CN103796765A - 功能膜制造方法和功能膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高性能功能膜,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。

Description

功能膜制造方法和功能膜
技术领域
本发明涉及一种功能膜,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。
背景技术
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1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1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辊(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1.0×10-3[克/(平方米·天)]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1:JP2002-264274A
专利文献2:JP2009-172986A
专利文献3:JP2007-277631A
专利文献4:JP2003-13020A
专利文献5:JP2007-21871A
发明内容
发明所要解决的课题
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CCD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,本发明旨在解决上述惯用技术的问题以及提供一种功能膜和功能膜的制造方法,所述功能膜能够通过使用表面粘附有大量异物的常用载体以低成本和高生产率获得产物高度气体阻挡性质等等的高性能产物,而无需进行载体表面的预先清洁或进行有机层形成环境的清洁且无需增加有机层的厚度。
用于解决课题的手段
为了解决上述问题,本发明提供功能膜制造方法,以便制造具有载体上的有机层和有机层上的无机层的功能膜,其包括以下步骤:
制备含有有机化合物和有机溶剂的涂料,所述有机化合物的玻璃态转化温度是100℃以上且将形成有机层;
载体表面用5立方厘米/平方米以上的涂布量的涂料涂布,使得有机层的厚度变成0.05微米到3微米;
通过使涂布在载体表面上的涂料干燥使得涂料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,且接着使有机化合物固化来形成有机层;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表面上形成无机层。
在本发明的功能膜制造方法中,涂料优选含有0.005重量%到7重量%浓度(不包括有机溶剂)的表面活性剂。
优选通过模涂方法用涂料涂布载体。
涂布在载体上的涂料粘度优选是0.8厘泊到10厘泊。
优选在上面形成有有机层的载体沿预定方向传送的同时,无机层是通过伴有等离子体产生的气相沉积方法形成。
优选的是,载体是从载体卷拉出,所述载体卷是通过将长度较长的载体卷起形成卷形而获得,在沿长度方向传送拉出的载体的同时,有机层是通过用涂料涂布载体、使涂料干燥且使有机化合物固化而形成,且将上面形成有机层的载体再次卷起以便形成卷形,从而获得载体/有机层卷;以及
从载体/有机层卷将上面形成有有机层的载体拉出,在沿长度方向传送载体的同时形成无机层,且将上面形成有无机层的载体再次卷起以便形成卷形。
涂料中所含的有机化合物优选是通过光聚合反应交联的(甲基)丙烯酸酯系有机化合物。
无机层优选是由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅以及氧化铝中的一种形成。
本发明还提供功能膜,其包括:
载体;
形成在载体上的有机层;和
形成在有机层上的无机层,
其中每1平方厘米载体表面上具有10个以上异物;以及
有机层含有有机化合物作为主要组分且具有0.05微米到3微米的膜厚度,所述有机化合物的玻璃态转化温度是100℃以上且所述膜厚度小于载体表面上至少一个异物在膜厚度方向上的尺寸。
在本发明的功能膜中,有机层优选含有0.005重量%到7重量%表面活性剂。
有机层优选是通过涂布含有将成为有机层的组分的涂料而形成。
其优选包括保护有机层作为最上层。
其优选包括无机层上的一个以上的作为下层的中间有机层与作为上层的中间无机层的组合。
有机层(且任选地,中间有机层)优选是通过使(甲基)丙烯酸酯系有机化合物通过聚合反应交联而获得。
无机层优选是由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅以及氧化铝中的一种形成。
发明的效果
根据本发明的具有上述配置的功能膜制造方法,可以通过使用普通廉价载体、通过进行载体表面的预先清洁且在无需清洁有机层形成环境和无需增加有机层厚度的情况下以低成本和高生产率制造高性能功能膜,例如呈现高度气体阻挡性质的气体阻挡膜。
通过本发明的功能膜制造方法制造的本发明的功能膜较薄、具有足够柔韧性、呈现较高性能且廉价。
附图说明
图1(A)到图1(C)分别是概念上显示通过本发明的制造方法制造的功能膜的实例的视图。
图2(A)和图2(B)分别是概念上显示进行本发明的功能膜制造方法的制造设备的实例的视图。图2(A)是有机层形成设备且图2(B)是无机层形成设备。
具体实施方式
下文中,将基于附图中说明的优选实例详细描述本发明的功能膜制造方法和功能膜。
图1(A)概念上显示使用本发明的功能膜的气体阻挡膜的实例。
气体阻挡膜10具有载体B(的表面)上的有机层12,以及有机层12(的表面)上的无机层14。基本上,气体阻挡膜10是通过下文中所描述的本发明的功能膜制造方法制造的。
应注意,本发明的功能膜并不限于气体阻挡膜。
具体地,本发明可以按各种方式用于已知的功能膜中,所述功能膜是例如包含光学滤波器以及防光反射膜的各种光学膜。然而,虽然稍后将描述其细节,但是根据本发明,能够形成空隙(例如破裂部分或未成形部分)数目显著降低的无机层14。因此,本发明最佳地用于由于无机层14的空隙而性能显著恶化的气体阻挡膜中。
本发明的功能膜并不限于图1(A)中所示的配置,只要功能膜具有载体B上的下文所描述的有机层12以及有机层12上的下文所描述的无机层14即可,且可以使用各种层配置。
举例来说,作为图1(B)中所示的功能膜20,可以采用这样一种配置,其中主要用于保护无机层14的保护有机层24(最上层)被放置在无机层14上。
另外,作为可以实现较高性能的配置,类似于图1(C)中所示的功能膜26,可以在无机层14上提供一个以上的作为底层的中间有机层12m与作为覆盖层的中间无机层14m的组合(无机层与有机层的交互积层结构)。或者,功能膜可以更具有作为最上层的保护有机层24。
在这些功能膜中,中间有机层12m和保护有机层24可以按照与形成用于已知的有机/无机积层型功能膜的有机层相同的方式来形成,所述功能膜是揭示于(例如)前述专利文献1和专利文献2中。中间无机层14m可以经过配置而等效于下文描述的无机层14。
另外,当功能膜具有多个有机层和/或无机层时,每个有机层和无机层可以由相同的材料或不同的材料形成。
在本发明的制造方法中,载体(衬底/基底材料)B并不受到特定的限制。具体地,可以将用作功能膜(例如气体阻挡膜)的载体的各种已知片状物质用作载体B。
优选的是使用具有足够长度的片状载体B(网状载体B),使得有机层和无机层可以通过下文中将描述的卷对卷式(Roll-to-Roll)方法来形成。
载体B的特定优选实例包含由各种塑料(聚合物材料)形成的塑料膜,所述塑料是例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯以及聚甲基丙烯酸酯。
另外,载体B可以具有形成在上述塑料膜的表面上的用于获得各种功能的层(膜),例如保护层、粘合层、光反射层、抗反射层、光屏蔽层、平坦化层、缓冲层以及压力缓解层。
此处,在本发明的气体阻挡膜10中,载体B的表面每1平方厘米具有10个以上异物16。
