産性を向上し、さらに、製造コストも低減できる。

ここで、本発明のガスバリアフィルム１０は、塗布法による無機層表面への有機層の形成とは異なり、無機層１６という固体と、樹脂フィルム１８という固体とが、固体同士で、直接、接合されて、形成される。
そのため、真空中で無機層１６と樹脂フィルム１８とを積層して、接合しても、無機層１６と樹脂フィルム１８とは、全面的に接触してはおらず、界面には、両者が部分的に離間している離間部２４が、複数、存在する。すなわち、無機層１６と樹脂フィルム１８との界面には、部分的に、複数の空隙が存在する。
ここで、離間部２４が多すぎると、無機層１６と樹脂フィルム１８との接合力が不十分になる可能性が有る。逆に、離間部２４が全く無くなるように、無機層１６に樹脂フィルム１８を積層して、さらに接合するためには、非常に高い真空度での積層が必要である、積層した後に高い圧力で押圧する必要があり無機層１６が損傷する可能性が生じる等、様々な不都合が生じる可能性が高い。さらに、無機層１６と樹脂フィルム１８との界面に、離間部２４すなわち空隙があることで、外部からの衝撃に対し、空隙がクッションのように働き、無機層１６の破壊を防ぐことに対し有効に働く。

以上の点を考慮すると、本発明のガスバリアフィルム１０は、例えば走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および光学顕微鏡等の手段で観察したガスバリアフィルム１０の断面における、無機層１６と樹脂フィルム１８との界面（対向面）の全長に対する、無機層１６と樹脂フィルム１８との離間部２４の長さの合計が、０．０１〜５０％であるのが好ましく、１〜１０％であるのがより好ましい。なお、このガスバリアフィルム１０の断面とは、具体的には、主面と直交する方向の断面であり、すなわち、厚さ方向の断面である。
なお、ガスバリアフィルム１０の断面における、無機層１６と樹脂フィルム１８との界面の全長に対する、離間部２４の長さの合計の割合は、任意に選択した１０カ所の断面で、長さが５０ｍｍ以上の任意の界面において測定を行い、その平均値を、ガスバリアフィルム１０の断面における、無機層１６と樹脂フィルム１８との界面の全長に対する、離間部２４の長さの合計の割合とすればよい。

樹脂フィルム１８の材料としては、水酸基を有する樹脂であれば、各種の樹脂材料が利用可能である。
一例として、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、および、ＰＶＡ等が例示される。中でも、無機層１６との密着性に優れる、前述の各種の利点を好適に発現できる等の点で、ＥＶＯＨは好適に利用される。
樹脂フィルム１８は、市販品も好適に利用可能である。例えば、ＥＶＯＨであれば、クラレ社製のエバール、および、日本合成化学工業社製のソアノール等が例示される。

また、本発明においては、樹脂フィルム１８は、分子として水酸基を有する樹脂以外にも、ＰＥおよびＰＰ等の分子として水酸基を有さない樹脂フィルムの表面に、水酸基を導入した樹脂フィルムも利用可能である。
水酸基を有さない樹脂フィルムの表面に水酸基を導入する方法は、公知の方法が、各種、利用可能である。一例として、プラズマ処理、および、コロナ処理等が例示される。

本発明のガスバリアフィルム１０において、樹脂フィルム１８の融点には制限はないが、１００℃以上であるのが好ましく、１２０℃以上であるのがより好ましく、１４０℃以上であるのがさらに好ましい。
後に詳述するが、本発明のガスバリアフィルム１０は、無機層１６に樹脂フィルム１８を積層した後、加熱することによって、前述の脱水縮合反応を進行させて、無機層１６と樹脂フィルム１８とを、直接接合する。この加熱温度は、１００℃以上が好ましいので、樹脂フィルム１８として融点が１００℃以上の物を用いることにより、樹脂フィルム１８の溶融および溶融に起因するヘイズの上昇等の樹脂フィルム１８の劣化を防止できる。
また、本発明の製造方法では、プラズマＣＶＤ等によって無機層１６を成膜したら、その直後に、成膜室内において樹脂フィルム１８を積層するのが好ましい。ここで、形成直後の無機層１６（支持体１２）は、高温になっているので、樹脂フィルム１８の融点が低いと、樹脂フィルム１８の溶融の不都合等が生じる可能性も有るが、融点が１００℃以上の樹脂フィルム１８を用いることにより、このような不都合も防止できる。
さらに、本発明のガスバリアフィルムは、樹脂フィルム１８の上に、さらに、無機層１６を形成して、その上に樹脂フィルム１８を積層して接合する構成も利用可能である。このように、樹脂フィルム１８の表面に無機層１６を形成する場合でも、無機層１６はプラズマＣＶＤ等で形成するが、樹脂フィルム１８として融点が１００℃以上の樹脂フィルム１８を用いることにより、無機層１６を形成する際の樹脂フィルム１８の溶融等を防止できる。

樹脂フィルム１８の屈折率は、支持体１２の屈折率よりも小さいのが好ましい。樹脂フィルム１８の屈折率は、支持体１２の屈折率よりも０．０５以上、小さいのがより好ましい。
前述のように、樹脂フィルム１８の屈折率を、支持体１２の屈折率よりも小さくすることで、透明性（光透過率）が高いガスバリアフィルム１０を得られる。

樹脂フィルム１８の厚さにも制限はなく、ガスバリアフィルムの層構成、ガスバリアフィルムに要求される耐久性等に応じて、適宜、設定すればよい。
樹脂フィルム１８の厚さは、１〜５０μｍが好ましく、５〜３０μｍがより好ましく、１０〜２０μｍがさらに好ましい。
樹脂フィルム１８の厚さを１μｍ以上とすることにより、無機層１６を好適に保護できる等の点で好ましい。
樹脂フィルム１８の厚さを５０μｍ以下とすることにより、透明性の高いガスバリアフィルム１０が得られる、ガスバリアフィルム１０が不要に厚くなることを防止できる、可撓性の良好なガスバリアフィルムが得られる、ガスバリアフィルム１０がカールしにくくなる等の点で好ましい。

