CN102639320B - 阻气性膜、装置以及阻气性膜的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供阻气性优异的阻气性膜、使用该阻气性膜的装置、该阻气性膜的制造方法。阻气性膜(1)含有所含的低聚物量为1质量%以下的塑料膜(2)、在塑料膜(2)上设置的有机层(3)、和在有机层(3)上设置的无机层(4),有机层(3)的厚度比塑料膜表面的最大高低差大。由此能够提供阻气性优异的阻气性膜(1)。

Description

阻气性膜、装置以及阻气性膜的制造方法
技术领域
本发明涉及阻气性膜、使用该阻气性膜的装置、以及该阻气性膜的制造方法。
背景技术
对太阳能电池组件用背面保护片要求规定的阻气性和能够耐受长期的严酷自然环境的耐热性、耐光性、耐水解性、耐湿性等耐久性。
在专利文献1中,有关于太阳能电池组件用背面保护片的记载,所述背面保护片具有:在具有耐气候性、耐水解性的膜基材的至少一面上具有由无机化合物形成的蒸镀层的阻气性膜;和配置在该阻气性膜上的具有耐热性的膜基材。
更具体地说,在该文献中特别关注了具有以下问题的方面:在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜基材的一面上设置了无机氧化物蒸镀膜的阻挡膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),在高温、高湿下会发生水解劣化等,水蒸气(水分)阻挡降低,难以维持太阳能电池的长期耐久性。于是,为了解决该问题,在阻气性膜上叠层具有耐热性的膜基材。
实际上,在该文献的实施例1中公开了,使用固体成分30重量%的双液固化型聚氨酯系粘接剂,分别通过干式层压叠层法在阻气性膜的膜基材(PEN#12)侧叠层具有耐热性的膜基材(PET#50),并且在蒸镀层(VM)侧叠层具有耐热性的膜基材(PET#188)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-227203号公报(权利要求1、第0008段和第0085段)
发明内容
发明要解决的课题
但是,本发明人对专利文献1中记载的太阳能电池组件用背面保护片进行了研究,结果判明,该背面保护片由于采用了具有耐热性的膜基材介由粘接剂贴在阻气性膜上这样的构造,所以存在阻气性不充分的课题。
即,具有耐热性的膜基材由于不仅耐热性、而且机械强度、耐气候性、耐水解性优异,所以期待通过使用这种膜基材来改善太阳能电池组件用背面保护片的阻气性。但是,专利文献1中,将具有耐热性的膜基材用双液固化型聚氨酯系粘接剂与阻气性膜的两面粘接,水分容易从该粘接剂侵入。其结果是,存在对具有耐热性的膜基材所期待的阻气性不能充分发挥这样的课题。
实际上,关于阻气性,本发明人进行了研究,结果可知,为了作为太阳能电池组件用背面保护片实际使用,10-2g/m2·天水平(0.01g/m2·天以下)的阻气性是必要的。但是,如专利文献1的第0104段的表3所示,在该文献中记载的太阳能电池组件用背面保护片仅达到0.15g/m2·天左右的水蒸气阻挡性,不适于实际使用。
本发明是为了解决上述课题而作出的,其第1目的是提供阻气性优异的阻气性膜。
本发明是为了解决上述课题而作出的,其第2目的是提供使用了阻气性优异的阻气性膜的装置。
本发明是为了解决上述课题而作出的,其第3目的是提供能够制造阻气性优异的阻气性膜的阻气性膜的制造方法。
解决课题的手段
本发明人不是将耐水解性优异并可以期待阻气性提高的具有耐热性的膜基材如专利文献1那样通过干式层压法介由粘接剂贴在阻气性膜上,而是研究了是否可以作为阻气性膜的基材本身使用。更具体地说,对于是否可以在上述具有耐热性的膜基材上直接形成含有无机材料的无机层而形成阻气性膜进行了研究。
而且,在这样的研究的过程中,为了提高耐水解性而减少膜基材的低聚物量(以下,所谓的“塑料膜”的情况下,有时是指低聚物量减少了的膜基材。),结果可知该塑料膜的表面粗糙度变粗,膜表面的最大高低差变为μm级。另一方面,包含氧化硅等的无机层的厚度从几十nm到几百nm,所以由于上述塑料膜的表面粗糙度变粗,因此无机层不能完全覆盖塑料膜表面。其结果是,没有被无机层覆盖的部分得不到充分的阻气性,正要期待通过使用耐水解性提高了的塑料膜来提高阻气性,但反而面临阻气性恶化这样的新课题。
于是,为了解决上述课题,本发明人进一步进行了深入研究,结果发现,通过在耐水解性改善了的塑料膜与无机层之间设置覆盖塑料膜的表面粗糙度而平坦化的有机层,可以解决上述课题,从而完成了本发明。
本发明的第一实施方式的阻气性膜,其特征在于,含有所含的低聚物量为1质量%以下的塑料膜、在该塑料膜上设置的有机层、和在该有机层上设置的无机层,所述有机层的厚度比所述塑料膜表面的最大高低差大。
根据该发明,含有所含的低聚物量为1质量%以下的塑料膜、在该塑料膜上设置的有机层、和在该有机层上设置的无机层,有机层的厚度比塑料膜表面的最大高低差大,所以通过减少塑料膜中的低聚物量,容易形成良好膜质的无机层,并且即使因低聚物量的减少而造成塑料膜表面的最大高低差变大,有机层也会覆盖该最大高低差而进行平坦化,在该平坦化了的有机层上设置无机层。其结果是,能够提供阻气性特别优异的阻气性膜。
本发明的第二实施方式的阻气性膜,其特征在于,含有所含的低聚物量为1质量%以下的塑料膜、在该塑料膜上设置的有机层、和在该有机层上设置的无机层,所述有机层的厚度为1.7~10μm。
根据该发明,除了上述第一实施方式的阻气性膜的构造和作用效果以外,有机层的厚度为1.7~10μm,所以塑料膜表面的最大高低差更切实地被有机层覆盖,容易更切实地提高阻气性膜的阻气性。
本发明的阻气性膜的优选方式中,所述塑料膜的材质是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
根据该发明,塑料膜的材质是聚对苯二甲酸乙二醇酯,所以聚对苯二甲酸乙二醇酯具有容易结晶化的性质,该性质通过减少低聚物量而更加明显。其结果是,由低聚物量减少了的聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的塑料膜倾向于表面的粗糙度变大,用有机层实现表面平滑化的意义变大。