如上文所述,大量的异物16粘附在将被用作载体B的常用塑料膜上。大多数这些异物16是在载体的形成期间形成的残余低聚物、带电且具有粘附性的空气中粒子等等。大多数异物16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这些异物的有机层12,有机层12的膜厚度需要大于例如10微米。如上文所述,如果有机层12的厚度增大,那么将会出现各种问题,例如气体阻挡膜的柔韧性恶化。
因此,为了获得高性能膜,例如呈现较高程度的气体阻挡性质的气体阻挡膜,优选的是载体B的表面具有少量的异物16。
然而,如上文所述,为了在没有异物的载体B上形成有机层12,由此在实际生产设施中获得具有平坦表面的有机层12,用于清洁载体表面的高性能清洁设备或经过配置以便清洁环境空气的构件(有机层在其中储存或形成,例如清洁室)是必需的。因此,生产设备的成本以及运行成本会显著增加,且因此极难实现。
如果使用具有少量异物的高度管理型载体B,则可能不需要进行清洁。然而,这种载体B是非常昂贵的,且即使是在这种情况下,环境管理仍然是必需的。
相比之下,在本发明的气体阻挡膜10中,载体B的表面每1平方厘米具有10个以上异物16。具体而言,载体B的表面上优选地每1平方厘米具有10个以上异物16,所述异物16在有机层12的膜厚度方向上具有3微米以上的尺寸(高度)。也就是说,在本发明中,常规分布的普通塑料膜等等在未经受清洁(清理)等等的情况下用作载体B,并且在未经受大气清理等等的正常环境中在载体B上形成有机层12。
因此,根据本发明,可以在低成本下以高生产率制造诸如气体阻挡膜10的高性能功能膜,所述气体阻挡膜呈现较高程度的气体阻挡性质且湿气渗透率小于1×10-3[克/(平方米·天)]。
换言之,在本发明中,载体B的表面每1平方厘米具有10个以上异物16,且由此表明气体阻挡膜10(功能膜)是实现设备成本和原材料成本降低的低成本气体阻挡膜。另外,在本发明中,尽管气体阻挡膜10是以低成本制造的,但是仍能够以高生产率获得高性能气体阻挡膜10。
稍后将对这一点进行详细描述。
有机层12是形成在载体B的表面上。
有机层12是由有机化合物形成的层(含有有机化合物作为主要组分的层(膜)),且是基本上通过使单体和/或低聚物经受交联(聚合)和固化(膜固化)而获得。有机层12充当底涂层,用于适当地形成无机层14,所述无机层呈现例如气体阻挡性质的预期功能。
在本发明中,有机层12是由具有100℃以上的玻璃态转化温度(Tg)的有机化合物形成的层。另外,有机层12具有0.05微米到3微米的厚度,且厚度小于至少一个粘附在载体B表面上的异物16的高度。
如图1所示,形成有机层12以便覆盖包含异物16的表面的载体B的表面而不留下空隙(使得覆盖载体B的表面的有机层12具有极少数空隙(未成形部分))。
也就是说,在本发明的气体阻挡膜10中,有机层12不是所形成用于覆盖(包埋)存在于载体表面上的不规则分布以便对上面形成无机层14的表面(膜形成表面)进行平坦化的层。
换句话说,在本发明中,有机层12是这样一种层,其是形成以便覆盖包含异物16的载体B的整个表面且其表面上具有不规则部分。另外,有机层12是这样一种层,其不具有大于如在有机/无机积层型气体阻挡膜(功能膜)中形成的有机层所必需的厚度。
稍后将对这一点进行详细描述。
如上文所述,有机层12是由Tg是100℃以上的有机化合物形成(有机层12含有Tg是100℃以上的有机化合物作为主要组分)。
在本发明中,有机层12是作为用于适当地形成无机层14的底涂层而形成的。如稍后详细描述,形成有机层12是主要用于保护载体B以及异物16,所述异物是来自在无机层14的形成期间产生的等离子体。
当形成有机层12的有机化合物的Tg(下文中,也简称作“有机层12的Tg”)低于100℃时,有机层12是在无机层14的形成期间由等离子体的热量蚀刻,由此无机层14的形成受到阻碍。当有机层12被蚀刻时,受蚀刻的有机层12的有机化合物变为异物且粘附到有机层12或无机层14的表面。
考虑到上述内容,有机层12的Tg优选是120℃以上,且尤其优选是150℃以上。
有机层12的厚度(膜厚度)是0.05微米到3微米,且厚度小于至少一个粘附在载体B的表面的异物16的高度。
在本发明中,异物16的高度是粘附到载体表面的异物16在有机层12的膜厚度方向上的尺寸。另外,在本发明中,有机层12的厚度是有机层12中没有异物16的区域的厚度。
当有机层12的厚度小于0.05微米时,难以用有机层12覆盖异物16,且有机层12可能无法在无机层14的形成期间有效地充当载体B等等的保护层。
相反,当满足以下条件中的至少一个时,则有机层12过厚,由此气体阻挡膜10无法获得充分的柔韧性:有机层12的厚度超过3微米和有机层12的膜厚度大于所有的异物16的高度。另外,由于有机层12过厚,出现例如有机层12破裂和气体阻挡膜10卷曲等问题。
考虑到上述几点,有机层12的厚度优选是0.1微米到2.5微米,且尤其优选是0.5微米到2微米。
如上文所述,在本发明的气体阻挡膜10中,载体B的表面每1平方厘米具有10个以上异物16。在本发明的气体阻挡膜10中,有机层12的表面不是覆盖异物16的平坦表面,而是具有由异物16引起的不规则部分的表面。因此,在本发明的气体阻挡膜10中,每1平方厘米有机层12表面的高度差优选是300纳米以上,且尤其优选是500纳米以上。
在本发明中,有机层12的表面具有如上文所述的高度差,且与前述载体表面上异物16的情况类似,这表明气体阻挡膜10是实现设备成本和原材料成本降低的低成本气体阻挡膜。在本发明中,成本降低是如上文所述实现的,且此外,高性能气体阻挡膜是以高生产率制造的。
每1平方厘米有机层12表面的高度差意味对应于1平方厘米面积(投影到载体B的1平方厘米有机层12)的载体表面的有机层12的表面处最接近载体B的位置(通常是没有异物16的位置)与距离载体B最远的位置(通常是异物16的顶部)之间的距载体B的距离的差异。
因此,每1平方厘米有机层12的表面的高度差是300纳米以上意味着,举例来说,当有机层12(气体阻挡膜10)的表面被划分成1平方厘米的正方形时,有机层12的表面的高度差(从载体B到有机层表面的距离最短的位置与从载体B到有机层表面的距离最长的位置之间的距离差异)在所有正方形中是300纳米以上。
在本发明的气体阻挡膜10中,用于形成有机层12的材料并不受特定的限制,并且可以使用各种已知的有机化合物(树脂和聚合物化合物),只要其Tg是100℃以上即可。
特定的优选实例包含热塑性树脂,例如聚酯、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸-顺丁烯二酸共聚物、聚苯乙烯、透明氟树脂、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、酰化纤维素、聚氨酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂环族聚烯烃、聚芳酯、聚醚砜、聚砜、芴环修饰的聚碳酸酯、脂环族环修饰的聚碳酸酯、芴环修饰的聚酯以及丙烯酰基化合物;以及由聚硅氧烷和其它有机硅化合物制成的膜。
其中,考虑到优秀的Tg和强度,优选由将醚基作为官能团的自由基可聚合化合物和/或阳离子可聚合化合物的聚合物组成的有机层12。
具体而言,除了上述Tg和强度之外,考虑到低折射率和优秀的光学性质,含有丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的单体或低聚物的聚合物作为主要组分的丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂优选作为有机层12。
其中,尤其优选是含有具有两个以上官能团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如二丙烯二醇二(甲基)丙烯酸酯(dipropylene glycol di(meth)acrylate,DPGDA)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropanetri(meth)acrylate,TMPTA)以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylate,DPHA))的单体或低聚物的聚合物作为主要组分的丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂。