図１に示すガスバリアフィルム１０は、無機層１６と、樹脂フィルム１８との組み合わせを、１組、有するものであるが、本発明のガスバリアフィルムは、これに限定はされない。本明細書において、以後、無機層１６と樹脂フィルム１８との組み合わせにおいて、無機層１６を、支持体１２側の無機層、樹脂フィルム１８を、支持体１２とは逆側の樹脂フィルム１８ということがある。
例えば、図２に概念的に示すガスバリアフィルム３０のように、支持体１２側の無機層１６と、支持体１２とは逆側の樹脂フィルム１８との組み合わせを、２組、有するものであってもよく、あるいは、支持体１２側の無機層１６と、支持体１２とは逆側の樹脂フィルム１８との組み合わせを、３組以上、有するものであってもよい。
この際においては、各樹脂フィルム１８は、厚さおよび／または材料は、同じでも異なってもよい。

図１に示すガスバリアフィルム１０は、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせを、１組、有するものであるが、本発明のガスバリアフィルムは、これに限定はされない。
例えば、図３に概念的に示すガスバリアフィルム３２のように、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせを、２組、有するものであってもよく、あるいは、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせを、３組以上、有するものであってもよい。
さらに、本発明のガスバリアフィルムは、２組以上の支持体１２側の無機層１６と支持体１２とは逆側の樹脂フィルム１８との組み合わせと、２組以上の下地有機層１４と無機層１６との組み合わせと、を有するものであってもよい。

また、前述のように、本発明のガスバリアフィルム１０において、支持体１２の表面に形成される下地有機層１４は、好ましい態様として設けられるものである。すなわち、本発明のガスバリアフィルムは、図４に概念的に示すガスバリアフィルム３４のように、支持体１２に、直接、無機層１６を形成した構成であってもよい。
あるいは、支持体１２に、直接、無機層１６を形成して、その上層として、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせを１組以上、有する構成も、利用可能である。

さらに、図５に概念的に示すガスバリアフィルム３６のように、樹脂フィルム１８を挟んで、無機層１６および支持体１２を有し、支持体１２が表面となる構成でもよい。この構成は、樹脂フィルム１８の、直接接合された無機層１６とは反対側の面に、さらに、無機層１６と支持体１２とを樹脂フィルムから順に有する。
この構成においても、樹脂フィルム１８の少なくとも一方の面において、支持体１２側の無機層１６と支持体１２とは逆側の樹脂フィルム１８との組み合わせを、２組以上、有してもよく、さらに、支持体１２と無機層１６との間に下地有機層１４を有する構成のように、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせを、１組以上、有してもよい。

また、本発明のガスバリアフィルムは、図６にガスバリアフィルム１０を例示して概念的に示すように、支持体１２の無期層１６等の形成面とは逆側の面に、剛性の向上、機械的強度の向上、滑り性の向上、紫外線の遮光（ＵＶ(ultraviolet)カット）および青色光の遮光（青色光（ブルーライト）カット）などの所望の光の遮光、ならびに、支持体１２の保護等を目的として、補強層、滑り層、ＵＶカット層、および、保護層等のハードコート層２８を設けてもよい。ハードコート層２８は、一層でもよく、または、ＵＶカット層と滑り層との積層のように、複数層を設けてもよい。
ハードコート層２８には、制限はなく、目的の機能を付与できる各種の材料からなる層が、全て利用可能である。ハードコート層２８の材料としては、一例として、各種の樹脂材料が例示され、例えば、上述の下地有機層１４で例示した各種の材料が例示される。
ハードコート層２８の厚さにも、制限はなく、ハードコート層２８の材料、ハードコート層２８の機能、および、ガスバリアフィルムの厚さ等に応じて、ハードコート層２８が目的とする機能を発現できる厚さを、適宜、設定すればよい。

すなわち、本発明のガスバリアフィルムは、支持体１２と、支持体１２に支持される無機層１６および樹脂フィルム１８とをこの順に有し、無機層１６と、樹脂フィルム１８とが、界面に部分的に離間部を有して直接接合する組み合わせを１組み以上有するガスバリアフィルムであれば、各種の層構成が利用可能である。

以下、図７および図８の概念図を参照して、本発明のガスバリアフィルム１０の製造方法の一例を説明する。

図７に示す装置は、下地有機層１４を形成する有機成膜装置４０である。有機成膜装置４０は、ＲｔｏＲによって下地有機層１４を形成するものであり、長尺な支持体１２を長手方向に搬送しつつ、下地有機層１４を形成するための前述の有機層形成用組成物を塗布、乾燥した後、光照射によって有機層形成用組成物に含まれる有機化合物を重合（硬化）して、下地有機層１４を形成する。
図示例の有機成膜装置４０は、一例として、塗布部４２と、乾燥部４６と、光照射部４８と、回転軸５０と、巻取り軸５２と、搬送ローラ対５４および５６とを有する。

他方、図８に示す装置は、無機層１６を形成し、かつ、樹脂フィルム１８を無機層１６に積層して、接合させる、無機成膜装置６０である。無機成膜装置６０も、ＲｔｏＲによって無機層１６を形成するものであり、下地有機層１４を形成された長尺な支持体１２を長手方向に搬送しつつ、支持体１２の下地有機層１４の上に、無機層１６を形成し、次いで、無機層１６の表面に樹脂フィルム１８を積層して、加熱することによって、無機層１６と樹脂フィルム１８とを接合させる。
図示例の無機成膜装置６０は、供給室６２、成膜室６４および巻取り室６８を有する。供給室６２と成膜室６４とは開口７０ａを有する隔壁７０によって、成膜室６４と巻取り室６８とは開口７２ａを有する隔壁７２によって、それぞれ、分離されている。