本发明的另一实施方式的装置,其特征在于,是使用上述本发明的阻气性膜的装置,该装置是显示装置或发电装置。
根据该发明,能够提供使用了阻气性优异的阻气性膜的装置,其是使用上述本发明的阻气性膜的装置,该装置是显示装置或发电装置,所以在需要10-2g/m2·天水平(0.01g/m2·天以下)这样的高阻气性的显示装置或发电装置中可使用本发明的阻气性膜。
本发明的另一实施方式的阻气性膜的制造方法,其特征在于,包含以下工序:塑料膜准备工序,准备低聚物量为1质量%以下的塑料膜;有机层形成工序,在所述塑料膜上形成比该塑料膜表面的最大高低差厚的有机层;以及无机层形成工序,在所述有机层上形成无机层。
根据该发明,包含以下工序:塑料膜准备工序,准备低聚物量为1质量%以下的塑料膜;有机层形成工序,在塑料膜上形成比该塑料膜表面的最大高低差厚的有机层;以及无机层形成工序,在有机层上形成无机层,因而通过减少塑料膜中的低聚物量,容易形成良好膜质的无机层,并且即使因低聚物量的减少而造成塑料膜表面的最大高低差变大,有机层也可以覆盖该最大高低差而进行平坦化,在该平坦化了的有机层上设置无机层。其结果是,能够提供能够制造阻气性优异的阻气性膜的阻气性膜的制造方法。
发明的效果
根据本发明的阻气性膜,能够提供阻气性优异的阻气性膜。
根据本发明的装置,能够提供使用了阻气性优异的阻气性膜的装置。
根据本发明的阻气性膜的制造方法,能够提供能够制造阻气性优异的阻气性膜的阻气性膜的制造方法。
附图说明
图1是显示本发明的阻气性膜的一例的示意性截面图。
图2是显示塑料膜中含有的低聚物量与水蒸气透过率的关系的图。
具体实施方式
接下来,对本发明的实施方式进行详细说明,但本发明不受以下实施方式限定,在其主旨的范围内可以进行各种变形来实施。
(阻气性膜)
图1是显示本发明的阻气性膜的一例的示意性截面图。
阻气性膜1含有所含的低聚物量为1质量%以下的塑料膜2、在塑料膜2上设置的有机层3和在有机层3上设置的无机层4,有机层3的厚度比塑料膜2表面的最大高低差(未图示。)大。由此,通过减少塑料膜2中的低聚物量,容易形成良好膜质的无机层4,并且即使因低聚物量的减少而造成塑料膜1表面的最大高低差变大,有机层3也会覆盖该最大高低差而进行平坦化,在该平坦化了的有机层3上设置无机层4。其结果是,能够提供阻气性特别优异的阻气性膜1。以下,对构成阻气性膜1的各部件进行说明。
塑料膜2所含的低聚物量为1质量%以下。从使无机层4的形成更良好地进行的观点考虑,低聚物量优选为0.8质量%以下,更优选为0.7质量%以下。低聚物量少的塑料膜2有时被称作耐水解性膜。如果塑料膜2中存在低聚物,则在真空成膜无机层4时产生气体,因此阻碍膜形成,无机层4的膜厚容易变薄,变得难以得到良好的膜质。因此,本发明中,通过减少低聚物量,抑制无机层4的形成的阻碍,容易使无机层4的厚度和膜质良好。另外,所含的低聚物量优选为0.01质量%以上,更优选为0.1质量%以上,特别优选为0.2质量%以上。如果低聚物量过少,则塑料膜本身的柔软性降低,可能会难以适用于辊轧工艺(roll process),或在后续工序中出现不良状况。
塑料膜2中含有的低聚物是指例如形成塑料膜2时的未反应单体、低聚物以及反应副产物等低分子化合物等的总称,不是必须限定于纯粹的低聚物。更具体地说,通过后述的低聚物的含量的测定方法而作为低聚物成分被检测出的物质(对重量减少做出贡献的物质)全都是本发明所说的低聚物。
塑料膜2中含有的低聚物的含量的测定,可以列举出各种方法,但可以优选列举下述方法:使作为样品的塑料膜在加热了的二甲苯中浸渍24小时,由样品的重量变化来测定在二甲苯中被提取的低聚物成分。更具体地说,使用日本特开平11-288622号公报中记载的方法即可。即,将切成50mm见方的16片膜样品在140℃的热风烘箱中干燥2小时,测定重量(提取前重量)。接下来,使用索格利特提取器用沸腾二甲苯(500ml)提取24小时。然后,取出提取后的样品,用装有水的超声波清洗机清洗6分钟,反复清洗3次,轻轻用纱布擦去附着在表面的二甲苯。最后,将提取后的样品在160℃的热风烘箱中干燥8小时,测定重量(提取后重量),由“低聚物量(%)=100×(提取前重量-提取后重量)/提取前重量”的计算式求出低聚物量即可。
塑料膜2的材质只要是塑料即可,没有特别限制。作为塑料膜2的材质,从通用性、工业性的观点考虑,可以优选列举出聚酯树脂。作为这样的聚酯树脂,可以列举出例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、以及它们的共聚物、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯(PCT)等。在聚酯树脂中,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)以及它们的共聚物,更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯及其共聚物,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。即,塑料膜2的材质特别优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯。聚对苯二甲酸乙二醇酯具有容易结晶化的性质,该性质通过减少低聚物量而更加明显。其结果是,由低聚物量减少了的聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的塑料膜2倾向于表面的粗糙度变大,用有机层3实现表面平滑化的意义变大。
作为低聚物量减少了的聚对苯二甲酸乙二醇酯的具体例,可以列举出例如,東レ株式会社制的X10S(商品名)、帝人デユポンフィルム株式会社制的VN、VW、VK(均为商品名)、三菱树脂株式会社制的P100(商品名)等等。