在本发明的气体阻挡膜10中,有机层12优选含有0.005重量%到7重量%表面活性剂。也就是说,在稍后将描述的本发明的制造方法中,优选使用含有0.005重量%到7重量%浓度(不包括有机溶剂)的表面活性剂的涂料形成有机层12。
稍后将对这一点进行详细描述。
无机层14是由无机化合物形成的层(含有无机化合物作为主要组分的层(膜))。在气体阻挡膜10中,无机层14是主要呈现预期阻挡性质的层。也就是说,在本发明的功能膜中,无机层是主要呈现预期功能(例如气体阻挡性质、滤光性质(如预定波长带的光的透射和遮蔽)等等)的层。
如上文所描述,根据本发明,有可能适当地通过覆盖有机层12的顶部而不留下空隙(通过覆盖有机层12的顶部使得留下极少数空隙(未成形部分))来形成无机层14。因此,作为无机层14,优选由无机化合物(例如氮化硅)形成层,所述无机化合物呈现气体阻挡性质且其性能由于空隙等等而显著恶化。
在气体阻挡膜10中,可以使用各种呈现气体阻挡性质的无机化合物作为无机层14。
其特定优选实例包含由无机化合物形成的膜,所述无机化合物包含金属氧化物,例如氧化铝、氧化镁、氧化钽、氧化锆、氧化钛以及氧化铟锡(ITO);,金属氮化物,例如氮化铝;金属碳化物,例如碳化铝;硅氧化物,例如氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅以及碳化氧化氮化硅(silicon nitride oxidecarbide);硅氮化物,例如氮化硅和碳氮化硅;硅碳化物,例如碳化硅;这些物质的氢化物;两种以上这些物质的混合物;以及上述含有氢的化合物。
具体地说,优选将氮化硅、氧化硅、氮氧化硅以及氧化铝用于气体阻挡膜,因为这些化合物可以呈现优秀的气体阻挡性质。
应注意,当本发明用于除气体阻挡膜以外的功能膜时,可适当地选择呈现预期功能(例如预定波长带的透射光的过滤性质和遮蔽其它波长带的光以及预定折射率)的无机化合物以便形成无机层14。
另外,本发明的功能膜不限于其中无机层14主要呈现预期功能的功能膜。也就是说,本发明的功能膜可以通过有机层12与无机层14的组合来呈现预期功能。
在本发明中,无机层14的厚度不受特定限制。也就是说,可以根据用于形成层的材料将无机层14的厚度适当地设定成可以呈现预期气体阻挡性质(功能)的厚度。根据发明人的论述,无机层14的厚度优选是10纳米到200纳米。
通过将无机层14的厚度设定成10纳米以上,可以形成稳定呈现足够气体阻挡性能的无机层14。通常,无机层14较脆弱,且当无机层14过厚时,所述层可能破裂、破碎或脱落。因此,通过将无机层14的厚度设定成200纳米以下,可以防止层破裂。
考虑到这一点,无机层14的厚度优选是15纳米到100纳米且尤其优选是20纳米到75纳米。
图2示意性显示用于通过本发明的功能膜制造方法来制造本发明的功能膜的制造设备的实例。
制造设备包含用于形成有机层(膜)12的有机膜形成设备30和用于形成无机层的无机膜形成设备32。在图2中,图2(A)表示有机膜形成设备30且图2(B)表示无机膜形成设备32。
在制造具有图1(B)或图1(C)中所示的层配置的气体阻挡膜(功能膜)的情况下,可以通过有机膜形成设备30形成中间有机层12m和保护有机层24,且可以通过无机膜形成设备32形成中间无机层14m。
图2中所示的有机膜形成设备30和无机膜形成设备32是各自通过所谓卷对卷(Roll-to-Roll)(下文中也称作“R对R”)形成膜的设备,其中欲成膜材料是从通过将欲成膜的长材料(欲成膜的网状材料)卷起形成卷形而获得的材料卷供给,使欲成膜材料形成膜同时沿长度方向传送,且再次将成膜材料卷起以便形成卷形。
在本发明的制造方法中,将上述R对R用作优选实施例,由此可有效地制造功能膜。
在R对R设备(成膜方法)(其连续形成膜同时将欲成膜材料沿预定方向传送)中,成膜时间由于材料传送而受限制。在本发明中,其中上面具有异物16的载体B的表面被不含残余空隙的有机层12覆盖,可以在预定时间内适当地形成无机层14同时抑制载体B和异物16的蚀刻,如下文中所描述。又在此方面,在本发明的制造方法中,优选使用形成无机层14同时传送基材的成膜设备,且尤其优选使用R对R形成无机层14。
本发明的制造方法不限于使用长载体B借助于R对R来制造功能膜(例如气体阻挡膜)的方法。作为一个实例,本发明的制造方法可以是借助于所谓薄片型(分批型)成膜方法来制造功能膜的方法,其中使用呈切割片形式的载体B。
即使当使用呈切割片形式的载体B时,形成有机层12、无机层14以及保护有机层24(,其是作为最上层的有机层)的方法基本上与下文所描述的借助于R对R的制造方法相同。
图2(A)显示的有机膜形成设备30是这样一种设备,其中在将长载体B(欲成膜材料)沿长度方向传送的同时,使用欲作为有机层12的涂料进行涂布,干燥所得涂膜且借助于光照射使涂膜中所含有机化合物交联且固化以便形成有机层12。
有机膜形成设备30包含(例如)涂布构件36、干燥构件38、光照射构件40、旋转轴42、卷轴46以及传送辊48和传送辊50的配对。
除了图中显示的构件之外,有机膜形成设备30可以包含各种构件,例如一对传送辊、载体B的导引构件以及各种传感器,其安装在通过传送欲成膜长材料的同时进行涂布成膜的已知设备中。
在有机膜形成设备30中,将通过将长载体B卷起而获得的载体卷BR装载到旋转轴42上。
在载体卷BR装载到旋转轴42上之后,从载体卷BR拉出载体B且使其通过以下预定传送路径(沿预定传送路径供给):一对传送辊48,涂布构件36下方的部分,干燥构件38和光照射构件40,以及一对传送辊50,且接着到达卷轴46。
在使用R对R的有机膜形成设备30中,从载体卷BR供给载体B与通过上面已形成有机层12的载体Bo的卷轴46卷起同步,使得长载体B在沿预定传送路径按长度方向传送的同时通过涂布构件36用将作为有机层12的涂料涂布、通过干燥构件38干燥且通过光照射构件40固化,由此形成有机层12。
涂布构件36用预先制备且用于形成有机层12的涂料涂布载体B的表面。干燥构件38使通过涂布构件36涂布的用于形成有机层12的涂料干燥。
此处,在本发明的制造方法中,用于形成有机层12的涂料含有可通过交联和聚合而变成有机层12的有机化合物(形成有机层12的有机化合物)以及有机溶剂,所述有机化合物的Tg是100℃以上。涂布构件36以5立方厘米/平方米以上的涂布量涂布此类涂料以便形成有机层12,所述有机层12的厚度在如上文所描述进行固化(交联)后变成0.05微米到3微米。在气体阻挡膜10中,有机层12的膜厚度是如上文所描述的0.05微米到3微米且比载体B表面上所存在的至少一种异物的高度薄。在有机层12中,每1平方厘米表面的高度差优选是300纳米以上。
干燥构件38使通过涂布构件36涂布的用于形成有机层12的涂料干燥,使得涂料在干燥状态递减速率下的粘度变成20厘泊以上且表面张力变成34达因/厘米以下。
在使用上述配置的本发明中,使用常用塑料膜等等作为载体B,且无需清洁载体表面(去除异物)等等。另外,载体B的储存和有机层12的形成是在无需空气净化的普通环境中进行。另外,可以低成本以及高生产率获得高性能气体阻挡膜10(功能膜),其具有足够柔韧性、不卷曲、在有机层12处不发生破裂且呈现高度气体阻挡性质(高功能性)。
如专利文献1或专利文献2中所描述,通过使用塑料膜等等作为载体、在载体表面上形成有机层以及在有机层上形成无机层而获得的有机/无机积层型气体阻挡膜(功能膜)通常是已知的。在这种有机/无机积层型气体阻挡膜中,提供在载体表面上形成的有机层以便通过覆盖载体的不规则部分以及粘附在载体表面上的异物、润滑剂等等来使上面形成无机层的表面平坦化。
也就是说,在常规有机/无机积层型气体阻挡膜中,有机层的平坦表面是上面形成无机层的表面(成膜表面)。认为由于这一配置而防止由上面形成无机层的表面的不规则部分等等引起的无机层的破裂、破碎以及脱落,且在整个有机层表面上形成均匀无机层,由此获得优秀的气体阻挡性质。
然而,如上文所描述,大量的尺寸大于若干微米的异物(每1平方厘米至少10个以上)通常粘附在主要用作载体B的塑料膜的表面上。另外,即使在载体B储存环境中或在有机层12形成环境中,异物也会粘附。
因此,为了使这种状态下的有机层表面平坦化,必须形成厚的有机层12,其可以覆盖载体表面的不规则部分(包括粘附在载体表面上的大于若干微米的异物)。