ガスバリアフィルム１０を作製する際には、まず、長尺な支持体１２を巻回してなる支持体ロール１２Ｒが回転軸５０に装填され、支持体１２の表面への、下地有機層１４の形成が行われる。
回転軸５０に支持体ロール１２Ｒが装填されると、支持体１２は、支持体ロール１２Ｒから引き出され、搬送ローラ対５４を経て、塗布部４２、乾燥部４６および光照射部４８を通過して、搬送ローラ対５６を経て、巻取り軸５２に至る、所定の搬送経路を通される。

支持体ロール１２Ｒから引き出された支持体１２は、搬送ローラ対５４によって塗布部４２に搬送され、表面に、下地有機層１４となる有機層形成用組成物を塗布される。
下地有機層１４となる有機層形成用組成物は、前述のように、有機溶剤、下地有機層１４となる有機化合物（モノマー、ダイマー、トリマー、オリゴマー、ポリマー等）、界面活性剤、シランカップリング剤などを含むものである。
また、塗布部４２における有機層形成用組成物の塗布は、ダイコート法、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、グラビアコート法等、公知の方法が、各種、利用可能である。

下地有機層１４となる有機層形成用組成物が塗布された支持体１２は、次いで、乾燥部４６によって加熱されて、有機溶剤を除去され有機層形成用組成物が乾燥される。
乾燥部４６は、表面側（有機層形成用組成物（下地有機層１４等の形成面側））から加熱して乾燥を行う乾燥部４６ａと、支持体１２の裏面側から加熱して乾燥を行う乾燥部４６ｂを有し、表面側と裏面側の両方から、有機層形成用組成物の乾燥を行う。
乾燥部４６における加熱は、シート状物を加熱する公知の方法で行えばよい。例えば、表面側の乾燥部４６ａは、温風乾燥部であり、裏面側の乾燥部４６ｂはヒートローラ（加熱機構を有するガイドローラ）である。

下地有機層１４となる有機層形成用組成物が乾燥された支持体１２は、次いで、光照射部４８によって紫外線等を照射され、有機化合物が重合（架橋）されて硬化され、下地有機層１４が形成される。なお、必要に応じて、下地有機層１４となる有機化合物の硬化は、窒素雰囲気等の不活性雰囲気で行うようにしてもよい。

下地有機層１４が形成された支持体１２は、搬送ローラ対５６によって搬送されて、巻取り軸５２によってロール状に巻回される。ここで、有機成膜装置４０においては、搬送ローラ対５６において、供給ロール４９から送り出した保護フィルムＧａを下地有機層１４の上に積層し、下地有機層１４を保護する。
所定長の下地有機層１４の形成が終了すると、必要に応じて切断した後、下地有機層１４を形成された支持体１２ａを巻回してなるロール１２ａＲとして、図８に示す無機成膜装置６０に供給され、無機層１６の形成、および、樹脂フィルム１８の積層および接合に供される。

無機成膜装置６０において、ロール１２ａＲは供給室６２の回転軸７６に装填される。
ロール１２ａＲが回転軸７６に装填されると、下地有機層１４を形成された支持体１２が引き出され、供給室６２から、成膜室６４を経て巻取り室６８の巻取り軸５８に至る所定の経路を通される。
支持体１２を所定の経路に通したら、供給室６２の真空排気手段６２ｖ、成膜室６４の真空排気手段６４ｖ、および、巻取り室６８の真空排気手段６８ｖを駆動して、無機成膜装置６０の内部を所定の圧力にする。

ロール１２ａＲから送り出された下地有機層１４を形成された支持体１２ａは、ガイドローラ７８によって案内されて成膜室６４に搬送される。
成膜室６４に搬送された、支持体１２ａは、ガイドローラ８２に案内されてドラム８４に巻き掛けられ、ドラム８４に支持されて所定の経路を搬送されつつ、成膜手段８６によって、例えばＣＣＰ−ＣＶＤによって無機層１６を形成される（成膜工程）。なお、無機層１６を形成する際には、無機層１６の形成に先立ち、ガイドローラ８２において、下地有機層１４の上に積層された保護フィルムＧａを剥離して、回収ロール９０で回収する。
無機層１６は、ＣＣＰ−ＣＶＤやＩＣＰ−ＣＶＤ等のプラズマＣＶＤ、マグネトロンスパッタリングや反応性スパッタリング等のスパッタリング、真空蒸着など、形成する無機層１６に応じて、公知の気相堆積法による成膜方法で行えばよいのは、前述のとおりである。従って、使用するプロセスガスや成膜条件等は、形成する無機層１６や膜厚等に応じて、適宜、設定および選択すればよい。

成膜室６４には、長尺な樹脂フィルム１８を巻回したフィルムロール１８Ｒが装填されている。
無機層１６（および下地有機層１４）を形成された支持体１２は、積層ローラ９２において、無機層１６に、フィルムロール１８Ｒから引き出された樹脂フィルム１８が積層される（積層工程）。以下の説明では、無機層１６を形成された支持体１２に、樹脂フィルム１８を積層した物を、『フィルム積層体』とも言う。
次いで、加熱手段９４によって、フィルム積層体が加熱される（加熱工程）。

前述のように、形成された直後の無機層１６の表面は、活性な状態になっており、Ｓｉラジカル、Ｓｉ−Ｏ−、および、ＳｉＯＨ等が存在している。また、樹脂フィルム１８は、水酸基を有する。
そのため、無機層１６と樹脂フィルム１８とを対面して積層したフィルム積層体を、加熱手段９４によって加熱することにより、前述のように、無機層１６の表面におけるＳｉラジカル、Ｓｉ−Ｏ−、および、ＳｉＯＨ等と、樹脂フィルム１８の水酸基との間で、脱水縮合反応が生じる。この脱水縮合反応によって、無機層１６と樹脂フィルム１８との間で、Ｓｉ−Ｏ−Ｃの共有結合が形成され、樹脂フィルム１８と無機層１６とが化学的に結合される。これにより、間に貼着層を有さず、樹脂フィルム１８と無機層１６とが、直接、固体と固体の状態で接合された、ガスバリアフィルム１０が作製される。

