功能膜制造方法和功能膜技术

本发明专利技术涉及高性能功能膜，例如具有较高气体阻挡性能的气体阻挡膜，其使用廉价载体且是以低成本和高生产率制造。根据本发明专利技术的功能膜，所述功能膜是基于气相沉积方法通过使基于涂层的有机层与无机层积层而形成，有机层的玻璃态转化温度是至少100℃，且其厚度介于0.05微米与3微米之间。有机层涂布有至少5立方厘米/平方米的涂料，且在成形后在干燥状态递减速率下的粘度是20厘泊以上且表面张力是34达因/厘米以下。无机层是通过用于等离子体产生的气相成膜方法在有机层的表面形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及高性能功能膜，例如具有较高气体阻挡性能的气体阻挡膜，其使用廉价载体且是以低成本和高生产率制造。根据本专利技术的功能膜，所述功能膜是基于气相沉积方法通过使基于涂层的有机层与无机层积层而形成，有机层的玻璃态转化温度是至少100℃，且其厚度介于0.05微米与3微米之间。有机层涂布有至少5立方厘米/平方米的涂料，且在成形后在干燥状态递减速率下的粘度是20厘泊以上且表面张力是34达因/厘米以下。无机层是通过用于等离子体产生的气相成膜方法在有机层的表面形成。【专利说明】功能膜制造方法和功能膜
本专利技术涉及一种功能膜，例如，由形成在载体上的有机层和无机层组成的气体阻挡膜，以及制造功能膜的方法。
技术介绍
在包含光学元件、显示设备(例如液晶显示器和有机EL显示器)、各种半导体设备和太阳能电池在内的各种设备中，气体阻挡膜用于需要呈现防潮性质的位置或零件。气体阻挡膜还用作用于包装食品、电子零件等的材料。气体阻挡膜通常具有这样一种组成，其中将塑料膜(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate, PET)膜)用作载体(衬底)，以及呈现气体阻挡性质的膜(下文中也称作“气体阻挡膜”)形成在载体上。作为用作气体阻挡膜的膜，例如，已知由各种无机化合物(例如氮化硅、氧化硅和氧化铝)形成的膜。关于使所述气体阻挡膜能够呈现更高程度的气体阻挡性质的组成，已知具有在载体表面上由有机化合物形成的作为基底层(底涂层)的有机层(有机化合物层)和有机层上由无机化合物形成的呈现气体阻挡性质的无机层(无机化合物层)的气体阻挡膜。下文中，具有作为基底层的有机层和有机层上的无机层的气体阻挡膜也被称作有机/无机积层型气体阻挡膜。举例来说，专利文献I揭示了一种气体阻挡膜(透明气体阻挡积层膜)，所述气体阻挡膜具有作为载体的透明塑料膜、通过对UV可固化树脂或电子束可固化树脂进行固化而获得以及具有载体的表面上的三维网络结构的有机层，以及有机层上的无机层。此外，专利文献2公开了一种气体阻挡膜(阻挡膜衬底)，所述气体阻挡膜具有位于载体上的有机层，所述有机层是通过使混合物聚合而形成，所述混合物含有具有两个预定丙烯酸酯结构的单体以及具有三个以上相同的丙烯酸酯结构的单体；以及位于所述有机层上的无机层。如在专利文献I和专利文献2中所描述，在有机/无机积层型气体阻挡膜中，上面形成有无机膜的表面是通过形成在载体上的有机层而平坦化，由此获得高度气体阻挡性质。通常，有机层是使用涂层材料通过涂布方法形成。因此，有机层在其形成期间呈现较高程度的自流平性质(self-leveling properties),以及可以轻易形成光滑表面。所以，当膜具有所述有机层时，载体表面的不规则部分将被覆盖，使得表面可以是光滑且平坦的。当在所述平坦有机层上形成呈现气体阻挡性质的无机层时，可以在形成无机层的同时维持有机层的光滑度。因此，可以在整个表面上形成没有裂缝、破碎或脱落的均匀无机层，且因此可以获得优秀的气体阻挡性质。同时，如专利文献3到专利文献5所描述，大量异物粘附在主要用作气体阻挡膜中的载体的塑料膜的表面上。异物主要是在载体的形成期间形成的残余低聚物、空气中带电且具有粘附性的粒子等等。大多数异物具有大约几微米的尺寸。为了形成具有平坦表面且完全覆盖(包埋)具有所述尺寸的异物的有机层，在大多数情况下，有必要形成具有用于载体表面的状态的足够厚度的有机层，举例来说，考虑到粘附在载体表面上的异物。也就是说，为了获得具有平坦表面以及覆盖大约几微米的异物的有机层，有必要形成厚度超过10微米的有机层。然而，有机层越厚，则有机层中越容易出现裂缝等等。另外，当载体是较薄的物质时，有机层厚度增加会造成其卷曲等等。另外，当有机层厚度增加时，气体阻挡膜会失去柔韧性，且无法实现膜的最初用途。