然而,当形成所述厚的有机层12时,出现例如有机层破裂、气体阻挡膜卷曲以及气体阻挡膜的柔韧性降低等问题。另外,有机层是通过UV射线或电子束照射交联以及固化而制造,但厚的有机层不能在固化时用光或电子束充分照射且因此,其交联密度降低。因此,有机层的抗蚀刻性变得不足,由此与上文所述类似,出现无法形成适当无机层的问题以及其它问题。又从气体阻挡膜的质量等等观点看来,粘附在载体B表面上的异物量优选较小。
因此,在常规积层型气体阻挡膜中,如专利文献3到专利文献5中所描述,在形成有机层之前使用胶带等等清洁载体表面以便去除载体表面上的异物,且接着形成有机层。
具体地说,在如专利文献2中所描述的呈现高度气体阻挡性质的有机/无机积层型气体阻挡膜(湿气渗透率小于1.0×10-3[克/(平方米·天)])中,为了确保更高程度的有机层表面平滑度,认为重要的是上面形成有机层的载体表面应是清洁的。
然而,如上文所描述,在需要具有高生产效率的生产设施中,为了去除粘附在载体表面上的大量异物16以便达到可以按线内方式形成平坦有机层12的程度,需要高性能且昂贵的清洁设备(用于去除异物的设备)。另外,生产率可因清洁而恶化。
由于有机层12通常是通过在大气压力下进行的涂布方法形成,因此即使在用于形成有机层12的设备中,异物16也会粘附在载体B的表面上。类似地,异物16会在载体B的储存或传送期间粘附。为了解决这些问题,必须使用构件,例如用于清洁各种类型的环境中的空气的清洁室,包括载体B的管理或传送环境、用于形成有机层12的设备的安置环境等等。因此,设备成本和运行成本增加。
如果使用表面高度清洁的塑料膜等等作为载体B,则可能无需进行清洁。然而,毋庸多言,所述塑料膜等等比较昂贵,且原材料成本显著增加。另外,即使使用所述载体B,仍然需要经过配置以便清洁用于形成有机层12的设备的环境中的空气的构件等等。
如迄今为止所描述,在强烈需要具有生产率和降低成本的实际生产设备中,考虑到成本等等,通过在表面具有极少量异物16的载体B上形成有机层12来获得具有平坦表面的有机层12存在许多困难。具体地说,在具有较高生产率的生产设备(例如说明实例中使用R对R的有机膜形成设备30)中,更难以借助于具有极少量异物16的载体B形成具有平坦表面的有机层12。
特定地,为了用进行大规模生产的生产设备制造高性能气体阻挡膜,需要在使用一般塑料膜作为载体B、不进行载体表面的清洁以及在普通环境(其中考虑到生产成本(例如设备成本、原材料成本以及运行成本)、生产率等等而不进行环境空气的清洁)中形成有机层12的前提下实现高度气体阻挡性质。
根据发明人的论述,欲成膜表面的不规则部分显著大于涂覆在欲成膜表面上以便形成无机层14的无机化合物。也就是说,对于欲涂覆以便形成膜的无机化合物而言,仅对应于无机化合物的尺寸的涂覆无机化合物的部分需是平坦的,以便形成均匀膜。因此,欲成膜表面的不规则部分非常大使得不规则部分对于欲涂覆的无机化合物而言不成问题。
因此,即使当有机层12的表面具有不规则部分时,与形成无机层14的成膜情况相比,欲涂覆的无机化合物不存在差异。因此,覆盖载体B的表面的所有不规则部分以便使有机层12的表面平坦化是没有必要的。
特定地,根据发明人的论述,当在有机/无机积层型气体阻挡膜中获得优秀气体阻挡性质时,有机层12的表面(也就是上面欲形成无机层14的表面)的平坦化并非必不可少的。最重要的是形成不含空隙(例如未成形部分和裂缝)的无机层14。
另外,根据发明人的论述,空隙是通过这样一种机制在无机层14中形成:其中载体表面中未由有机层12覆盖的部分由于受到在无机层14形成期间产生的等离子体蚀刻而损失,且其中在蚀刻期间无法适当地涂覆欲形成无机层14的无机化合物以便在欲成膜表面上形成膜且这一未成膜部分变成无机层14中的空隙(孔隙)。
具体地说,粘附在载体B表面上的异物主要由在载体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组成,且具有低耐热性。因此,当异物16的表面在未由有机层12覆盖的情况下暴露时,异物16受到蚀刻且由于蚀刻,相应部分中未形成无机层14,使得形成空隙。
另外,当有机层的Tg较低时,与高柔软度有机层或异物16的情况类似,有机层由在无机层形成期间产生的等离子体蚀刻。因此,类似地,未适当地形成无机层,且无机层中形成大量空隙。
特定地,发明人发现为了在有机/无机积层型气体阻挡膜10中获得优秀的气体阻挡性质,重要的是用Tg是100℃以上的有机层12覆盖载体B的整个表面(包括异物16)而无任何间隔,且有机层12可以是薄的。换句话说,发明人发现尽管有机层12的表面具有由异物16引起的不规则部分,但如果可以用具有高Tg的有机层12覆盖载体B的整个表面(包括异物16)而不存在任何间隔,则可以在有机层12的表面上形成无机层14而不存在空隙,且可以获得优秀的气体阻挡性质。
发明人还发现在有机/无机积层型气体阻挡膜中,当使用一般塑料膜作为载体B时,不进行载体B表面的清洁,且在形成有机层12时不进行用于形成有机层12的设备所处环境中空气的清洁,以便用有机层12覆盖载体B的表面而不存在空隙(以便极大地降低载体表面(包括异物16)上有机层12中的空隙(未成形部分)),有机层12的Tg、欲涂布用于形成有机层12的涂料的量以及已经通过涂布而形成的涂膜的粘度和表面张力(如在干燥状态递减速率下测量)是重要的。也就是说,发明人发现当在通过以常用方式处理一般塑料膜而获得且每1平方厘米表面上具有10个以上异物16的载体B上形成有机层12时,为了用有机层12覆盖载体B的表面而不存在空隙,有机层12的Tg、欲涂布用于形成有机层12的涂料的量以及已经通过涂布而形成的涂膜的粘度和表面张力(如在干燥状态递减速率下测量)是重要的。
已经通过获得上述知识来产生本发明,且如上文所描述,使用含有有机溶剂和有机化合物的涂料,所述有机化合物的Tg是100℃以上且会变成有机层12,用5立方厘米/平方米以上的涂布量以涂料涂布载体B表面,使得有机层12的厚度变成0.05微米到3微米,使涂料干燥使得在干燥状态递减速率下的粘度变成20厘泊以上且表面张力变成34达因/厘米以下,且接着使有机化合物固化(交联/聚合)以便形成有机层12。
通过使用上述配置,本发明使得通过以下手段获得高性能气体阻挡膜成为可能:使用一般塑料膜等等作为载体B而不进行载体B的清洁,以及在普通存储环境中或在用于形成有机层12以便用有机层12覆盖载体B的整个表面(包括异物16)的普通环境中通过涂布方法形成有机层12(其无需是厚的)而不存在空隙。
另外,因为有机层是通过涂布方法形成,因此可以获得高生产率。此外,未发生由清洁等等引起的生产率恶化。
如上文所描述,有机层12是使用涂料形成。
形成有机层12的涂料含有有机化合物(单体/低聚物)和有机溶剂,所述有机化合物通过交联和聚合形成具有100℃以上的Tg的有机层12。
作为通过交联和聚合形成具有100℃以上的Tg的有机层12的有机化合物,可以使用各种能够形成上述有机层12的有机化合物(具有100℃以上的Tg的有机化合物)。
在所述化合物中,如关于用于形成有机层12的材料所描述,优选具有醚基团作为官能团的自由基可聚合化合物和/或阳离子可聚合化合物。其中,尤其优选丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的单体或低聚物。具体地说,其优选实例包括具有两个以上官能团的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯的单体或低聚物。
有机层12的Tg是如上文所描述。
可以视需要向形成有机层12的涂料中适当地添加用于形成已知的由有机化合物形成的层的各种添加剂,例如表面活性剂、硅烷偶合剂、光聚合作用引发剂、抗静电剂以及填充剂。
此处,在本发明中,有机层12含有Tg是100℃以上的有机化合物作为主要组分,且有机化合物的含量优选是50重量%以上。有机层12中有机化合物的含量更优选是60重量%以上,且尤其优选是90重量%以上。此外,如稍候将描述的实例中所示,可以将多种形成有机层12的有机化合物混合。
此处,形成有机层12的涂料优选含有0.005重量%到7重量%的浓度(不包括有机溶剂)的表面活性剂。不包括有机溶剂的浓度是指将不包括有机溶剂的全部组分视为100重量%时获得的浓度。
根据(例如)可以更适当地控制涂料在干燥状态递减速率下的表面张力使得可以更可靠地用有机层12覆盖载体表面而不存在空隙的事实,优选含有0.005重量%以上的量的表面活性剂。