加熱手段９４（加熱工程）によるフィルム積層体の加熱方法には、制限はなく、公知の方法が、各種、利用可能である。
一例として、赤外線ランプ等の加熱ランプによる加熱、ヒータによる加熱、および、ヒートローラによる加熱等が例示される。
また、加熱手段９４による加熱時には、ニップローラによる挟持搬送（加熱を行ってもよい）等によって、フィルム積層体を（無機層１６と樹脂フィルム１８とを）押圧して、無機層１６と樹脂フィルム１８の間のシワを無くし、かつ、両者を密着させるのが好ましい。

加熱手段９４（加熱工程）によるフィルム積層体の加熱温度にも、制限は無く、無機層１６および樹脂フィルム１８の材料等に応じて、前述の脱水縮合反応が進行し、かつ、樹脂フィルム１８および支持体１２等が劣化しない温度を、適宜、設定すればよい。
ここで、前述の脱水縮合反応を好適に進行させ、かつ、生成した水分を除去できる等の点で、加熱手段９４によるフィルム積層体の加熱は、支持体１２の温度が１００℃以上となるように行うのが好ましく、１１０℃以上となるように行うのがより好ましい。
また、加熱時間にも制限は無いが、０．１〜１０秒程度が好ましい。

加熱手段９４による加熱によって無機層１６と樹脂フィルム１８とが接合されて作製されたガスバリアフィルム１０は、開口７２ａから巻取り室６８に搬送され、ガイドローラ９６によって案内されて、巻取り軸９８によってロール状に巻回され、ガスバリアフィルム１０を巻回したガスバリアフィルムロール１０Ｒとされる。

なお、本発明の製造方法では、成膜室６４ではなく、巻取り室６８に、長尺な樹脂フィルム１８を巻回してなるフィルムロール１８Ｒの装填部、積層ローラ９２、および、加熱手段９４を設け、巻取り室６８において、無機層１６（あるいはさらに下地有機層１４）を形成された支持体１２への樹脂フィルム１８の積層すなわちフィルム積層体の形成、および、加熱手段９４によるフィルム積層体の加熱を行ってもよい。

ガスバリアフィルム１０の作製が終了すると、無機成膜装置６０の全室に清浄化した乾燥空気が導入されて、大気開放される。その後、必要に応じて切断されて、ガスバリアフィルム１０を巻回したガスバリアフィルムロール１０Ｒが、無機成膜装置６０の巻取り室６８から取り出される。

前述のように、支持体１２側の無機層１６と支持体とは逆側の樹脂フィルム１８との組み合わせを、複数組、有するガスバリアフィルムを作製する場合には、無機層１６と樹脂フィルム１８との組み合わせの数に応じて、無機成膜装置６０による無機層１６の形成、ならびに、樹脂フィルム１８の積層およびフィルム積層体の加熱（接合）を、繰り返し、行えばよい。
また、下地有機層１４を有さないガスバリアフィルムを作製する場合には、有機成膜装置４０による下地有機層１４の形成を行わずに、支持体１２に、無機成膜装置６０による無機層１６の形成、ならびに、樹脂フィルム１８の積層およびフィルム積層体の加熱（接合）のみを行えばよい。
また、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせを、複数組、有するガスバリアフィルムを作製する場合には、下地有機層１４の形成と、樹脂フィルム１８を積層しない無機層１６の形成とを、下地有機層１４と無機層１６との組み合わせの数に応じて、繰り返し行えばよい。この際には、少なくとも１層の無機層１６の形成後、例えば最後の無機層１６を形成した後に、樹脂フィルム１８の積層およびフィルム積層体の加熱（接合）を行えばよい。なお、この場合において、無機層１６の上に樹脂フィルム１８を積層しない場合には、無機層１６の上に、保護フィルムＧａを積層して、無機層１６を保護するのが好ましい。
さらに、図６に示すように、支持体１２の無機層１６等の形成面とは逆側の面に、ハードコート層２８を形成する際には、一例として、無機層１６を形成する前、または、無機層１６の上に樹脂フィルム１６を積層した後に、支持体１２の無機層１６等の形成面とは逆側の面に、下地有機層１４と同様に、ハードコート層２８を形成すればよい。

図８に示す例では、無機層１６への樹脂フィルム１８の積層およびフィルム積層体の加熱を、無機層１６を形成する無機成膜装置６０内（真空チャンバ内）で行ったが、本発明の製造方法は、これに限定はされない。
例えば、成膜室６４では、無機層１６に樹脂フィルム１８を積層せずに、代わりに、保護フィルムＧａを積層して巻取り、無機成膜装置６０から無機層１６を形成した支持体１２を巻回したロールを取り出す。その後、別の装置において、ロールから支持体１２を引き出して、長手方向に搬送しつつ、保護フィルムＧａを剥離して、次いで、樹脂フィルム１８を無機層１６に積層してフィルム積層体を形成し、その後、フィルム積層体の加熱を行ってもよい。
あるいは、無機成膜装置６０では、無機層１６への樹脂フィルム１８の積層のみを行ってフィルム積層体を巻取り、無機成膜装置６０からフィルム積層体を巻回したロールを取り出す。その後、別の装置において、ロールからフィルム積層体を引き出して、長手方向に搬送しつつ、フィルム積層体の加熱を行ってもよい。