塑料膜2的厚度只要是能够向阻气性膜1赋予规定刚性的程度即可,没有特别限制,通常为10μm以上,优选为50μm以上,此外,通常为5mm以下,优选为3mm以下,更优选为1mm以下,进一步优选为500μm以下,特别优选为300μm以下。如果使塑料膜2的厚度为300μm以下,则在塑料膜准备工序的膜成型工序中进行拉伸的情况下容易使厚度的不均匀变小。此外,如果使塑料膜2的厚度为300μm以下,则刚性变低,在以卷至卷方式进行无机层4的形成后卷绕成卷状的情况下,无机层4的皲裂、损伤不易发生。进而,在使用阻气性膜1作为太阳能电池组件用背面保护片的情况下,在对于低价格品的市场需求特别强烈时,如果使塑料膜2的厚度为300μm以下,则也可以减少塑料膜2的原材料的使用量而实现成本降低。
塑料膜的厚度可以通过测定取得时的厚度进行评价。另一方面,构成阻气性膜后的塑料膜的厚度可以如下测定:通过使用聚焦离子束加工装置(FIB:日立制作所制、FB-2000)对阻气性膜进行加工,使塑料膜的截面露出,然后用扫描型电子显微镜(SEM:日立制作所制、S-5000H、加速电压1.5kV)观察该截面,从而进行测定。此时,测定塑料膜截面的任意的6处位置,采用平均值。
对于塑料膜2,虽然在图1中没有示出,但由于减少低聚物量因而表面粗糙度变粗。由于减少塑料膜2中的低聚物量因而塑料膜2表面的凹凸变大的机理尚不清楚,但由于表面凹凸大的塑料膜2倾向于白化,所以猜想如下。
认为塑料膜2白化的现象是由于塑料膜2中的分子链部分地结晶化,结晶部分的光的折射率与非晶部分不同所引起的。而且认为,通过该结晶部分生长等,该结晶部分变为凸状或凹状,诱发表面凹凸。这里,结晶化的容易程度因构成塑料膜2的高分子的分子形态而不同。分子结构简单且有规则的分子容易结晶化。例如,在使用聚对苯二甲酸乙二醇酯的塑料膜2的情况下,聚对苯二甲酸乙二醇酯属于结晶性塑料,原本就具有容易结晶化的性质。因此,透明的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜在膜成型时进行了处理,例如,先使温度为熔点以上,然后骤冷,从而得到非结晶状态。这样,认为聚对苯二甲酸乙二醇酯本身具有容易结晶化的性质,由低聚物量减少了的聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的塑料膜2更容易结晶化。这是因为,认为由于低聚物等未反应成分变少,所以树脂组成纯度以及规则性提高,更容易表现出本来的结晶性塑料的特性的缘故。即认为,为了减少低聚物量,实施使一次得到的聚对苯二甲酸乙二醇酯的颗粒通过固相聚合等方法进一步反应来减少未反应成分这样的处理的情况较多,因此树脂组成纯度以及规则性提高,结晶化、即白化变得容易。
塑料膜2,如上所述,低聚物量降低,所以具有规定的表面粗糙度。此外,塑料膜2的表面粗糙度与塑料膜2的厚度具有基本成比例的关系。具体地说,塑料膜2的厚度越厚,则塑料膜2的表面的山谷的最大高低差倾向于越大。考虑到这些方面,塑料膜2的表面的山谷的最大高低差通常为0.7~5μm。例如,如后述的实施例中记载地那样,对于厚度为300μm以下的塑料膜2,由于最大高低差最大为1.6μm,所以优选使有机层3的厚度为1.7μm以上。
作为表面粗糙度的最大高低差的测定,例如,只要使用表面形状测定装置(東レエンジニアリング制SP-500),在透镜倍率50倍、分辨率1376×1040像素的条件下测定0.13mm×0.17mm的范围,将最大值与最小值之差作为最大高低差进行评价即可。另一方面,作为构成阻气性膜后的塑料膜的表面粗糙度的最大高低差的测定,只要如下进行即可:使用聚焦离子束加工装置(FIB:日立制作所制、FB-2000)对阻气性膜进行加工,使塑料膜的截面露出,然后用扫描型电子显微镜(SEM:日立制作所制、S-5000H、加速电压1.5kV)观察该截面。测定塑料膜截面的任意的6处位置,采用其中的最大高低差的值。
塑料膜2的表面还可以进行电晕处理、火焰处理、等离子体处理、辉光放电处理、粗面化处理、加热处理、化学试剂处理和易粘接处理等表面处理。这些表面处理的具体方法可以适宜使用以往公知的方法。
关于塑料膜2的制造方法、具体地说是含有规定的低聚物量的塑料膜2的制造方法,在下文中叙述。
有机层3以覆盖塑料膜2的表面粗糙度的方式形成。即,有机层3形成为其厚度比塑料膜2表面的最大高低差大。
构成有机层3的材料只要是有机物即可,没有特别限制,可以列举出例如,热固化型树脂或紫外线固化型树脂等。其中,考虑到工业生产性,优选使用紫外线固化型树脂。即,对于热固化型树脂,为了固化而需要例如160℃左右的加热,所以需要使用具有耐热性的塑料膜2,塑料膜2的材质的选择稍微变窄。此外,对于热固化型树脂,需要一定的固化时间(例如30分钟左右),所以有时在卷至卷方式的生产工序中难以确保充分的干燥时间。这种情况下,为了更切实地固化,有时以卷绕在卷上的状态投入到加热烘箱中,但由于是卷绕在卷上的卷物状态,所以容易发生粘连的问题,容易在卷的外侧和卷的中心附近发生固化不均匀。对此,紫外线固化型树脂由于只要照射必要曝光量就能够充分固化,所以用短时间就完成固化,在工业生产上,容易在塑料膜2上形成良好的有机层3。
在由紫外线固化型树脂构成有机层3的情况下,通过在塑料膜2上涂布紫外线固化型树脂组合物,对该涂膜照射紫外线,使紫外线固化型树脂固化,从而成膜有机层3。关于有机层3的形成方法的详细内容在下文中叙述,以下对紫外线固化型树脂组合物中使用的材料进行说明。
有机层3的形成中使用的紫外线固化型树脂组合物,没有特别限制,但优选使用以丙烯酸系单体作为主成分的树脂。作为以丙烯酸系单体作为主成分的树脂的具体例,可以列举出具有丙烯酸酯系官能基的树脂,例如分子量比较低的聚酯树脂、聚醚树脂、丙烯酸系树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、螺缩醛(spiroacetal)树脂、聚丁二烯树脂、多硫醇多烯(polythiol polyene)树脂、多元醇等多官能化合物的(甲基)丙烯酸酯等的低聚物或预聚物、反应性稀释剂等。而且,作为它们的具体例,可以列举出(甲基)丙烯酸乙酯、乙基己基(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮等的单官能单体和多官能单体,例如,多羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。本说明书中“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
有机层3的形成中使用的紫外线固化型树脂组合物中,进而还可以混合使用作为聚合引发剂的苯乙酮类、二苯甲酮类、米蚩苯甲酰苯甲酸酯(Michler benzoyl benzoate)、α-酰基肟酯、一硫化四甲基秋兰姆、噻吨酮类、作为光敏化剂的正丁胺、三乙胺、三正丁基膦等。紫外线固化型树脂组合物中的聚合引发剂、光敏化剂的含量,没有特别限制,只要是进行良好固化的程度的含量即可。此外,紫外线固化型树脂组合物中,从涂布液的粘度调整的观点考虑,还可以含有甲苯、甲基乙基酮等溶剂。这样的溶剂可以在本发明的主旨的范围内以任意的比例混合使用。
有机层3的厚度优选为1.7~10μm。由此,塑料膜2表面的最大高低差更切实地被有机层3覆盖,容易更切实地提高阻气性膜1的阻气性。例如,如后述的实施例中记载地那样,对于厚度为300μm以下的塑料膜2,最大高低差最大为1.6μm,所以优选使有机层3的厚度为1.7μm以上。此外,例如,在使有机层3为由紫外线固化型的树脂形成的紫外线固化树脂层的情况下,其厚度优选为塑料膜2的最大高低差以上,上限只要为10μm以下即可。有机层3的厚度可以如下测定:通过使用聚焦离子束加工装置(FIB:日立制作所制、FB-2000)对阻气性膜1进行加工,使有机层的截面露出,然后用扫描型电子显微镜(SEM:日立制作所制、S-5000H、加速电压1.5kV)观察该截面,从而进行测定。此时,测定有机层截面的任意的6处位置,采用平均值。
如果有机层3的厚度比塑料膜2的表面粗糙度的最大高低差小,则不能使塑料膜2表面充分平坦化,不能完全覆盖塑料膜2,所以难以在有机层3的整个面上均匀地形成无机层4,未形成无机层的部分的阻气性容易变得不充分。从这样的观点考虑,优选使有机层3的厚度为1.7μm以上。另一方面,考虑到塑料膜2的卷曲、有机层3的裂纹等的发生,优选使有机层3的厚度为10μm以下。
无机层4是作为阻断水蒸气等气体的层而形成的。用于形成无机层4的材料只要是无机化合物即可,没有特别限制,可以列举出例如,金属、无机氧化物、无机氧化氮化物、无机氮化物、无机氧化碳化物或无机氧化碳化氮化物等。对于无机层4,在本发明的主旨的范围内可以以任意的比例混合使用上述材料。如果制成由这些材料形成的薄膜,则容易阻断水蒸气的透过,容易阻断氧气的透过,所以能够有效赋予阻气功能。
作为构成无机层4的无机化合物,更具体地说,从阻气性的观点考虑,优选含有选自硅、铝、镁、钛、锡、铟或铈中的1种或2种以上。更具体地说,从阻气性的观点考虑,作为无机氧化物,优选例如,硅氧化物、铝氧化物、镁氧化物、钛氧化物、锡氧化物或铟合金氧化物,作为无机氧化氮化物,优选硅氧化氮化物,作为无机氮化物,优选硅氮化物、铝氮化物或钛氮化物,此外作为基材薄膜的金属,优选铝、银、锡、铬、镍或钛。对于无机层4,在本发明的主旨的范围内可以以任意的比例混合使用上述材料。
无机层4的厚度因所使用的无机化合物而不同,但从确保阻气性的观点考虑,通常为5nm以上,优选为10nm以上。此外,无机层4的厚度,从抑制裂缝等发生的观点考虑,通常为5000nm以下,优选为500nm以下,更优选为300nm以下。此外,无机层4并不必须限定于由1层构成,也可以2层以上叠层,此时既可以是相同材料彼此组合,也可以是不同材料彼此组合。
关于无机层4的形成方法的详细内容在下文中叙述。
阻气性膜1,如上所述,由塑料膜2、有机层3和无机层4形成,但也可以将除此以外的其它层适宜插入到塑料膜2、有机层3和无机层4之间,或叠层在塑料膜2的未形成有机层3的一侧的面上,或叠层在无机层4上。作为这样的任意的层,可以列举出例如,底涂层、外覆层等。这样的底涂层、外覆层可以适宜使用以往公知的。
阻气性膜1具有低聚物量减少了的塑料膜2、具有覆盖塑料膜2表面的最大高低差程度的厚度的有机层3、和对阻气性做出贡献的无机层4,所以实现了高阻气性。具体地说,可以实现10-2g/m2·天水平(0.01g/m2·天以下)这样的高阻气性。阻气性例如可以通过测定水蒸气透过率来评价,作为测定方法,可以列举出例如,在测定温度:37.8℃、湿度:100%RH的条件下使用水蒸气透过率测定装置(MOCON公司制、商品名:AQUATRAN)进行测定的方法。
(装置)
本发明的装置是使用上述阻气性膜的装置,是显示装置或发电装置。由此,在需要10-2g/m2·天水平(0.01g/m2·天以下)这样的高阻气性的显示装置或发电装置中可使用本发明的阻气性膜,能够提供使用了阻气性优异的阻气性膜的装置。
显示装置是指具有因水蒸气等的侵入而显示性能劣化的性质、需要使用阻气性膜的装置。作为这样的显示装置,可以列举出例如,液晶显示装置、有机EL显示装置等。液晶显示装置、有机EL显示装置只要适宜使用以往公知的构造即可,通过阻气性膜进行的密封也只要适宜使用以往公知的方法即可。
发电装置是指具有因水蒸气等的侵入而发电性能劣化的性质、需要使用阻气性膜的装置。作为这样的发电装置,可以列举出例如,太阳能电池装置(太阳能电池组件)。太阳能电池装置可以适宜使用以往公知的构造,通过阻气性膜进行的密封也只要适宜使用以往公知的方法即可。更具体地说,阻气性膜通常作为太阳能电池装置的背面保护片使用。这是因为,对背面保护片要求用于阻断来自外部的水蒸气(水分)、氧气侵入的阻气性。在阻气性不充分的情况下,因水蒸气(水分)的透过而造成构成太阳能电池装置的填充剂剥离、变色,或引起配线的腐蚀等,有时太阳能电池的输出降低。因此,使用阻气性特别优异的本发明的阻气性膜的意义重大。
在发电装置、更具体地说太阳能电池装置中使用本发明的阻气性膜的优点还有1个。即,本发明的阻气性膜由于塑料膜的低聚物量减少,所以有时由于造成表面凹凸的部分结晶的形成而发生白化。由于这样的白化,照射到太阳能电池装置的太阳光漫反射,照射效率提高,太阳能电池装置的发电效率倾向于提高。从这样的观点考虑,本发明的阻气性膜优选用于以太阳能电池装置为代表的发电装置。
(阻气性膜的制造方法)
本发明的阻气性膜的制造方法具有下述工序:塑料膜准备工序,准备低聚物量为1质量%以下的塑料膜;有机层形成工序,在塑料膜上形成比该塑料膜表面的最大高低差厚的有机层;以及无机层形成工序,在有机层上形成无机层。由此,通过减少塑料膜中的低聚物量,容易形成良好膜质的无机层,并且即使因低聚物量的减少而造成塑料膜表面的最大高低差变大,有机层也会覆盖最大高低差而进行平坦化,在该平坦化了的有机层上设置无机层。其结果是,能够提供能够制造阻气性优异的阻气性膜的阻气性膜的制造方法。以下,对各工序进行说明。
首先对塑料膜准备工序进行说明。
塑料膜准备工序是准备低聚物量为1质量%以下的塑料膜的工序。塑料膜准备工序,更具体地说,可以如下进行:制造上述规定的塑料膜而进行准备,或由膜制造商等制造出上述规定的塑料膜,购入该塑料膜而进行准备等。对制造低聚物量减少了的塑料膜的方法没有特别限制,例如在使用以聚酯树脂为代表的热塑性树脂作为塑料膜的材质的情况下,进行以下各工序即可。具体地说,在使热塑性树脂等的低聚物成分减少的工序(低聚物成分减少工序)后,进行使该热塑性树脂熔融而成型为膜的工序(膜成型工序)即可。以下,对上述低聚物成分减少工序和膜成型工序进行说明。
低聚物成分减少工序中使用的原料由热塑性树脂形成。这里,作为用于合成该热塑性树脂的聚合催化剂,通常使用三氧化锑Sb2O3等锑化合物。从由于低聚物的再生率低、催化剂的失活处理效果大等因而得到的原料容易低低聚物化这样的观点考虑,作为聚合催化剂,优选使用含有选自Ge、Ti、Co、Zn、Al中的至少一种的化合物,例如,氧化锗、氧化钛等催化剂。
低聚物成分减少工序中使用的原料的热塑性树脂的重复单元优选为80以上,更优选为120以上。此外,对于热塑性树脂的特性粘度,作为邻氯苯酚(OCP)中的测定值,优选为0.5(dl/g)以上,更优选为0.6(dl/g)以上,特别优选进行固相聚合而低聚物成分变少了的0.7(dl/g)以上。
低聚物成分减少工序中,将以上述方式准备的原料以颗粒状的形态或粉末状的形态使用。更具体地说,原料的形态可以为2~4mm见方的颗粒那样的形态,但是为了减小比表面积来更容易进行低聚物成分的除去,优选使用1μm~1mm的粉末那样的比表面积大的原料。通过使用这样的粉末状的原料,容易缩短用于减少、除去低聚物成分的处理时间,还容易提高提取效率。对于以粉末状使用原料的情况下的、该粉末的平均粒径,从低聚物的提取方面考虑,越细越好,从在操作性方面粗粉末容易操作这样的观点考虑,更优选为10μm~500μm。以粉末状使用原料的情况下的平均粒径的测定,没有特别限制,作为最实用的测定法,可以例示使用氩激光、氦激光的静态散射法。此外,对为了将颗粒状的原料粉碎成粉末状原料而使用的粉碎方法也没有特别限制,通常使用冷却粉碎法(冷冻粉碎法)。作为冷冻粉碎法,将例如公知的胶体磨、喷射粉碎机、球磨机、辊磨机、冲击微粉细机等适宜地单独或组合使用即可。
低聚物成分减少工序中,尝试从上述原料中除去低聚物成分。作为这样的减少、除去低聚物成分的方法,没有特别限制,但从提高生产效率同时减少环境负荷这样的观点考虑,优选将上述准备的原料以超临界气体状态进行处理。超临界气体是低聚物的良溶剂,所以通过超临界气体中的处理,可以减少低聚物量。这里,超临界状态是指在某温度以上、某压力以上兼有气体那样的扩散性能和液体那样的提取性能的状态,在二氧化碳的情况下,在31.3℃以上、72.9大气压以上成为超临界气体状态。对使用的气体没有特别限定,但优选临界温度为300℃以下、临界压力为500大气压以下的气体,可以列举出例如,一氧化碳、二氧化碳、氨气、氮气、水、甲醇、乙醇、乙烷、丙烷、丁烷、苯、乙醚等。在这些气体中,从超临界温度低这方面考虑,优选二氧化碳、乙烷。
低聚物成分减少工序中,如上所述,超临界气体作为低聚物的良溶剂起作用,但通过与超临界气体和原料一起共存不溶解热塑性树脂的夹带剂(entrainer),从而容易更良好地进行低聚物的提取。作为使用的夹带剂,没有特别限制,只要根据所使用的热塑性树脂来适宜选择即可。例如,在聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的情况下,作为夹带剂,优选使用氯仿等卤代烃类;苯、甲苯、二甲苯、乙苯等芳香族烃类;二
Figure BDA00001684779200151
烷、四氢呋喃等醚类。在这些夹带剂中,从生产效率的提高、环境负荷的减小、操作的容易性等观点考虑,更优选使用二
Figure BDA00001684779200152
烷。对夹带剂的混合比率没有特别限制,但从更好地进行低聚物的提取这样的观点考虑,优选相对于超临界气体为10%以上。
在低聚物成分减少工序中使用超临界气体的情况下,处理温度为超临界温度以上。这里,在所使用的原料是热塑性树脂的情况下,从原料的操作的容易性的观点考虑,优选使处理温度为超临界温度以上,并且为热塑性树脂的熔点Tm以下、玻璃化转变温度Tg以上。此外,使用超临界气体的情况下的体系的压力只要是临界压力以上即可,但从提高提取速度的观点考虑,优选以尽量高压进行处理。例如,在气体使用二氧化碳的情况下,可以为100大气压左右,但优选为300大气压以上,更优选为400大气压以上。如果为这样的范围,则容易加快提取速度。而且,在超临界气体中的处理时间也取决于提取量,但考虑到工业生产,则为1~10小时。
在低聚物成分减少工序中进行超临界气体中的处理的情况下,该超临界气体处理既可以使用完全封闭的封闭体系的处理装置,也可以使用能够连续地将原料、超临界气体等投入、排出的体系的处理装置。从容易良好地进行工业生产这样的观点考虑,优选用能够连续地将原料、超临界气体等投入、排出的体系进行处理。更具体地说,优选使用循环型的处理装置,该装置能够连续地向处理釜投入且排出树脂原料,进而供给新鲜的超临界气体和夹带剂混合气体,并且同时将提取后的气体从处理釜排出,回收、纯化低聚物后,进而作为超临界气体使用。
膜成型工序中,将上述低聚物成分减少工序中得到的低聚物含量少的树脂根据需要进行脱水、干燥、热处理,然后通常在该树脂的熔点Tm以上进行熔融成型(熔融挤出),从而形成塑料膜。这里,熔融挤出可以使用例如单轴排气式挤出机、双轴排气式挤出机、串列式挤出机等任意挤出机。此外,口模也可以使用环型模、T型模、衣架型模(coat hanger die)、鱼尾型模(fish-tail die)、L型模等任意形状的口模。此外,对于熔融挤出,从除去熔融原料中的异物的观点考虑,通常将熔融树脂一边从适宜的过滤器例如烧结金属、多孔性陶瓷、砂、金属网等过滤一边挤出。