另外,根据(例如)可以降低能够适当地抑制涂料的相分离的主要单体的比例,由此可以降低抗蚀刻性受影响的可能性的事实,表面活性剂的含量优选是7重量%以下。
考虑到以上几点,涂料中表面活性剂的含量优选是0.05重量%到3重量%。
形成有机层12的涂料可以通过已知方法、通过将有机化合物(其可以变成有机层12)以及任选地添加的各种添加剂等等(例如视需要添加的表面活性剂)溶解(分散)于有机溶剂中来制备。
用于制备涂料的有机溶剂不受特定限制,且可以使用各种用于形成有机/无机积层型功能膜中的有机层的有机溶剂,例如甲基乙基酮(methylethyl ketone,MEK)、环己酮、异丙醇以及丙酮。如稍候将描述,涂料是通过调节固体内含物浓度等等使得通过以5立方厘米/平方米以上的涂布量涂布涂料可获得具有预期厚度的有机层12来制备。
为了用有机层12覆盖载体B的表面(包括异物16的表面)而不存在空隙,需要用涂料涂布载体B使得不形成未涂布部分。也就是说,载体B的表面(成膜区域)需要浸泡在涂料中而不存在任何间隔。当涂布溶液的固体内含物浓度过高时,粘度增加使得出现条形故障且因此,容易地引起有机层不足。
考虑到这一点,欲涂布在载体B上的涂料的粘度优选是0.8厘泊到10厘泊,且尤其优选是1厘泊到7厘泊。因此,优选调节涂料的固体内含物浓度等等使得粘度属于上述范围内。
如上文所描述,在有机膜形成设备30中,在长载体B沿长度方向传送的同时,通过涂布构件36用涂料涂布载体B的表面,通过干燥构件38使涂料干燥,且通过光照射构件40使所得物固化,由此形成有机层12。
涂布构件36以5立方厘米/平方米以上的涂布量进行涂料的涂布,使得固化的有机层12的厚度变成0.05微米到3微米。有机层12的膜厚度小于至少一个异物的高度。
用于涂布的涂料的量小于5立方厘米/平方米时,在(例如)通过模涂方法进行涂料的涂布的情况下,唇边间隙变成50微米以下。因此,出现难以用液体覆盖异物的问题,且因此,不能用涂膜覆盖载体B(包括异物16)的整个表面。本文中唇边间隙是指模涂器中模具与载体B之间的间隙(缝隙)。
考虑到这一点,用于涂布的涂料的量优选是7立方厘米/平方米以上。
欲形成的有机层12的厚度(也就是固化的有机层12的厚度)如上文所描述。
在涂布构件36中,用涂料涂布载体B的方法不受特定限制。
因此,对于涂料的涂布而言,可以使用任一种已知涂布方法,包括模涂法、浸涂法、气刀刮涂法、帘幕式涂布法、线棒涂布法、凹版涂布法以及坡流涂布法。
在上述方法中,由于载体B不为受损而优选使用模涂法,因为其可以非接触方式进行涂料的涂布、可优秀地嵌入异物16等等。模涂法在嵌入异物16方面较优秀,因为这种方法形成珠粒(液池)使得可以将面积等于或大于异物的尺寸的液体置放在载体上。
如上文所描述,接着将载体B传送到干燥构件38,且使通过涂布构件36涂布的涂料干燥。
如上文所描述,对于形成覆盖载体B的表面(包括异物16的表面)而不存在任何间隔的有机层12而言,涂料在干燥状态递减速率下的粘度和表面张力是重要的。干燥构件38使欲形成有机层12的涂料干燥,使得在干燥状态递减速率下的粘度变成20厘泊以上且表面张力变成34达因/厘米以下。
如果涂料在干燥状态递减速率下的粘度小于20厘泊,则出现(例如)有机层12中由于(例如)异物16的突起(由干燥之前涂料的移动引起)而形成空隙(载体表面上未形成有机层12的部分)的问题。具体地说,异物16上的位置处的欲形成有机层12的涂膜的厚度比不含异物16的正常部分的厚度小所述异物的高度。因此,涂料在异物16上更易于移动,且如果在干燥状态递减速率下的粘度小于20厘泊,则有机层12中容易形成空隙。
考虑到上述这点,涂料在干燥状态递减速率下的粘度优选是50厘泊以上,且尤其优选是100厘泊以上。
涂料在干燥状态递减速率下的粘度上限不受特定限制,只要在用溶剂稀释涂料时粘度可确保涂层性质即可。考虑到涂层性质,涂料在干燥状态递减速率下的粘度优选是10,000厘泊以下。
如果涂料在干燥状态递减速率下的表面张力超过34达因/厘米,则由于涂料与载体B之间的表面张力差,与上文所述类似,出现(例如)涂料在干燥之前移动的问题,由此有机层12中由于异物16的突起等等而形成空隙。在这一方面,也与上文所述类似,异物16上的位置处的欲形成有机层12的涂膜的厚度比不含异物16的正常部分的厚度小所述异物的高度。因此,涂料在异物16上更易于移动,且如果在干燥状态递减速率下的表面张力超过34达因/厘米,则有机层12中容易形成空隙。
考虑到上述这点,涂料在干燥状态递减速率下的表面张力优选是30达因/厘米以下,且尤其优选是28达因/厘米以下。
与粘度类似,涂料在干燥状态递减速率下的表面张力不受特定限制,只要在涂料用于涂布时表面张力可确保涂层性质即可。考虑到涂层性质,在干燥状态递减速率下的表面张力优选是23达因/厘米以上。
使涂料干燥的方法不受特定限制,且可以使用任一种已知干燥构件,例如使用加热器通过加热干燥和使用热空气通过加热干燥,只要其可以在载体B到达光照射构件40之前(基于载体B的传送速度等等)使涂料干燥(去除有机溶剂)且使涂料处于交联状态即可。
此处,涂膜在干燥状态递减速率下的粘度和表面张力不仅随涂料的组成而变化,而且也随干燥条件(例如干燥温度)而变化。因此,干燥构件38根据涂料的组成、载体B的传送速度、用于涂布的涂料的量等等调节(设定)干燥条件(例如干燥温度),使得涂料(涂膜)在干燥状态递减速率下的粘度和表面张力满足上述条件。
接着将载体B传送到光照射构件40。光照射构件40用UV(UV光线)、可见光等等照射已经用涂布构件36涂布且用干燥构件38干燥的涂料,以便使涂料中所含的有机化合物(有机化合物的单体或低聚物)交联(聚合)和固化,由此形成有机层12。
当通过光照射构件40使涂膜固化时,可以将载体B中欲受到光照射构件40的光照射的区域置放于通过氮气取代等等而获得的惰性气氛(无氧气氛)中。另外,可以任选地在固化期间使用与载体后表面接触的备用辊调节载体B的温度,也就是涂膜的温度。
在本发明中,有机化合物的交联不限于光聚合作用,且可以根据欲形成有机层12的有机化合物的类型使用各种方法,例如热聚合、电子束聚合以及等离子聚合。
在本发明中,如上文所描述,优选使用丙烯酰基系树脂(例如丙烯酸树脂或甲基丙烯酸树脂)作为有机层12,使得优选使用光聚合作用。
按上文提及的方式上面形成有机层12的载体B(下文中,将上面已经形成有机层12的载体B称作“载体Bo”)在夹在传送辊对50之间的同时进行传送以便到达卷轴46、通过卷轴46再次卷起以便形成卷形且变成通过卷起载体Bo产生的载体卷BoR。
将载体卷BoR供应到图2(B)中显示的无机膜形成设备32(其供应室56)中。
无机膜形成设备32通过伴有等离子体产生的气相沉积方法在有机层12表面上形成无机层(膜)14,且包括供应室56、成膜室58以及卷室60。
除了所说明的构件之外,有机膜形成设备32可以还包括各种构件,例如一对传送辊、引导元件(其在宽度方向上控制载体Bo的位置)以及各种感测器(其安装在用于在传送欲形成膜的长材料的同时通过气相沉积方法形成膜的已知设备中)。
供应室56包括旋转轴64、导辊68以及真空排气构件70。
在无机膜形成设备32中,将通过将载体Bo卷起而获得的载体卷BoR装载在供应室56的旋转轴64上。
在将载体卷装载在旋转轴64上之后,使载体Bo经过预定传送路径(沿预定传送路径供给),所述预定传送路径从供应室56开始,经过成膜室58且到达卷室60中的卷轴92。又在使用R对R的无机膜形成设备32中,载体Bo从载体卷BoR的供给与上面已经形成无机层的载体Bo(也就是阻挡膜10)通过卷轴92的卷起同步,使得在载体Bo沿长度方向传送的同时,在成膜室58中在载体Bo上连续形成无机层14。
在供应室56中,旋转轴64在图中通过所述图中未图示之驱动源顺时针旋转,由此由载体卷BoR供给载体Bo。在供应室56中,通过导辊68引导由载体卷BoR供给的载体Bo沿预定路径而行并且穿过隔板72中所形成的狭缝72a而被传送到成膜室58中。
在无机膜形成设备32中,在所说明实例中,作为优选模式,将真空排气构件74安置在供应室56中并且将真空排气构件76安置在卷室60中。在无机膜形成设备32中,在成膜期间,这些真空排气构件将供应室56和卷室60内的压力维持在与将随后描述的成膜室58内的压力(成膜压力)一致的预定压力下。因此,防止了成膜室58内的压力(在成膜室58中进行成膜)受邻近室内的压力所影响。