無機層１６を形成した後、数日程度の時間が経過した後に、樹脂フィルム１８の積層および加熱を行っても、前述の脱水縮合反応を生じさせて、無機層１６と樹脂フィルム１８とを接合することは可能である。
しかしながら、無機層１６を形成した後の経過時間が長いほど、無機層１６と樹脂フィルム１８とを十分な密着力で接合するために、フィルム積層体の加熱温度を高くする必要があり、支持体１２および樹脂フィルム１８の劣化が生じる可能性が高くなる。
また、無機層１６の表面が最も活性なのは、無機層１６の形成直後であり、無機層１６を形成してから、フィルム積層体の加熱までの時間が短いほど、低い加熱温度で、無機層１６と樹脂フィルム１８とを高い密着力で接合できる。
さらに、無機層１６を形成したロールを、無機成膜装置６０から取り出し、別の装置で樹脂フィルム１８の積層およびフィルム積層体の加熱を行うのは、作業が煩雑であり、生産効率も悪い。加えて、無機層１６と樹脂フィルム１８とは、真空中の方が良好に密着する。同様に、フィルム積層体を巻回したロールを、無機成膜装置６０から取り出し、別の装置でフィルム積層体を加熱するのも、作業が煩雑であり、生産効率も悪い。
この点を考慮すると、図８に示す無機成膜装置６０のように、無機層１６を形成した後、無機層１６を成膜した真空中において、無機層１６に樹脂フィルム１８を積層し、さらに、フィルム積層体の加熱を行うのが、好ましい。

以上、本発明のガスバリアフィルムおよびガスバリアフィルムの製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記の態様に限定はされず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々、改良や変更を行ってもよい。
例えば、上述したガスバリアフィルムの製造方法は、好ましい態様として、下地有機層の形成、無機層の形成、樹脂フィルムの積層、および、フィルム積層体の加熱の、全て野工程をＲｔｏＲによって行っているが、少なくとも１つの工程を、フィルムを切断した後にバッチ式で行ってもよく、あるいは、カットシートを対象として、全ての工程をバッチ式で行ってもよい。

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。本発明は、以下に示す具体例に限定されない。

［実施例１］
＜ガスバリアフィルムの作製＞
支持体として、厚さ１００μｍｎのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、コスモシャインＡ４３００、屈折率１．５４）を用意した。
図８に示すような、ＲｔｏＲによってＣＣＰ−ＣＶＤで成膜を行う一般的な無機成膜装置を用いて、支持体の表面に無機層として窒化ケイ素層（ＳｉＮ）を形成した。
無機成膜装置の成膜室は、図８に示されるような、長尺なフィルムを巻回したロールの装填部、および、成膜済の無機層の表面にフィルムを積層する積層ローラを有する。
さらに、無機成膜装置の成膜室には、無機層の表面にフィルムを積層した後に、この積層体（フィルム積層体）を加熱する加熱手段として、一方がヒートローラとなっているニップローラ対を設けた。

無機層を形成する原料ガスは、シランガス（流量１６０ｓｃｃｍ）、アンモニアガス（流量３７０ｓｃｃｍ）、水素ガス（流量５９０ｓｃｃｍ）、および、窒素ガス（流量２４０ｓｃｃｍ）を用いた。高周波電源は、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源を用い、プラズマ励起電力は８００Ｗとした。成膜圧力は４０Ｐａとした。
形成する無機層の厚さは２０ｎｍとした。

ロールの装填部には、長尺な樹脂フィルムを巻回したフィルムロールを装填した。樹脂フィルムは、クラレ社製のエバールＥＦ−ＸＬ（ＥＶＯＨフィルム、厚さ１２μｍ、融点１８０℃、屈折率１．４８）を用いた。
無機層を形成した後、積層ローラによって無機層に樹脂フィルムを積層して、フィルム積層体を形成し、加熱手段によってフィルム積層体を加熱して、ガスバリアフィルムを作製した。なお、加熱手段による加熱は、支持体の温度が１１０℃となるように行った。
すなわち、このガスバリアフィルムは、図４に示すような、支持体と無機層と樹脂フィルムとの層構成を有する。

［実施例２］
樹脂フィルムとして、クラレ社製のエバールＥＦ−Ｆ（ＥＶＯＨフィルム、厚さ１２μｍ、融点１８０℃、屈折率１．４８）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。
［実施例３］
樹脂フィルムとして、クラレ社製のエバールＥＦ−Ｅ（ＥＶＯＨフィルム、厚さ３０μｍ、融点１６０℃、屈折率１．４８）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。
［実施例４］
樹脂フィルムとして、クラレ社製のエバールＥＦ−ＣＲ（ＥＶＯＨフィルム、厚さ１５μｍ、融点１６０℃、屈折率１．４８）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。

［実施例５］
ＴＭＰＴＡ（ダイセルオルネクス社製）および光重合開始剤（ランベルティ社製、ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６）を用意し、重量比率として９５：５となるように秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度３０％の下地有機層を形成するための有機層形成用組成物を調製した。
図７に示すようなＲｔｏＲによる一般的な有機成膜装置を用い、調製した有機層形成用組成物を、ダイコーターによって支持体の表面に塗布し、５０℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。その後、メタルハライド高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ²）して有機層形成用組成物を硬化して、支持体の表面に下地有機層を形成した。下地有機層の厚さは１μｍであった。
なお、下地有機層を形成した支持体を巻き取る前に、下地有機層の表面には、ＰＥ製の保護フィルムを貼着した。
保護フィルムを剥離し、下地有機層に無機層を形成した以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、図１に示すような、支持体と下地有機層と無機層と樹脂フィルムとの層構成を有する。