膜成型工序中,从口模条纹消除、稳定流延的观点考虑,优选将熔融状态的树脂片从口模向垂直方向挤出,更优选口模成型段方向也朝向垂直方向。此外,对口模和流延鼓的位置关系没有特别限制,但与口模位于流延鼓的顶上相比,片的行进方向上、更优选垂直方向成为鼓的切线那样的位置对于厚度均质性、表面无缺陷等而言是优选的。因此,口模形状优选为鸦嘴型的前端尖的形状。另外,对于从口模挤出熔融片时的牵伸比(=口模模唇间隔/被挤出的片厚度),从容易得到厚度不均匀小、平面性良好的片这样的观点考虑,优选为3以上,更优选为5以上,此外优选为20以下。
在膜成型工序中,接下来,优选使用辊式长度方向拉伸机将低聚物成分少的挤出塑料膜用辊加热到Tg以上,拉伸1.5~7倍左右。接下来,也优选进行如下操作:为了进行宽度方向拉伸而导入到拉幅式宽度方向拉伸机中,利用夹具把持片两端,通过热风将片加热到Tg以上,使两端夹具的宽度扩大,从而将片向横向(宽度方向)拉伸2~8倍。进而,为了制成长度方向强度强的片,可以沿长度方向再次进行辊拉伸。当然也可以进行将长度方向和宽度方向同时拉伸的同时双轴拉伸。
接下来,对有机层形成工序进行说明。
有机层形成工序是在塑料膜上形成比该塑料膜表面的最大高低差厚的有机层的工序。有机层优选使用紫外线固化型树脂来形成。使用紫外线固化型树脂的优点在于,与热固化型树脂相比,可以减少有机层形成时对塑料膜的热负荷,所以塑料膜的材料选择的余地大。此外,在以卷至卷方式进行有机层的形成的情况下,对于热固化型树脂,在卷绕到卷上后,需要进一步干燥,容易发生有机层容易粘连的现象,而对于紫外线固化型树脂,可以抑制上述现象的发生。此外,在使用了热固化型树脂的情况下,通过上述进一步干燥,在卷中心附近的有机层和卷外侧附近的有机层倾向于容易发生固化不均匀,但如果使用紫外线固化型树脂,则容易抑制这样的倾向。
在有机层形成工序中,在有机层使用紫外线固化型树脂的情况下,通过在塑料膜上涂布紫外线固化型树脂组合物,对涂膜照射紫外线,使紫外线固化型树脂固化,从而形成有机层。这里,紫外线固化型树脂组合物使用如上述“阻气性膜”的说明项中所说明的组合物即可,因此为了避免重复说明,所以将这里的说明省略了。
有机层形成工序中,作为涂布紫外线固化型树脂组合物的方法,没有特别限制,可以列举出例如,辊涂法、凹版辊涂布法、吻辊涂布法、逆转辊涂布法、迈耶棒(meyer bar)涂布法、凹版涂布法、旋转涂布法和模涂法等通常使用的涂布方法。
在有机层形成工序中,在塑料膜上涂布上述紫外线固化型树脂组合物后,根据需要进行干燥,进而进行紫外线固化。干燥的温度可以是常温,但在紫外线固化型树脂组合物含有溶剂的情况下,优选在该溶剂的沸点以上的温度进行。此外,干燥时间只要在考虑工业生产性同时根据需要从切实除去所含的溶剂的观点考虑进行适宜调整即可。紫外线固化只要通过从紫外线源照射紫外线来进行即可。作为该情况下的紫外线源的具体例,可以列举出例如,超高压水银灯、高压水银灯、低压水银灯、碳弧灯、黑光荧光灯、金属卤化物灯等的光源。作为紫外线的波长,可以使用190~380nm的波长区域。照射紫外线的时间只要在考虑工业生产性的同时从进行有机层的切实固化的观点考虑进行适宜调整即可。
接下来,对无机层形成工序进行说明。
无机层形成工序是在有机层上形成无机层的工序。无机层中使用的材料只要使用如上述“阻气性膜”的说明项中所说明的材料即可,因此为了避免重复说明,将这里的说明省略了。
在无机层形成工序中,使上述说明的规定的材料沉积在有机层上而形成无机层。这样的无机层的形成方法,没有特别限制,从工业生产性的观点考虑,可以优选列举出例如,真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等物理气相生长法(Physical Vapor Deposition法)、等离子体化学气相生长法(Chemical Vapor Deposition法)等。这样的各种形成方法中的成膜条件,只要考虑要得到的无机层的物性、厚度等适宜地调整以往公知的成膜条件来进行即可。
无机层形成工序中的无机层的形成,更具体地说,可以列举出使用无机氧化物、无机氮化物、无机氧化氮化物或金属等作为原料,将它们加热而蒸镀到基材上的真空蒸镀法。此外还可以列举出,通过向上述原料导入氧气使其氧化而蒸镀到基材上的氧化反应蒸镀法。进而还可以列举出使用上述原料作为靶原料,导入氩气、氧气进行溅射,从而蒸镀到基材上的溅射法。而且还可以利用通过由等离子体枪产生的等离子体束使上述原料加热,蒸镀到基材上的离子镀法。此外,在成膜氧化硅的蒸镀膜的情况下,还可以使用以有机硅化合物作为原料的等离子体化学气相生长法。
本发明的阻气性膜的制造方法由塑料膜准备工序、有机层形成工序和无机层形成工序构成,但也可以进行除此以外的其它工序。作为这样的工序,可以列举出例如,底涂层形成工序、外覆层形成工序等。这样的各种工序只要适宜地使用以往公知的方法进行即可。
实施例
接下来,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明只要不超过其主旨即可,并不受以下实施例的记载限定。
(实施例1)
<塑料膜准备工序>
首先,作为塑料膜使用厚度50μm的聚酯膜(東レ株式会社制、PET膜、商品名:ルミラ一X10S(ルミラ一是注册商标)、低聚物量:0.65质量%)。这里,低聚物量(低聚物成分量)以東レ株式会社的主页(http://www.toray.jp/films/properties/lumirror/lum_×10s.html)作为参考。该主页中,低聚物的分析记载为“二甲苯24HR”,认为是依照東レ株式会社的专利公开公报(日本特开平11-288622号公报)中记载的以下方法进行的。首先,将切成50mm见方的16片膜样品在140℃的热风烘箱中干燥2小时,测定重量(提取前重量)。接下来,使用索格利特提取器用沸腾二甲苯(500ml)提取24小时。然后,取出提取后的样品,用装有水的超声波清洗机清洗6分钟,反复清洗3次,轻轻用纱布擦去附着在表面的二甲苯。最后将提取后的样品在160℃的热风烘箱中干燥8小时,测定重量(提取后重量),通过“低聚物量(%)=100×(提取前重量-提取后重量)/提取前重量”的计算式求出低聚物量。
另外,以下的表1中转载了東レ株式会社的主页(http://www.toray.jp/films/properties/lumirror/lum_×10s.html)上登载的各塑料膜的各级别的低聚物量。
表1各塑料膜的各级别、各厚度的低聚物量(质量%)
Figure BDA00001684779200191
此外,塑料膜的表面的表面粗糙度(最大高低差)使用表面形状测定装置(東レエンジニアリング制SP-500),在透镜倍率50倍、分辨率1376×1040像素的条件下测定0.13mm×0.17mm的范围,将最大值与最小值之差作为最大高低差进行评价。其结果是,塑料膜的最大高低差为1.3μm。另外,作为构成阻气性膜后的塑料膜的表面粗糙度的最大高低差的测定只要如下进行即可:使用聚焦离子束加工装置(FIB:日立制作所制、FB-2000)对阻气性膜进行加工,使塑料膜的截面露出,然后用扫描型电子显微镜(SEM:日立制作所制、S-5000H、加速电压1.5kV)观察该截面。测定塑料膜截面的任意的6处位置,采用其中的最大高低差的值。
<有机层形成工序>
使用模涂机在该塑料膜的一面上涂布调整到下述组成的紫外线固化型树脂组合物(紫外线固化型有机层用墨),在120℃干燥2分钟后,在波长260~400nm的范围的累积光量300mJ/cm2的条件下照射紫外线,形成厚度5μm的有机层。该有机层的厚度如下测定:使用聚焦离子束加工装置(FIB:日立制作所制、FB-2000)对阻气性膜进行加工,使有机层的截面露出,然后用扫描型电子显微镜(SEM:日立制作所制、S-5000H、加速电压1.5kV)观察该截面,从而进行测定。此时,测定有机层截面的任意的6处位置,采用平均值。
·紫外线固化型有机层用墨的组成;
聚酯丙烯酸酯低聚物(东亚合成(株)制、アロニツクスM-8060):39重量份
甲苯/甲基乙基酮(1/1)的混合溶剂:60重量份
低聚[2-羟基-2-甲基-[1-(4-甲基乙烯基)苯基]丙酮](光聚合引发剂、lamberti公司制、ESACURE ONE):1重量份
<无机层形成工序>
无机层以溅射成膜方式形成。具体地说,将形成有上述有机层的塑料膜按照对有机层侧成膜的方向设置在间歇式溅射装置(アネルバ株式会社制、SPF-530H)的箱室(chamber)内,搭载硅作为靶材。这里,将靶与形成有有机层的塑料膜的距离设定在50mm。作为成膜时的添加气体,使用氮气(太阳东洋酸素株式会社制、纯度99.9995%以上)、氩气(太阳东洋酸素株式会社制、纯度99.9999%以上)。用油回转泵和低温泵将箱室内减压直至到达真空度2.5×10-4Pa。接下来,向箱室内以流量15sccm导入氮气,以流量20sccm导入氩气。然后,通过控制位于真空泵与箱室之间的阀的开闭度将箱室内压力保持在0.25Pa,同时通过RF磁控溅射法以投入电力1.2kW在有机层上形成厚度80nm的氧化氮化硅层。另外,sccm是standard cubic centimeter per minute(标准状态毫升/分钟)的缩写。
以上述方式得到的阻气性膜的层构造是聚酯膜(PET膜)/紫外线固化型有机层/无机层(氧化氮化硅层)。该阻气性膜的水蒸气透过率用以下方法测定。即,在测定温度:37.8℃、湿度:100%RH的条件下使用水蒸气透过率测定装置(MOCON公司制、商品名:AQUATRAN)测定。将其结果示于下述的表2中。
另外,塑料膜的厚度可以用取得时的厚度数据进行评价,但构成阻气性膜后的塑料膜的厚度可以如下测定:通过用聚焦离子束加工装置(FIB:日立制作所制、FB-2000)对阻气性膜进行加工,使塑料膜的截面露出,然后用扫描型电子显微镜(SEM:日立制作所制、S-5000H、加速电压1.5kV)观察该截面,从而进行测定。此时,测定塑料膜截面的任意的6处位置,采用平均值。
(实施例2)
除了在无机层形成工序中以离子镀成膜方式进行无机层的形成,制成以下组成的无机层以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。以下,对作为不同点的无机层形成工序进行记载。
在无机层的形成前,准备以下的离子镀用蒸发源材料。即,相对于作为氮化硅粉末的Si3N4粉末(高纯度化学制、平均粒径:1μm)100重量份,加入作为导电性材料的氧化锌(ZnO)粉末(高纯度化学制,由粒度分布计·库尔特粒度仪法测定得到的平均粒径:0.5μm,根据JIS-K7194由4探针法测定得到的体积电阻率为10Ω·cm)30重量份进行混合。接下来,一边向该原料粉末中加入作为粘合剂的2%纤维素水溶液,一边使原料粉末旋转,得到10mmφ的球状体。然后,加入到烧成炉中,在400℃保持1小时,得到由平均粒径7mmφ的块状物构成的离子镀用蒸发源材料。另外,将通过X射线分光分析装置(XPS/ESCA)对所得的蒸发源材料的质量比例进行测定,结果相对于二氧化硅100,氧化锌的质量比例为30,与原料粉末的混合比例基本一致。这里,作为X射线分光分析装置使用了VGScientific公司制ESCA LAB220i-XL。
无机层以离子镀成膜方式形成。具体地说,与实施例1同样地,使用厚度50μm的聚酯膜(東レ株式会社制、PET膜、商品名:ルミラ一X10S、低聚物量:0.65质量%)作为塑料膜,在该塑料膜的一面上形成有机层。然后,将塑料膜按照对有机层侧成膜的方向放置在空心阴极型离子镀装置中。接下来,将制作的蒸发源材料投入到空心阴极型离子镀装置内的坩埚中,然后进行抽真空。真空度达到5×10-4Pa后,向等离子体枪以15sccm导入氩气,使其发出电流110A、电压90V的等离子体。将箱室内维持1×10-3Pa,通过磁力使等离子体沿规定方向弯曲,并照射到本发明的蒸发源材料上。确认了坩埚内的蒸发源材料经由熔融状态而升华。通过进行离子镀(蒸镀速率:360nm/分钟)5秒钟而沉积在基板上,形成膜厚30nm的SiNZnO层。