此外，如上所述引起的裂缝和卷曲也会显著地使柔韧性恶化。此外，考虑到原材料的产率或成本，有机层厚度的增加是不利的。当在形成有机层之前清洗载体的表面时，上述问题可以在很大程度上得到缓解。另外，考虑到将要获得的气体阻挡膜的质量，毋庸置疑，优选的是载体的表面是清洁的。因此，如在专利文献3到专利文献5中所描述，在传统的气体阻挡膜中，载体表面是在表面上形成预期的膜之前通过粘合棍(adhesive roller)等等来清洁的，以便去除载体表面上的异物，且随后在载体表面上形成用于获得预期功能的膜。具体而言，在如专利文献2中所描述的湿气渗透率(moisture vaportransmission rate )小于1.0X 1(T3的具有较高程度的气体阻挡性质的有机/无机积层型气体阻挡膜中，认为非常重要的是上面形成有机层的载体表面应是清洁的，使得有机层能够确保较高程度的表面光滑度。由专利文献2揭示了优选的是在清洁的房间中形成有机层(膜)的事实看来，这一点是毫无疑问的。因此，在有机/无机积层型气体阻挡膜中，在载体表面上形成有机层之前，通过使用粘合辊等等去除载体表面上的异物来清洁载体表面，且随后形成有机层等等，由此形成具有平坦表面的有机层。现有技术文献专利文献专利文献I JP2002_264274A专利文献2 JP2009-172986A专利文献3 JP2OO7-27763IA专利文献4 JP2003-13020A专利文献5 JP2OO7-2I87IA
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在气体阻挡膜的实际大规模生产中，通过在制造位置进行清洁且形成具有充分清洁的载体表面的有机层来获得具有优秀表面光滑度的薄有机层存在各种困难。如上文所描述，大量异物粘附在用作气体阻挡膜的载体的常用塑料膜上。因此，在需要具有较高生产效率的生产设施中，需要高性能清洁设备(异物去除设备)去除在连续生产中粘附在载体表面上的大量异物以便达到可以形成平坦有机层的程度。另外，如上文所描述，这些异物的尺寸是大约若干微米。因此，在连续生产中难以通过使用常用于监控生产线的CXD照相机等等来检测异物，且因此需要高性能设备。另外，有机层通常是通过在大气压力下实施的涂布方法形成。因此，即使在载体供应至涂布设备且用涂料涂布期间，设备安装环境中的异物粘附在载体上。类似地，异物在载体的储存和传送期间粘附在载体上。为避免这些问题，必须具有经配置以便清洁载体管理或有机层形成环境中的空气的构件，例如将载体储存在清洁室中且如专利文献2中所描述，在清洁室中形成有机层。如果能在环境高度受控的生产设备中制造载体，所述生产设备储存在清洁环境(例如清洁室)中且因此其表面上具有极少量异物，则可以无需清洁这一载体的表面。然而，毋庸多言，所述载体是极昂贵的，且因此极大增加原材料成本。另外，即使在这种情况下，仍然需要管理有机层形成环境。也就是说，在具有生产率要求的制造位置，为了在具有不含异物等等的表面的载体上形成有机层以便形成具有平坦表面的有机层，需要极昂贵的高性能大规模设备或昂贵的原材料。因此，考虑到设备成本、设备管理的运行成本等等，存在许多困难。另外，基板表面清洁和有机层形成环境控制可能引起生产效率降低，例如生产线速度降低。在有机/无机积层型功能膜(例如气体阻挡膜，其具有载体上作为基底层的有机层和有机层上呈现气体阻挡性质的无机层)中，本专利技术旨在解决上述惯用技术的问题以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功能膜制造方法，其用于制造在载体上具有有机层以及在所述有机层上具有无机层的功能膜，所述功能膜制造方法包括以下步骤：制备含有有机化合物和有机溶剂的涂料，所述有机化合物具有100℃以上的玻璃态转化温度以及将形成所述有机层；用5立方厘米/平方米以上的涂布量以所述涂料涂布所述载体的表面，使得所述有机层的厚度变成0.05微米到3微米；通过使涂布在所述载体的所述表面上的所述涂料干燥，使得所述涂料在干燥状态递减速率下的粘度是20厘泊以上以及表面张力是34达因/厘米以下，以及接着使所述有机化合物固化，从而形成所述有机层；以及通过伴有等离子体产生的气相沉积方法在所形成的有机层的表面上形成所述无机层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩瀬英二郎，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP