CN108603826B

CN108603826B - 标准阻气膜

Info

Publication number: CN108603826B
Application number: CN201780009216.6A
Authority: CN
Inventors: 吉田肇; 蛯名武雄; 石井亮; 相泽崇史; 铃木麻实
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2016-02-03
Filing date: 2017-02-01
Publication date: 2021-03-09
Anticipated expiration: 2037-02-01
Also published as: JPWO2017135292A1; JP6583750B2; KR20180108680A; CN108603826A; KR102219619B1; WO2017135292A1

Abstract

本发明提供一种水蒸汽透过率为10^‑6～10^‑ ³g/m²/day的标准阻气膜。标准阻气膜(10)用于水蒸汽透过率测定装置的校正。标准阻气膜(10)具有：基材(12)，具备开口部(12a)；以及阻隔层(14)，以覆盖开口部(12a)的方式设于基材(12)上。阻隔层(14)含有Li型蒙脱土的纳米粒子和聚酰亚胺。开口部(12a)的最大直径与阻隔层(14)的厚度之比为50～2000。该标准阻气膜(10)的40℃、相对湿度90％下的水蒸汽透过率为10^‑6～10^‑3g/m²/day。基材(12)是与设有阻隔层(14)的面相反的一侧的面的算术平均粗糙度Ra为2nm以下的金属板。

Description

标准阻气膜

技术领域

本发明涉及一种用于气体透过率测定装置的校正、评价的标准阻气膜。

背景技术

阻气膜根据其水蒸汽、氧气的透过率而用于食品、电子零件等的包装、封装。因此，准确地测定阻气膜的水蒸汽、氧气的透过率是重要的。阻气膜的水蒸汽透过率的测定可分类为等压法和压差法，等压法有：杯式法、电极法、钙法、膜康(MOCON)法、气相色谱法、API-MS法等，压差法有：压力法、容积法、专利文献1所记载的气体透过率测定等。为了装置常数的校正、不同测定装置间的结果比较、以及测定装置的健全性评价，气体透过率测定装置的大多数需要标准阻气膜。

另一方面，在有机EL元件、有机太阳能电池中，为了防止劣化，要求水蒸汽透过率为10^-6g/m²/day数量级的阻气膜作为封装材料。但是，在市售的标准阻气膜中，可溯源至美国国立标准技术研究所(NIST)的标准阻气膜的水蒸汽透过率最小为3.2×10^-2g/m²/day，美国膜康(MOCON)公司独立开发的标准阻气膜的水蒸汽透过率最小为8×10^-3g/m²/day(非专利文献1)。虽然各种机构正在实施10^-4g/m²/day数量级的标准阻气膜的开发和评价，但在测定结果中存在约一个数量级的偏差，无法得到可靠性高的结果(非专利文献2及非专利文献3)。因此，无法将这些标准阻气膜用于对10^-6g/m²/day数量级的阻气膜的气体透过率进行测定的装置的校正、评价。

可溯源至美国国立标准技术研究所(NIST)的标准阻气膜采用在开有孔的金属板粘贴塑料膜的结构，利用孔的开口部的开口面积与水蒸汽透过量成比例，求出水蒸汽透过率。在该结构中，为了制作水蒸汽透过率更小的标准阻气膜，有两种方法：缩小孔径的方法、以及粘贴水蒸汽透过率小的塑料膜的方法。

但是，在前者的方法中，当缩小孔径时，钻孔加工的加工精度和孔的形状测定的测定精度变差，因此，标准阻气膜的水蒸汽透过率的偏差变大。另外，塑料膜的膜厚与孔径之比变大，因此，产生如下问题：在塑料膜面内产生水蒸汽的浓度分布，孔的开口部的开口面积与水蒸汽透过量不成比例。因此，无法制作可靠性高的标准阻气膜。

在后者的方法中，考虑了将在有机膜涂布有多层无机阻气层的塑料膜粘贴于基材而成的标准阻气膜。但是，该方法也无法制造可靠性高的标准阻气膜。这是由于：通过迷宫效应而显现出阻气性，因此，阻气膜面内的气体透过率的偏差大，根据使用阻气膜的哪个位置来制作标准阻气膜，标准阻气膜的水蒸汽透过率显著不同。另外，这是由于：因有机膜溶胀而破坏无机阻气层，因此，无法得到测定的再现性。

另外，当将涂布有多层无机阻气层的塑料膜用作标准阻气膜时，还存在如下问题：透过多层膜的水蒸汽的行迹复杂，难以确定水蒸汽透过率饱和的时间点。另外，在进行高阻隔的测定的情况下，期望对标准阻气膜进行加热脱气以减少来自标准阻气膜本身的出气(outgas)，但如此制作的标准阻气膜无法承受100℃以上的烘烤。另外，当使用粘接剂将无机阻气层粘接于塑料膜时，粘接剂中的水蒸汽透过率成为问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2015/041115号