［実施例６］
３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（信越化学社製、ＫＢＥ−４０３）と、テトラエトキシシラン（信越化学社製、ＫＢＥ−０４）とを用意した。
酢酸水溶液を４０℃で激しく攪拌しながら、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを、酢酸水溶液中に３分かけて滴下した。次に、テトラエトキシシランを、強く攪拌しながら酢酸水溶液中に５分かけて添加し、その後、４０℃で、３時間攪拌を続けて、シラノール水溶液を調製した。
次に、このシラノール水溶液に硬化剤（アルミキレート（川研ファインケミカル社製、アルミキレートＤ））と、界面活性剤（日油社製、ラピゾールａ９０、および、三洋化成工業社製、ナロアクティｃｌ−９５）とを、順次、添加して、水性の有機層形成用組成物を調製した。
下地層塗布液中の加水分解により生成したエタノール濃度をガスクロマトグラフィー法により定量した結果、アルコキシシランの加水分解率は、９９．４％であった。

図７に示すようなＲｔｏＲによる一般的な有機成膜装置を用い、調製した水性の有機層形成用組成物を、バーコーターによって支持体の表面に塗布し、１５０℃の乾燥ゾーンを２分間通過させることで水性の有機層形成用組成物を乾燥して、支持体の表面に下地有機層を形成した。下地有機層の厚さは１μｍであった。
なお、下地有機層を形成した支持体を巻き取る前に、下地有機層の表面には、ＰＥ製の保護フィルムを貼着した。
保護フィルムを剥離し、下地有機層に無機層を形成した以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、図１に示すような、支持体と下地有機層と無機層と樹脂フィルムとの層構成を有する。

［実施例７］
支持体として、厚さ２３μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、コスモシャインＡ４３００、屈折率１．５４）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。
［実施例８］
支持体として、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム（東洋紡社製、コスモシャインＡ４３００、屈折率１．５４）を用いた以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。

［実施例９］
実施例１で作製したガスバリアフィルムの樹脂層の表面に、さらに、同様にして、厚さ２０ｎｍの窒化ケイ素層を無機層（第２無機層）として形成して、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、支持体と無機層と樹脂フィルムと第２無機層との層構成を有する。
［実施例１０］
実施例１で作製したガスバリアフィルムの樹脂層の表面に、さらに、同様にして、厚さ２０ｎｍの窒化ケイ素層を無機層（第２無機層）として形成し、さらに、同様にして、樹脂フィルム（第２樹脂フィルム）を積層して加熱することで、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、支持体と無機層と樹脂フィルムと第２無機層と第２樹脂フィルムとの層構成を有する。

［実施例１１］
実施例５で作製したガスバリアフィルムの樹脂層の表面に、さらに、同様にして、厚さ２０ｎｍの窒化ケイ素層を無機層（第２無機層）として形成し、さらに、同様にして、樹脂フィルム（第２樹脂フィルム）を積層して加熱することで、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、図２に示すような、支持体と下地有機層と無機層と樹脂フィルムと第２無機層と第２樹脂フィルムとの層構成を有する。
［実施例１２］
実施例６で作製したガスバリアフィルムの樹脂層の表面に、さらに、同様にして、厚さ２０ｎｍの窒化ケイ素層を無機層（第２無機層）として形成し、さらに、同様にして、樹脂フィルム（第２樹脂フィルム）を積層して加熱することで、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、図２に示すような、支持体と下地有機層と無機層と樹脂フィルムと第２無機層と第２樹脂フィルムとの層構成を有する。

［実施例１３］
実施例７と同様にして、支持体と無機層と樹脂フィルムとの層構成を有するガスバリアフィルムを作製した。
図８に示すような、ＲｔｏＲによってＣＣＰ−ＣＶＤで成膜を行う一般的な無機成膜装置の成膜室のロールの装填部に、樹脂フィルム側を積層相手に対面するように、作製したガスバリアフィルムを巻回したロールを装填した。
このガスバリアフィルムを樹脂フィルムとして用い、同様に積層および加熱した以外は、実施例７と同様にして、支持体に無機層を形成して、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、図５に示すような、支持体と無機層と樹脂フィルムと第２無機層と第２支持体との層構成を有する。

［実施例１４］
実施例１において、樹脂フィルムの積層を行った後、加熱を行わずに、フィルム積層体を作製して、巻き取った。
このフィルム積層体のロールを、図７に示すようなＲｔｏＲによる一般的な有機成膜装置に装填し、大気中で１１０℃の加熱を行って、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、図４に示すような、支持体と無機層と樹脂フィルムとの層構成を有する。
［実施例１５］
フィルム積層体の加熱を１２０℃とした以外は、実施例１４と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。

［比較例１］
樹脂フィルムとして、厚さ３０μｍのＰＥフィルム（サンエー化研社製、ＰＡＣ−３Ｊ−３０Ｈ、屈折率１．５４）を用意した。この樹脂フィルムはＰＥフィルムなので、水酸基を有さない。
この樹脂フィルムを用いた以外は、実施例１と同様にして、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、ガスバリアフィルムは、図４に示すような、支持体と無機層と樹脂フィルムとの層構成を有する。なお、このＰＥフィルムは、片面に粘着性を有するものであり、無機層への積層は、粘着性を有する面に行った。

［参考例］
大成ファインケミカル社製のアクリット８ＢＲ−９３０（重量平均分子量１６０００のＵＶ硬化型ウレタンアクリルポリマー）、三菱レイヨン社製のダイヤナールＢＲ８３（重量平均分子量４００００のＰＭＭＡ）、新中村化学社製のＡ−ＤＰＨ（ＤＰＨＡ）、信越シリコーン社製のＫＢＭ５１０３（シランカップリング剤）、および、ランベルティ社製のＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６（光重合開始剤）を用意した。
これらの材料を、ウレタンアクリルポリマー：ＰＭＭＡ：ＤＰＨＡ：シランカップリング剤：光重合開始剤の質量比で３５：２２：３０：１０：３となるように秤量し、これらをメチルエチルケトンに溶解させ、固形分濃度３０％の塗布液を調製した。
実施例１と同様に、支持体に無機層を形成し、樹脂フィルムに代えてＰＥ製の保護フィルムを積層し、加熱を行わずに、巻き取った。
無機層を形成した支持体に保護フィルムを積層したロールを、図７に示すようなＲｔｏＲによる一般的な有機成膜装置に装填し、保護フィルムを剥離した後、調製した塗布液をダイコータによって塗布し、１３０℃で３分間乾燥することで、保護層となる有機層を形成して、ガスバリアフィルムを作製した。すなわち、このガスバリアフィルムは、支持体と無機層と（保護）有機層との層構成を有する。
なお、有機層の厚さは７μｍ、屈折率は１．４８であった。