真空排气构件70不受特定限制,并且有可能使用各种已知的(真空)排气构件,如在真空中于成膜设备中所用的真空泵,包含涡轮泵、机械增压泵、干泵以及旋转泵。将随后描述的其它真空排气构件74和76同样适用。
成膜室58通过真空成膜法在载体Bo的表面(即有机层12的表面)上形成无机层(膜)14。在所说明实例中,成膜室58包含滚筒80、成膜构件82、导辊84、导辊86以及前述真空排气构件74。
通过导辊84引导正被传送到成膜室58的载体Bo沿预定路径而行并且卷绕在被放置在预定位置处的滚筒80上。载体Bo沿长度方向传送,同时通过滚筒80保持在预定位置处,并且在载体Bo上通过成膜构件82通过气相沉积方法形成无机层14,伴有等离子体产生。
真空排气构件74排空成膜室58内的空气并建立适合于通过气相沉积方法形成无机层14的真空度。
滚筒80是圆柱形部件,在图中围绕轴逆时针旋转。
将已经由供应室56供应,通过导辊84引导沿预定路径而行并且然后卷绕在被放置在预定位置处的滚筒80上的载体Bo悬挂在滚筒80的圆周表面上的预定区域上方。然后在由滚筒80支撑并引导的同时沿着预定传送路径传送载体Bo,并且通过成膜构件82在载体Bo的表面上形成无机层14。
成膜构件82通过真空成膜方法在载体Bo的表面(有机层12)上形成无机层14。
在本发明的制造方法中,作为用于形成无机层14的方法,可以使用各种已知的方法,如等离子体化学气相沉积(CVD)和溅镀,只要这些方法是伴有等离子体产生的气相沉积方法(真空成膜方法)即可。
因此,成膜构件82由适合于所实施的气相沉积方法的各种构件构成。
举例来说,在成膜室58通过电感耦合等离子体CVD(ICP-CVD)方法形成无机层14的情况下,成膜构件82由用于形成感应磁场的感应线圈、经配置以向成膜区域供应气体的气体供应构件等构成。
在成膜室58通过电容耦合等离子体CVD(CCP-CVD)方法形成无机层14的情况下,成膜构件82由以下构成:充当高频电极的簇射电极和气体供应构件,所述气体供应构件是中空的并且在其面向滚筒80的表面上具有大量小孔并被连接到反应气体供应源;经配置以向簇射电极供应气体的构件;高频电源;偏置电源等。
此外,在成膜室58通过溅镀形成无机层14的情况下,成膜构件82由经配置以固定靶的构件、高频电极、经配置以供应气体的构件等构成。
不管所用成膜方法,在本发明中,有机层12形成于包含异物16的载体表面上而不留下空隙。因此,有可能在有机层12的表面上形成无机层14,而不留下空隙,其中在无机层14形成期间由等离子体所引起的异物16的蚀刻等受到极大地抑制。
上面已经通过成膜构件82形成无机层14同时由滚筒80支撑/传送的载体Bo(即气体阻挡膜10)通过导辊86引导沿预定路径而行,并穿过隔板75中所形成的狭缝75a被传送到卷室60中。
在所说明实例中,卷室60包含导辊90、卷轴92以及前述真空排气构件76。
通过卷轴92将已被传送到卷室60中的气体阻挡膜10卷起以形成卷形,并将由此通过卷起气体阻挡膜10获得的卷FR供应给下一步骤。
在如上所制造的气体阻挡膜10中,使用常用载体B,其表面每1平方厘米具有10个以上异物16。此外,尽管有机层12的表面具有由异物16所造成的不规则部分并且有机层12的厚度并不大于所必需的,但是有机层12覆盖了包含异物16的载体B的表面而未留下空隙。因此,在气体阻挡膜10中,形成了无机层14而未留下空隙(无机层14中的空隙数目极少)。因此,根据本发明,可以获得高性能气体阻挡膜10,如展示出高度气体阻挡性质的气体阻挡膜,其中湿蒸汽透射率小于1×10-3[克/(平方米·天)]。
此外,根据本发明,使用表面未高度清洗的一般载体B。载体B不需要高度清洗,并且载体B的储存和有机层12的形成可以在标准大气压中进行。因此,此类高性能气体阻挡膜10可以用低成本、高生产率获得。此外,因为有机层12没必要很厚,所以有可能由于所用涂料的量减少而降低成本或改良生产率,由于固化时间缩短而改良生产率,等等。
另外,因为载体表面上的有机层12没必要很厚,所以有可能防止有机层12破裂和由破裂所造成的功能劣化,并防止由不必要地厚的有机层12所造成的功能膜的柔韧性劣化、卷曲等等。
关于制造如图1(B)中所示具有保护有机层24作为最上层的功能膜26,可以将卷FR再次装载在有机膜形成设备30上以通过已知方法形成保护有机层24。
此外,关于制备如图1(C)中所示具有中间有机层12m和中间无机层14m的一个或多个组合的功能膜,根据待形成的中间有机层12m和中间无机层14m的组合数目(根据有机层/无机层的重复数目),成膜所需的卷可以依次装载到有机膜形成设备30和无机膜形成设备32上,可以通过已知方法形成中间有机层12m和中间无机层14m以形成预定数目的层,并且最后,保护有机层24可以任选地通过有机膜形成设备30形成。
已经详细描述了本发明的功能膜制造方法和功能膜,但本发明不限于以上实例,并且可以在不偏离本发明要旨的范围内以各种方式进行改良或修改。
实施例
在下文中,将基于本发明的具体实施例更详细地描述本发明。
[实施例1]
作为功能膜,制备如图1(A)中所示在载体B的表面上各自具有有机层12和无机层14的多个气体阻挡膜10。
作为载体B,使用宽度是1,000毫米并且厚度是100微米的长聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。
通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope;SEM)观察载体B的结果是,发现在载体B的表面上每1平方厘米粘附有10个以上高度是3微米以上的异物16。
同时,制备涂料以便用不同量涂料形成具有不同厚度的有机层12。
关于有机层12的厚度,设定以下六个厚度:0.03微米(比较例)、0.05微米(本发明例)、0.5微米(本发明例)、1微米(本发明例)、3微米(本发明例)以及5微米(比较例)。
关于用于涂布的涂料的量,设定以下六个量:1立方厘米/平方米(比较例)、3立方厘米/平方米(比较例)、5立方厘米/平方米(本发明例)、10立方厘米/平方米(本发明例)、20立方厘米/平方米(本发明例)以及30立方厘米/平方米(本发明例)。
关于有机化合物,使用TMPTA(由大赛璐-氰特株式会社(Daicel-CytecCompany,Ltd.)制造)。关于有机溶剂,使用MEK。向涂料中添加浓度是2重量%的光聚合引发剂(由汽巴化工公司(Ciba Chemicals Corporation)制造的Irg184)和浓度是1重量%的表面活性剂(由毕克日本株式会社(BYK Japan KK)制造的BYK378),其中所述浓度不包括有机溶剂来定义(即不包括有机溶剂,有机化合物的浓度是97重量%)。
有机层12的膜厚度、用于涂布的涂料的量以及涂料的固体内容物浓度之间的关系展示于下表1-1中。
[表1]
表1-1(涂料中固体内容物的量[%])
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将通过卷起载体B获得的载体卷BR装载在图2(A)中所示的有机膜形成设备30的旋转轴42上,并且用所制备的涂料涂布载体B的表面并干燥,接着UV照射以便交联和固化,由此形成通过卷起载体B获得的载体卷BoR,在载体B上形成有机层12。
使用模涂器作为涂布构件36,并且控制涂布以根据所用涂料与所设定的膜厚度的组合来确定用于涂布的涂料的设定量。
使用热空气作为干燥构件38,并且根据用于涂布的涂料的量和涂料的固体内容物浓度来控制热空气的温度,以使干燥恰当地进行。
此外,使用UV照射设备作为光照射构件40,并且根据所设定的膜厚度控制光量以使得有机层12恰当地固化。
在干燥构件38中,进行取样以测量涂料在减压干燥状态下的粘度和表面张力。其结果是,在所有实施例中,确认粘度是90厘泊以上并且确认表面张力是29达因/厘米以下。粘度是用SV型粘度计测量的。表面张力是用表面张力计(由协和界面科学株式会社(Kyowa Interface Science Co.,LTD.)制造的DY300)测量的。
此外,测量所形成的有机层12的Tg。其结果是,在所有实施例中,确认Tg是250℃以上。Tg是用动态粘弹性测量设备(dynamic viscoelasticitymeasuring apparatus;DMA)测量的。