专利文献2：日本特开2007-277078号公报

非专利文献

非专利文献1：永井一清等编、最新阻隔技术-阻隔膜、阻隔容器、封装材料/密封材料的现状和展开―、2011年、株式会社CMC出版

非专利文献2：Giovanni Nisato et al.、Organic Electronics、2014年、15、p.3746-3755

非专利文献3：P.J.Brewer et al.、Review of scientific instruments、2012年、83、075118

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种能用于对10^-6g/m²/day数量级的阻气膜的气体透过率进行测定的装置的标准阻气膜。

用于解决问题的方案

本发明的标准阻气膜用于水蒸汽透过率测定装置的校正，其具有：基材，具备开口部；以及阻隔层，以覆盖开口部的方式设于基材上，阻隔层含有Li型蒙脱土的纳米粒子和聚酰亚胺，开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为50～2000。优选的是，在本发明的标准阻气膜中，基材与阻隔层直接接合。优选的是，本发明的标准阻气膜的40℃、相对湿度90％下的水蒸汽透过率为10^-6～10^-3g/m²/day。

可以是，在本发明的标准阻气膜中，基材是与设有阻隔层的面相反的一侧的面的算术平均粗糙度Ra为2nm以下的金属板。可以是，在本发明的标准阻气膜中，开口部的数量为1～10个，所有的开口部的最大直径为1～20mm。优选的是，在本发明的标准阻气膜中，聚酰亚胺的质量相对于Li型蒙脱土与聚酰亚胺的质量之和为20～40％。

本发明的标准阻气膜的制造方法为用于水蒸汽透过率测定装置的校正的标准阻气膜的制造方法，其中，所述标准阻气膜具有：具备开口部的基材；以及以覆盖开口部的方式设于基材上的阻隔层，所述制造方法包括：得到包含含有Li型蒙脱土的纳米粒子及聚酰胺酸的膜体和塑料膜的层叠部的层叠体的工序；以及以膜体覆盖开口部的方式将层叠体按压于基材且以第一温度进行加热，之后，以在第一温度以上的、聚酰胺酸进行酰亚胺化的第二温度进行加热的工序。优选的是，在本发明的标准阻气膜的制造方法中，第一温度为60～150℃，第二温度为150～350℃。

发明效果

根据本发明，能得到水蒸汽透过率为10^-6～10^-3g/m²/day的标准阻气膜。

附图说明

图1是本发明的实施方式的标准阻气膜的俯视图。

图2是本发明的实施方式的标准阻气膜的剖面图。

图3是用于对本发明的实施方式的标准阻气膜的制造方法进行说明的剖面图。

图4是表示对由实施例1至实施例3得到的标准阻气膜的m/z18的离子电流进行测定的结果的图表。

图5是表示由实施例1至实施例3得到的标准阻气膜的m/z18的饱和离子电流与孔的开口部的开口面积的关系的图表。

图6是将由实施例1至实施例3得到的标准阻气膜的饱和离子电流与使用标准电导元件(SCE：Standard conductance element)导入水蒸汽时的饱和离子电流进行比较的图表。

具体实施方式

以下，参照附图并基于实施方式和实施例对本发明的标准阻气膜以及标准阻气膜的制造方法进行说明。需要说明的是，附图示意性地示出了标准阻气膜以及构成该标准阻气膜的各构件，它们的实物的尺寸以及尺寸比不一定与附图上的尺寸以及尺寸比一致。另外，重复说明适当省略。需要说明的是，在两个数值之间记载“～”来表示数值范围的情况下，这两个数值也包含于数值范围内。

图1示意性地示出了本发明的实施方式的标准阻气膜10的上表面。图2示意性地示出了以图1的A-A线剖切时的标准阻气膜10的剖面。标准阻气膜10用于水蒸汽透过率测定装置的校正。标准阻气膜10具备基材12和阻隔层14。基材12为圆板，由金属、例如不锈钢构成。虽然在本实施方式中基材12为圆板，但基材的形状没有特别限制，可以为多边形的板、椭圆形的板等。另外，虽然在本实施方式中基材12为金属板，但如果与阻隔层14相接的部分、其周围不透过水蒸汽，则基材的材料没有特别限制。基材可以由陶瓷、树脂等构成。

基材12具备圆柱形的开口部12a。虽然在本实施方式中开口部12a为圆柱形，但如果能将标准阻气膜10的水蒸汽透过率设定为规定值，则开口部12a的形状没有特别限制，可以为多棱柱、椭圆柱、圆锥台等。开口部12a的最大直径优选为1～20mm。这是由于：能缩小标准阻气膜10的水蒸汽透过率。另外，这是由于：能充分缩小影响水蒸汽透过率的开口部12a的钻孔机械加工的精度、公差。另外，开口部12a的数量优选为1～10个。阻隔层14以覆盖开口部12a的方式设于基材12上。另外，阻隔层14含有Li型蒙脱土的纳米粒子和聚酰亚胺。