［実施例１６］
＜化合物Ａの合成＞
特開２００９−２３６６１７号公報の＜０２２２＞〜＜０２２３＞に記載される方法で、下記の化合物Ｂを合成した。
反応容器に、合成した化合物Ｂを５ｇ（０．０１２７モル）、塩化メチレンを８０ｍＬ（リットル）、２−アクリロイロキシエチル−コハク酸（共栄社化学社製、商品名ＨＯＡ−ＭＳ（Ｎ））を６．５８ｇ（０．０３０モル）、および、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−アミノピリジンを０．１５５ｇ（０．００１３モル）、投入した。この混合液を室温で撹拌しながら、１−（３−ジメチルアミノプロピル）−３−エチルカルボジイミド塩酸塩を５．８ｇ（０．０３０モル）、加えた後、４０℃で1時間反応させた。
得られた反応溶液に、酢酸エチル２００ｍＬおよび水１００ｍＬを加えて分液を行った後、集めた有機層を飽和重層水１００ｍＬで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。ロータリーエバポレーターで有機層中に含まれる有機溶剤を除去し、シリカゲルクロマトグラフィによって精製を行うことで、４．２ｇの、下記に示す化合物Ａを得た。

＜ハードコート層の形成＞
合成した化合物Ａに加え、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（新中村化学社製、Ａ−ＤＰＨ）および２種の光重合開始剤（ＢＡＳＦ製 ＩＲＧＡＣＵＲＥ８９９およびＩＲＧＡＣＵＲＥ１８４）を用意した。これらを、化合物Ａ：Ａ―ＤＰＨ：光重合開始剤：光重合開始剤の質量比で３７：５６：３．５：３．５となるように秤量し、メチルエチルケトンとメチルイソブチルケトンとの混合溶媒で希釈して、固形分濃度が４０％のハードコート層を形成するための塗布液を調製した。
図７に示すようなＲｔｏＲによる一般的な有機成膜装置を用い、実施例５のガスバリアフィルムの、支持体の無機層等を形成した面とは逆側の面に、調製した塗布液をダイコーターを用いて塗布し、１００℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。その後、裏面から６０℃に加熱しながら、メタルハライド高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ²）して塗布液を硬化させ、ハードコート層（第１ＨＣ層）を形成した。ハードコート層の厚さは、５μｍであった。このハードコート層は、青色光カット層として機能する。

［実施例１７］
大成ファインケミカル社製のアクリット８ＦＸ０３８−ＭＥ、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（新中村化学社製、Ａ−ＤＰＨ）および光重合開始剤（ランベルティ社製、ＥＳＡＣＵＲＥ ＫＴＯ４６）を用意した。これらをアクリット：Ａ―ＤＰＨ：光重合開始剤の質量比が４８：４８：４となるように秤量し、メチルエチルケトンで希釈して、固形分濃度が４０％のハードコート層を形成するための塗布液を調製した。
図７に示すようなＲｔｏＲによる一般的な有機成膜装置を用い、実施例１６のガスバリアフィルムのハードコート層の表面に、調製した塗布液をダイコーターを用いて塗布し、１００℃の乾燥ゾーンを３分間通過させた。その後、裏面から６０℃に加熱しながら、メタルハライド高圧水銀ランプの紫外線を照射（積算照射量約６００ｍＪ／ｃｍ²）して塗布液を硬化させ、ハードコート層（第１ＨＣ層）の上に、２層目のハードコート層（第２ＨＣ層）を形成した。２層目のハードコート層の厚さは、１μｍであった。この２層目のハードコート層は、滑り層として機能する。

［無機層と樹脂フィルムとの界面における離間部（空隙）の確認］
作製した各ガスバリアフィルムをミクロトームによって切削し、光学顕微鏡によって、ガスバリアフィルムの断面を、接眼レンズ１０倍、対物レンズ１００倍の倍率で観察した。任意に選択した長さ５５ｍｍの界面において、無機層と樹脂フィルムとの界面における、界面５５ｍｍ（界面全長）に対する、離間部の長さの合計の割合を検出した。
この検出を、任意の断面１０カ所で行い、平均を、ガスバリアフィルムの無機層と樹脂フィルムとの界面における、界面全長に対する離間部の長さの合計の割合とした。
その結果、実施例１〜１７のガスバリアフィルムは、全て、無機層と樹脂フィルムとの界面に複数の部分的な離間部（空隙）を有しており、本発明のガスバリアフィルムであることが確認された。さらに、全てのガスバリアフィルムで、界面全長に対する離間部の長さの合計の割合は、０．０１〜５０％の範囲に入っていた。
樹脂フィルムがＯＨ基を有さない比較例１のガスバリアフィルムは、断面において無機層と樹脂フィルムとの剥離が生じてしまい、界面全長に対する離間部の合計の割合は検出できなかった。
塗布によって（保護）有機層を形成した参考例では、無機層と有機層との界面に離間部は認められなかった。