以上述方式得到的阻气性膜的层构造是聚酯膜(PET膜)/紫外线固化型有机层/无机层(SiNZnO层)。与实施例1同样地测定该阻气性膜的水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(实施例3)
除了在无机层形成工序中以真空蒸镀成膜方式进行无机层的形成,制成以下组成的无机层以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。以下,对作为不同点的无机层形成工序进行记载。
与实施例1同样地,使用厚度50μm的聚酯膜(東レ株式会社制、PET膜、商品名:ルミラ一X10S、低聚物量:0.65质量%)作为塑料膜,在该塑料膜的一面上形成有机层。然后,将塑料膜按照对有机层侧成膜的方向放置在真空蒸镀装置内。接下来,使用真空蒸镀装置在1.33×10-3Pa的真空下以高频加热方式使SiO蒸发,在有机层上形成厚度40nm的SiOx(x=1.7)层。
以上述方式得到的阻气性膜的层构造为聚酯膜(PET膜)/紫外线固化型有机层/无机层(SiOx(x=1.7))。与实施例1同样地测定该阻气性膜的水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(实施例4)
除了作为塑料膜使用厚度125μm的聚酯膜(東レ株式会社制、PET膜、商品名:ルミラ一X10S、低聚物量:0.53质量%)以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。低聚物量与实施例1同样地使用在東レ株式会社的主页上登载的数据。此外,与实施例1同样地测定塑料膜的表面粗糙度,结果最大高低差为1.5μm。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(实施例5)
除了作为塑料膜使用厚度300μm的聚酯膜(東レ株式会社制、PET膜、商品名:ルミラ一X10S、低聚物量:0.37质量%)以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。低聚物量与实施例1同样地使用東レ株式会社的主页上登载的数据。此外,与实施例1同样地测定塑料膜的表面粗糙度,结果最大高低差为1.6μm。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(实施例6)
除了使有机层的厚度为3μm以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(实施例7)
除了使有机层的厚度为2.0μm以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(实施例8)
除了使有机层的厚度为1.7μm以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(比较例1)
除了不形成有机层以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(比较例2)
除了使有机层的厚度为1μm以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
(比较例3)
除了作为低聚物量未减少的塑料膜使用厚度50μm的聚酯膜(東レ株式会社制、PET膜、商品名:ルミラ一S10、低聚物量:约1.6质量%)以外,与实施例1同样地制造阻气性膜。低聚物量与实施例1同样地使用東レ株式会社的主页上登载的数据,但进而使用以下方法求出。即,在该主页上关于ルミラ一S10记载了厚度250μm的低聚物量(低聚物成分量)为1.4质量%,对于ルミラ一X10S,如果厚度从250μm变为50μm,则低聚物量从0.46质量%变为0.65质量%,增加了0.2质量%左右。因此,对于厚度50μm的ルミラ一S10,也认为与250μm的相比,低聚物量增加了0.2质量%左右,使低聚物量为1.4+0.2=1.6质量%。此外,与实施例1同样地测定低聚物量未减少的塑料膜的表面粗糙度,结果最大高低差为0.6μm。对于得到的阻气性膜,与实施例1同样地测定水蒸气透过率。将其结果示于下述的表2中。
表2
Figure BDA00001684779200251
图2是显示塑料膜中含有的低聚物量与水蒸气透过率的关系的图。具体地说,是关于表2所示的数据中有机层的厚度为5μm且无机层的成膜方式为溅射法的阻气性膜(实施例1、4~8、比较例3),绘制塑料膜中含有的低聚物量与水蒸气透过率的关系而得的图。由图2可知,通过使塑料膜中含有的低聚物量为1.0质量%以下,可以使水蒸气透过率为10-2g/m2/天水平以下(0.01g/m2/天以下),并可以实现非常高水平的阻气性。
符号说明
1 阻气性膜
2 塑料膜
3 有机层
4 无机层。

Claims (5)

1.一种阻气性膜,其特征在于,含有所含的低聚物量为1质量%以下的塑料膜、在该塑料膜上设置的有机层、和在该有机层上设置的无机层,所述低聚物是利用使塑料膜在加热的二甲苯中浸渍24小时、由其重量变化来测定在二甲苯中被提取的低聚物成分的方法,作为低聚物成分检测出的物质,
所述有机层的厚度比所述塑料膜表面的最大高低差大。
2.如权利要求1所述的阻气性膜,其特征在于,所述有机层的厚度为1.7~10μm。
3.如权利要求1或2所述的阻气性膜,所述塑料膜的材质是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4.一种装置,其特征在于,是使用权利要求1~3的任一项所述的阻气性膜的装置,该装置是显示装置或发电装置。
5.一种阻气性膜的制造方法,其特征在于,包含以下工序:
塑料膜准备工序,准备低聚物量为1质量%以下的塑料膜,所述低聚物是利用使塑料膜在加热的二甲苯中浸渍24小时、由其重量变化来测定在二甲苯中被提取的低聚物成分的方法,作为低聚物成分检测出的物质,
有机层形成工序,在所述塑料膜上形成比该塑料膜表面的最大高低差厚的有机层,以及,
无机层形成工序,在所述有机层上形成无机层。
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