另外,测量所形成的有机层12的表面高度差。其结果是,在所有实施例中,确认每1平方厘米有机层12的表面高度差是300纳米以上。表面高度差是通过使用100块100平方微米的薄片用原子力显微镜(AFM)测量的。
接着,将载体卷BoR装载在图2(B)中所示的无机膜形成设备32上,并且通过CCP-CVD形成膜厚度是50纳米的氮化硅膜作为上面已经形成了有机层12的载体Bo表面上的无机层14,以便形成通过卷起在上面已形成了无机层14的气体阻挡膜10获得的卷FR。
成膜构件82由以下构成:经安置以便面向滚筒80的簇射电极;向簇射电极供应等离子体激励功率的高频电源;向滚筒80供应偏置功率的偏置电源;以及经配置以向簇射电极供应原料气体的供应构件。使用由不锈钢制成的滚筒80充当簇射电极的对电极。
关于沉积气体,使用硅烷气体(SiH4)、氨气(NH3)、氮气(N2)以及氢气(H2)。以100标准立方厘米/分钟之量供应硅烷气体,以200标准立方厘米/分钟之量供应氨气,以500标准立方厘米/分钟之量供应氮气,以及以500标准立方厘米/分钟之量供应氢气。在50帕的压力下形成膜。
在13.5兆赫频率下,由高频电源向成膜簇射电极供应3,000瓦等离子体激励功率。此外,由偏置电源向滚筒80供应500瓦偏置功率。在成膜期间,将滚筒80的温度调整到-20℃。
通过钙腐蚀测试(JP2005-283561A中所揭示的方法)测量所制造的气体阻挡膜的湿蒸汽透射率(阻挡性质)[克/(平方米·天)]。
当湿蒸汽透射率小于1.0×10-4[克/(平方米·天)]时,评估为优秀;
当湿蒸汽透射率是1.0×10-4[克/(平方米·天)]以上并且小于2.0×10-4[克/(平方米·天)]时,评估为良好;
当湿蒸汽透射率是2.0×10-4[克/(平方米·天)]以上并且小于1.0×10-3[克/(平方米·天)]时,评估为合格;以及
当湿蒸汽透射率是1.0×10-3[克/(平方米·天)]以上时,评估为差。
以上结果展示于下表1-2和1-3中。
[表2]
表1-2(阻挡性质[克/(平方米·天)])
Figure BDA0000470134270000291
表1-3(评估)
Figure BDA0000470134270000301
本发明满足有机层12的膜厚度是0.05微米到3微米并且用于涂布的涂料的量是5立方厘米/平方米以上。即本发明的本发明例对应于表中用粗框围起来的区域。
如上表中所示,评估所有根据本发明的气体阻挡膜为级别Δ或更高级别,并且呈现出优秀的气体阻挡性质,其中湿蒸汽透射率小于1.0×10-3[克/(平方米·天)]。
相反地,在有机层的膜厚度小于0.05微米的实施例中,有机层12可能不能够恰当地覆盖异物16的表面;在这些部分处,在无机层14形成期间由等离子体引起了异物16的蚀刻等,并且这阻止了无机层14恰当地形成;以及必然地,无法实现足够的气体阻挡性质。此外,在有机层的膜厚度超过3微米的实施例中,在有机层12形成之后,在卷起以形成卷时,有可能在有机层12中出现缺陷,如破裂等等;在无机层14形成期间在有机层12的缺陷部分引起异物16或载体B的蚀刻并且这阻止了无机层14恰当地形成;以及必然地,无法实现足够的气体阻挡性质。
此外,在用于涂布的涂料的量小于5立方厘米/平方米的实施例中,有机层12可能不能够恰当地覆盖异物16的表面;在这些部分处,在无机层14形成期间由等离子体引起了异物16的蚀刻等,并且这阻止了无机层14恰当地形成;以及必然地,无法实现足够的气体阻挡性质。
[实施例2]
关于载体B,如实施例1中使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。通过与实施例1中相同的方式观察载体B的结果是,发现在载体B的表面上每1平方厘米粘附有10个以上高度是3微米以上的异物16。
同时,使用TMPTA和A-NOD-N(由新中村化学工业株式会社(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.)制造)作为有机化合物来制备涂料。关于有机溶剂,使用MEK。此外,类似于实施例1,向每一涂料中添加含量是2重量%的光聚合引发剂和含量是1重量%的表面活性剂,其中所述浓度不包括有机溶剂定义。所用光聚合引发剂和表面活性剂与实施例1中所用者相同。
通过改变TMPTA与A-NOD-N的定量比(用重量%表示,其中所述浓度不包括有机溶剂定义)制备六种类型的涂料:TMPTA/A-NOD-N=97/0;TMPTA/A-NOD-N=92/5;TMPTA/A-NOD-N=82/15;TMPTA/A-NOD-N=62/35;TMPTA/A-NOD-N=52/45;以及TMPTA/A-NOD-N=42/55。
将每一种涂料的固体内容物浓度设定成5重量%。因此,当用于涂布的涂料设定成10立方厘米/平方米时,有机层12的膜厚度是0.5微米。
通过使用如上所制备的涂料,以与实施例1中相同的方式在载体B上形成有机层12和无机层14,由此制备六种气体阻挡膜10。
在有机膜形成设备30中,涂布构件36中用于涂布的涂料的量设定成10立方厘米/平方米。即在本发明例中有机层12的膜厚度是0.5微米。
另外,在有机膜形成设备30中,在固定条件下处理干燥构件38和光照射构件40,其中根据涂料的固体内容物浓度和用于涂布的涂料的量对膜进行干燥和恰当地固化。
以与实施例1中相同的方式测量涂膜在减压干燥状态下的粘度和表面张力。其结果是,在所有实施例中,确认粘度是90厘泊以上并且确认表面张力是29达因/厘米以下。
此外,以与实施例1中相同的方式测量有机层12的Tg。其结果是,确认TMPTA/A-NOD-N的比率为97/0的有机层的Tg是250℃以上(本发明例2-1);确认所述比率为92/5的有机层的Tg是250℃(本发明例2-2);确认所述比率为82/15的有机层的Tg是200℃(本发明例2-3);确认所述比率为62/35的有机层的Tg是120℃(本发明例2-4);确认所述比率为52/45的有机层的Tg是100℃(本发明例2-5);以及确认所述比率为42/55的有机层的Tg是75℃(比较例2-1)。
此外,测量以与实施例1中相同的方式形成的有机层12的表面高度差。其结果是,在所有的有机层12中,确认每1平方厘米的表面高度差是300纳米以上。
以与实施例1中相同的方式测量并评估所制造的气体阻挡膜的湿蒸汽透射率[克/(平方米·天)]。
结果显示在下表中。
[表3]
如上表中所示,有机层12的Tg是100℃以上的所有本发明气体阻挡膜均呈现出优秀的气体阻挡性质,其中湿蒸汽透射率小于1.0×10-3[克/(平方米·天)]。
相反地,在有机层12的Tg低于100℃的比较例2-1的气体阻挡膜中,因为有机层12在无机层14形成期间被等离子体蚀刻并且这阻止了无机层14的形成,所以可能无法实现足够的气体阻挡性质。
[实施例3]
关于载体B,如实施例1中使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。通过与实施例1中相同的方式观察载体B的结果是,发现在载体B的表面上每1平方厘米粘附有10个以上高度是3微米以上的异物16。
同时,关于作为有机层12的涂料,使用MEK作为有机溶剂,并且制备(以与本发明例2-1相同的方式)涂料,所述涂料含有含量是97重量%的TMPTA、含量是2重量%的光聚合引发剂以及含量是1重量%的表面活性剂,其中所述浓度不包括有机溶剂定义。所用光聚合引发剂和表面活性剂与实施例1中所用者相同。
如实施例2中设定涂料的固体内含物浓度是5重量%。因此,当用于涂布的涂料设定是10立方厘米/平方米时,有机层12的膜厚度是0.5微米。
通过使用如上所制备的涂料,除了干燥构件38的干燥温度变成30℃、80℃、120℃以及140℃之外,以与实施例2中相同的方式在载体B上形成有机层12和无机层14,由此制备在对应的干燥温度下干燥的四种气体阻挡膜10。
以与实施例1中相同的方式测量涂膜在减压干燥状态下的粘度和表面张力。
其结果是,在所有实施例中,确认表面张力是29达因/厘米以下。
另一方面,在30℃下干燥的涂膜的粘度是80厘泊(实施例3-1);在80℃下干燥的涂膜的粘度是50厘泊(实施例3-2);在120℃下干燥的涂膜的粘度是20厘泊(实施例3-3);以及在140℃下干燥的涂膜的粘度是10厘泊(比较例3-1)。