作製した各ガスバリアフィルムについて、密着性、ガスバリア性、全光線透過率、および、ヘイズを測定した。

［密着性］
無機層と樹脂フィルムとの密着性を、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−６（１９９９）に準拠したクロスカット剥離試験で評価した。
各ガスバリアフィルムの表面の樹脂フィルムに、カッターナイフを用いて、膜面に対して９０°の切り込みを１ｍｍ間隔で入れ、１ｍｍ間隔の碁盤目を１００個作成した。この上に２ｃｍ幅のマイラーテープ（日東電工製、ポリエステルテープ、Ｎｏ．３１Ｂ）で貼り付けたテープを剥がした。なお、表面が樹脂フィルムではないサンプルは、樹脂フィルムに隣接する層に対して、同様の試験を行った。
樹脂フィルムが残存したマスの数で密着性を評価した（最大１００）。

［ガスバリア性］
カルシウム腐食法（特開２００５−２８３５６１号公報に記載される方法）によって、温度４０℃、相対湿度９０％ＲＨの条件で、ガスバリアフィルムの水蒸気透過率（ＷＶＴＲ）[g/(m²・day)]を測定した。

［全光線透過率およびヘイズ］
各ガスバリアフィルムに関して、日本電色工業社製のＳＨ−７０００を用いて、ＪＩＳ Ｋ ７３６１−１（１９９６）に準拠して全光線透過率を、ＪＩＳ Ｋ ７１３６（２０００）に準拠してヘイズを、それぞれ、測定した。なお、実施例１６および実施例１７に関しては、同じ装置を用いて、４２０ｎｍの光線透過率も測定した。
結果を下記の表１（実施例１〜１５、比較例１および参考例（いずれも、ハードコート層は無し））、ならびに、表２（実施例１６および実施例１７（いずれも、ハードコート層を有する））に示す。

上記表に示されるように、本発明のガスバリアフィルムは、貼着層を設けなくても、無機層と樹脂フィルムとの十分な密着性を有し、しかも、ガスバリア性にも優れている。また、支持体（ＰＥＴフィルム）よりも樹脂フィルムの屈折率を小さくすることにより、優れた光学特性も得られる。
また、実施例１０〜１２に示されるように、無機層と樹脂フィルムとの組み合わせを、複数組有することで、より高いガスバリア性を得られる。さらに、実施例５および６、ならびに、実施例１１および１２に示されるように、下地有機層を設けることで、より高いガスバリア性を得られる。実施例１４および１５と、他の例の比較より、樹脂フィルムの積層およびフィルム積層体の加熱を、無機層を形成した真空中で行うことにより、より優れた無機層と樹脂フィルムとの密着性が得られる。さらに、実施例１６および実施例１７に示されるように、支持体の無機層等の形成面の逆側の面にハードコート層を設けることにより、ガスバリアフィルムに、目的とする機能（本例では青色光カット（さらに滑り性））を付与できる。
これに対して、樹脂フィルムが水酸基を有さない比較例１のガスバリアフィルムは、無機層と樹脂フィルムとの密着性が弱く、これに起因して、ガスバリア性も低い。
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。

太陽電池等の封止材として好適に利用可能である。

１０，３０，３２，３４，３６ ガスバリアフィルム
１０Ｒ ガスバリアフィルムロール
１２，１２ａ 支持体
１２ａＲ ロール
１４ 下地有機層
１６ 無機層
１８ 樹脂フィルム
２４ 離間部
２８ ハードコート層
４０ 有機成膜装置
４２ 塗布部
４６，４６ａ，４６ｂ 乾燥部
４８ 光照射部
５０，７６ 回転軸
５２，９８ 巻取り軸
５４，５６ 搬送ローラ対
６０ 無機成膜装置
６２ 供給室
６２ｖ，６４ｖ，６８ｖ 真空排気手段
６４ 成膜室
６８ 巻取り室
７０，７２ 隔壁
７０ａ，７２ａ 開口
７８，８２，９６ ガイドローラ
８４ ドラム
８６ 成膜手段
９０ 回収ロール
９２ 積層ローラ
９４ 加熱手段
Ｇａ 保護フィルム

Claims (12)

1. 支持体と、前記支持体に支持される、無機層と、樹脂フィルムと、をこの順に有し、
   前記樹脂フィルムが水酸基を有し、
   前記無機層と、前記樹脂フィルムとが、界面に部分的に離間部を有して直接接合され、前記無機層と前記樹脂フィルムとの組み合わせを、１組以上有するガスバリアフィルム。
2. 前記無機層がケイ素を含有する化合物を含む、請求項１に記載のガスバリアフィルム。
3. 前記無機層と前記樹脂フィルムとの接合部は、Ｓｉ−Ｏ−Ｃの共有結合によって接合されている、請求項２に記載のガスバリアフィルム。
4. 前記樹脂フィルムが、エチレン−ビニルアルコール共重合体である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
5. 前記樹脂フィルムの融点が１００℃以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
6. 前記樹脂フィルムの屈折率が、前記支持体の屈折率よりも小さい、請求項１〜５のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
7. 前記支持体の表面にさらに有機層を有し、前記有機層の表面に前記無機層を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
8. 前記樹脂フィルムの、直接接合された前記無機層とは反対側の面に、さらに無機層と支持体とを前記樹脂フィルムから順に有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のガスバリアフィルム。
9. 気相成膜法によって無機層を形成する成膜工程と、
   前記無機層の表面に水酸基を有する樹脂フィルムを積層する積層工程と、
   前記無機層と前記樹脂フィルムとを加熱する加熱工程と、を有するガスバリアフィルムの製造方法。
10. 前記成膜工程と前記積層工程とを真空中で行う、または、前記成膜工程と前記積層工程と前記加熱工程とを真空中で行う、請求項９に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
11. 前記ガスバリアフィルムは、前記無機層および前記樹脂フィルムを支持する支持体を有し、
    前記加熱工程を、前記支持体の温度が１００℃以上となるように行う、請求項９または１０に記載のガスバリアフィルムの製造方法。
12. 前記成膜工程、前記積層工程、および、前記加熱工程の、少なくとも１工程を、ロール・トゥ・ロールによって行う、請求項９〜１１のいずれか１項に記載のガスバリアフィルムの製造方法。