蒙脱土(Montmorillonite)是被称为蒙脱石(Smectite)的粘土的一种。蒙脱土为厚度1nm的板状晶体，用作添加于塑料的功能性填料。当在塑料中均匀地添加少量蒙脱土时，阻气性提高。广泛流通一种对天然矿物进行精制而成的蒙脱土。通过对以该蒙脱土为主要成分添加粘合剂而成的混合材料进行成型，能制作具有高水蒸汽阻隔性的膜(专利文献2)。以下对具有高水蒸汽阻隔性的膜的制造方法进行说明。

首先，制备Li型蒙脱土。蒙脱土具有交换性离子，该交换性离子一般为Na、Ca。通过离子交换，能将蒙脱土中作为交换性离子的Na、Ca交换为Li。通过离子交换将交换性离子交换为Li的蒙脱土为Li型蒙脱土。接着，将例如20质量份的Li型蒙脱土与例如80质量份的水进行混合，制作均匀的凝胶(以下，有时称为“Li型蒙脱土凝胶”)。

然后，使Li型蒙脱土凝胶分散于例如N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺等溶剂中，进一步与将聚酰胺酸溶于该溶剂中的溶液混合，在塑料膜上成型为膜状。接着，通过使溶剂干燥，得到可操作的结构体。然后，将塑料膜从该结构体剥离，对残留的膜进行热处理，由此，聚酰胺酸化学变化为聚酰亚胺，得到具有高水蒸汽阻隔性的膜。该膜为Li型蒙脱土与聚酰亚胺的纳米复合阻隔层。聚酰亚胺的质量相对于Li型蒙脱土与聚酰亚胺的质量之和优选为20～40％。这是由于：能将制作出的阻隔层的水蒸汽透过率设为10^-3g/m²/day数量级。

另外，从消除基材12与阻隔层14的间隙和减少影响水蒸汽透过率的测定的来自基材12的出气这两个观点考虑，基材12的表面优选为平滑。特别是，当与设有阻隔层14的面相反的一侧的面的表面粗糙度大时，吸附于基材12的水蒸汽量变多。吸附于基材12的水蒸汽在水蒸汽透过率测定中缓慢地脱离，因此，水蒸汽测定的本底(Background)变大，其结果是，高阻隔膜的水蒸汽透过率测定变难。因此，优选的是，通过利用电解抛光、化学抛光、电解复合抛光等，将基材的至少与设有阻隔层的面相反的一侧的面的算术平均表面粗糙度Ra设为2nm以下。

进而，从使标准阻气膜的水蒸汽透过率与开口部的开口面积成比例的观点考虑，优选的是，将开口部12a的最大直径与阻隔层14的厚度之比、即“开口部12a的最大直径/阻隔层14的厚度”设为50以上。当将设有阻隔层14的面作为水蒸汽的暴露侧来测定水蒸汽透过率时，透过阻隔层14的水蒸汽从开口部12a排出。因此，与开口部12a相接的部分的阻隔层14内部的水蒸汽浓度比与基材12相接的部分的阻隔层14内部的水蒸汽浓度低。因此，引起水蒸汽从与基材12相接的部分的阻隔层14向与开口部12a相接的部分的阻隔层14的面内扩散。当该水蒸汽的面内扩散的影响相对变大时，标准阻气膜10的水蒸汽透过率与开口部12a的开口面积变得不成比例。

开口部12a的最大直径与阻隔层14的厚度之比越大，越能忽略水蒸汽的面内扩散的影响，若该比值在50以上则该影响足够小。需要说明的是，在本实施方式中，通过将开口部12a的最大直径与阻隔层14的厚度之比设为50～2000，制作水蒸汽透过率为10^-6～10^-3g/m²/day的标准阻气膜10。标准阻气膜10的水蒸汽透过率也可以由使用等压法和压差法的任一种方法的水蒸汽透过率测定装置进行测定。在由使用压差法的装置进行标准阻气膜10的水蒸汽透过率测定的情况下，需要将设有阻隔层14的面作为暴露侧(高压侧)。这是由于：当将设有阻隔层14的面的相反侧作为暴露侧(高压侧)时，阻隔层14可能会从基材12剥离。

图3示出了标准阻气膜10的制造工序。标准阻气膜10按以下的步骤进行制造。首先，如图3(a)所示，将含有Li型蒙脱土和聚酰胺酸的混合液涂布于塑料膜16上，在60℃下使其干燥而得到膜体13与塑料膜16的层叠体18。更具体而言，将Li型蒙脱土、聚酰胺酸、有机溶剂混合后，通过筛子将不溶的固体去除，得到含有Li型蒙脱土和聚酰胺酸的混合液。