此外,测量以与实施例1中相同的方式形成的有机层12的Tg。其结果是,确认所有有机层12的Tg是250℃以上。
此外,测量以与实施例1中相同的方式形成的有机层12的表面高度差。其结果是,在所有的有机层12中,确认每1平方厘米的表面高度差是300纳米以上。
以与实施例1中相同的方式测量并评估所制造的气体阻挡膜的湿蒸汽透射率[克/(平方米·天)]。
结果显示在下表中。
[表4]
Figure BDA0000470134270000331
如上表中所示,在干燥状态递减速率中涂膜的粘度是20厘泊以上的所有本发明气体阻挡膜呈现出优秀的气体阻挡性质,其中湿蒸汽透射率小于1.0×10-3[克/(平方米·天)]。
相反地,在干燥状态递减速率中涂膜的粘度小于20厘泊的比较例3-1中,有机层12可能不能够恰当地覆盖异物16的表面;在这些部分处,在无机层14形成期间由等离子体引起了蚀刻等,并且这阻止了无机层14恰当地形成;以及必然地,无法实现足够的气体阻挡性质。
[实施例4]
关于载体B,如实施例1中使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜。通过与实施例1中相同的方式观察载体B的结果是,发现在载体B的表面上每1平方厘米粘附有10个以上高度是3微米以上的异物16。
同时,除了将所添加的表面活性剂的量(所述含量不包括有机溶剂定义)变成8重量%、7重量%、1重量%、0.5重量%、0.25重量%、0.1重量%、0.005重量%以及0重量%并且不使用A-NOD-N之外,以与实施例2中相同的方式制备八种涂料。
在每一种涂料中,根据所添加的表面活性剂的量调整有机化合物的含量(TMPTA),以使得在所有实施例中光聚合引发剂的含量变成2重量%,其中使用本发明例4-3作为参照,在本发明例4-3中,表面活性剂的含量是1重量%。
类似于实施例2,将每一种涂料的固体内容物浓度设定成5重量%。因此,当用于涂布的涂料设定成10立方厘米/平方米时,有机层12的膜厚度是0.5微米。
通过使用如上所制备的涂料,以与实施例2中相同的方式在载体B上形成有机层12和无机层14,由此制备四种气体阻挡膜10。
以与实施例1中相同的方式测量涂膜在减压干燥状态下的粘度和表面张力。其结果是,在所有实施例中,确认粘度是90厘泊或高于90厘泊。
另一方面,所含表面活性剂的含量为8重量%的涂膜的表面张力是27达因/厘米(本发明例4-1);所含表面活性剂的含量为7重量%的涂膜的表面张力是28达因/厘米(本发明例4-2);所含表面活性剂的含量为1重量%的涂膜的表面张力是29达因/厘米(本发明例4-3);所含表面活性剂的含量为0.5重量%的涂膜的表面张力是30达因/厘米(本发明例4-4);所含表面活性剂的含量为0.25重量%的涂膜的表面张力是31达因/厘米(本发明例4-5);所含表面活性剂的含量为0.1重量%的涂膜的表面张力是32达因/厘米(本发明例4-6);所含表面活性剂的含量为0.005重量%的涂膜的表面张力是34达因/厘米(本发明例4-7);以及所含表面活性剂的含量为0重量%的涂膜的表面张力是37达因/厘米(比较例4-1)。
此外,测量以与实施例1中相同的方式形成的有机层12的Tg。其结果是,确认所有有机层12的Tg是250℃以上。
此外,测量以与实施例1中相同的方式形成的有机层12的表面高度差。其结果是,在所有的有机层12中,确认每1平方厘米的表面高度差是300纳米以上。
以与实施例1中相同的方式测量并评估所制造的气体阻挡膜中的每一种的湿蒸汽透射率[克/(平方米·天)]。
结果显示在下表中。
[表5]
Figure BDA0000470134270000351
如上表中所示,涂膜的表面张力是34达因/厘米以下的所有根据本发明的气体阻挡膜在干燥状态递减速率中呈现出优秀的气体阻挡层性质,其中湿蒸汽透射率小于1.0×10-3[克/(平方米·天)]。
相反地,在干燥状态递减速率中涂膜的表面张力超过34达因/厘米的比较例4-2中,有机层12可能不能够恰当地覆盖异物16的表面;在这些部分处,在无机层14形成期间由等离子体引起了蚀刻等,并且这阻止了无机层14恰当地形成;以及必然地,无法实现足够的气体阻挡性质。
以上结果清楚地展示出本发明的作用。
产业上的可利用性
本发明可以适当地用于太阳电池、有机EL显示器等中所用的气体阻挡膜,以及用于制造所述气体阻挡膜。
符号的说明
10 气体阻挡膜
12 有机层
14 无机层
16  异物
20、26  功能膜
24  保护有机层
30  有机膜形成设备
32  无机膜形成设备
36  涂布构件
38  干燥构件
40  光照射构件
42、64 旋转轴
46、92 卷轴
48、50 传送辊的配对
56  供应室
58  成膜室
60  卷室
68、84、86、90  导辊
70、58、76  真空排气构件
72、75  隔板
80  滚筒
82  成膜构件

Claims (15)

1.一种功能膜制造方法,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。
2.根据权利要求1所述的功能膜制造方法,其中除所述有机溶剂以外,所述涂料含有0.005重量%到7重量%浓度的表面活性剂。
3.根据权利要求1或2所述的功能膜制造方法,其中所述载体是通过模涂方法进行所述涂料的涂布。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的功能膜制造方法,其中欲涂布到所述载体上的所述涂料的粘度是0.8厘泊到10厘泊。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的功能膜制造方法,其中在上面形成所述有机层的所述载体沿预定方向传送的同时,所述无机层是通过所述伴有等离子体产生的气相沉积方法形成。
6.根据权利要求5所述的功能膜制造方法,其中所述载体是从载体卷拉出,所述载体卷是通过将长度较长的所述载体卷起形成卷形而获得,在沿长度方向传送所拉出的载体的同时,所述有机层是通过用所述涂料涂布所述载体、使所述涂料干燥以及使所述有机化合物固化而形成,以及将上面已经形成所述有机层的所述载体再次卷起以便形成卷形,从而获得载体/有机层卷;以及
从所述载体/有机层卷将上面已经形成所述有机层的所述载体拉出,在沿所述长度方向传送所述载体的同时形成所述无机层,以及将上面已经形成所述无机层的所述载体再次卷起以便形成卷形。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的功能膜制造方法,其中所述涂料中所含的所述有机化合物是通过光聚合反应交联的(甲基)丙烯酸酯系有机化合物。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的功能膜制造方法,其中所述无机层是由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅以及氧化铝中的一种形成。
9.一种功能膜,其包括:
载体;
有机层,其形成在所述载体上;以及
无机层,其形成在所述有机层上,
其中所述载体的每1平方厘米表面上具有10个以上异物;以及
所述有机层含有有机化合物作为主要组分以及具有0.05微米到3微米的膜厚度,所述有机化合物的玻璃态转化温度是100℃以上以及所述膜厚度小于所述载体的所述表面上至少一个所述异物在膜厚度方向上的尺寸。
10.根据权利要求9所述的功能膜,其中所述有机层含有0.005重量%到7重量%的表面活性剂。
11.根据权利要求9或10所述的功能膜,其中所述有机层是通过涂布含有欲形成所述有机层的组分的涂料而形成。
12.根据权利要求9到11中任一项所述的功能膜,其还包括保护有机层作为最上层。
13.根据权利要求9到12中任一项所述的功能膜,其还包括所述无机层上的一个以上的作为下层的中间有机层与作为上层的中间无机层的组合。
14.根据权利要求9到13中任一项所述的功能膜,其中所述有机层、以及任选地中间有机层是通过使(甲基)丙烯酸酯系有机化合物通过聚合反应交联而获得。
15.根据权利要求9到14中任一项所述的功能膜,其中所述无机层是由氮化硅、氧化硅、氮氧化硅以及氧化铝中的一种形成。
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