然后，在塑料膜16上涂布该混合液，以有机溶剂蒸发的温度进行加热而得到层叠体18。作为塑料膜16，例如可以使用PFA(四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)以及PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)。

接着，如图3(b)所示，以膜体13覆盖基材12的开口部12a的方式将层叠体18按压于基材12且以第一温度进行加热，将基材12与层叠体18一体化。更具体而言，将层叠体18按压于基材12，并且从室温升温至第一温度、例如150℃，将基材12与层叠体18一体化。需要说明的是，也可以在将膜体13从塑料膜16剥离后，将膜体13按压于基材12且以第一温度进行加热，将基材12与膜体13一体化。此时，优选的是，以开口部12a的最大直径相对于阻隔层14的厚度为50～2000的方式进行一体化。这是为了：缩小得到的标准阻气膜10的水蒸汽透过率，并且使水蒸汽透过率与开口部12a的开口面积成比例。

然后，在将塑料膜16从膜体13剥离后，如图3(c)所示，以在第一温度以上的、聚酰胺酸进行酰亚胺化的第二温度进行热处理而形成阻隔层14。更具体而言，将塑料膜16从膜体13剥离，从室温升温至第二温度、例如350℃，得到标准阻气膜10。此时，优选的是，第一温度为60～150℃，第二温度为150～350℃。这是为了：将阻隔层14可靠地贴合于基材12，并且对聚酰胺酸进行酰亚胺化。

需要说明的是，即使将以第二温度对膜体13进行热处理而得到的阻隔层14按压于基材12且进行加热，也无法将阻隔层14粘接于基材12。另外，对于使用有机系的粘接剂等将以第二温度对膜体13进行热处理而得到的阻隔层14粘接于基材12的方法而言，由于透过粘接剂内部的水蒸汽量大到无法忽略的程度，因此无法适用。对于如此制作的标准阻气膜的水蒸汽透过率W_S(g/m²/day)而言，若将阻隔层本身的水蒸汽透过率设为W_B(g/m²/day)、将圆形的开口部12a的直径设为d、将作为校正对象的气体透过率测定装置的测定有效直径设为D，则以W_S＝W_B×(d/D)²(式1)表示。例如，若将W_B设为2.0×10^-3(g/m²/day)、将d设为2mm、将D设为90mm，则标准阻气膜的水蒸汽透过率W_S为1.0×10^-6(g/m²/day)。

对标准阻气膜进行批量生产时的各个标准阻气膜的水蒸汽透过率的偏差取决于阻隔层14的水蒸汽透过率W_B的膜面内的偏差、每个批次的偏差和开口部12a的开口面积的偏差。阻隔层14的水蒸汽透过率W_B的膜面内的偏差、每个批次的偏差为10％左右。在将开口部的直径设为1mm、将加工精度设为±0.05mm时，开口部12a的开口面积的偏差为10％左右。即使将开口部12a的直径增大至20mm，加工精度也为±0.05mm，没有变化。因此，当将开口部12a的直径从1mm设为20mm时，与阻隔层的水蒸汽透过率W_B的膜面内的偏差、每个批次的偏差相比，能缩小开口部12a的开口面积的偏差。

最终，能以15％以下的偏差批量生产具有相同水蒸汽透过率W_S的标准阻气膜。如此，就标准阻气膜10而言，个体差异小、水蒸汽透过率测定的再现性优异、阻隔膜14为单层而水蒸汽透过的行迹简单，能承受350℃的加热，不使用粘接剂也能将阻隔膜14粘接于基材12，因此可靠性高。

当使开口部12a的直径小于1mm时，孔的加工精度对标准阻气膜的水蒸汽透过率的影响变大。例如，当将开口部12a的直径设为0.5mm，将加工精度设为±0.05mm时，开口部12a的开口面积的偏差为21％，标准阻气膜的水蒸汽透过率的偏差变大。需要说明的是，通过使用电火花线切割加工(Wire Electrical Discharge Machining(WEDM))等，能将开口部的直径的加工精度设为±0.05mm以下，但从制造成本的观点考虑，不优选对批量生产品使用电火花线切割加工等。另外，当使开口部12a的直径小于1mm时，内径的测定变难。

以下，通过实施例进一步详细说明本发明。本发明的内容并不限定于这些实施例。需要说明的是，只要没有事先说明，“％”就表示“质量％”。另外，使用专利文献1记载的气体透过率测定装置对各种试样的水蒸汽透过率进行测定。

实施例

(实施例1)

首先，将混合20质量份的Li型蒙脱土及80质量份的水而得到的均匀的凝胶(以下，有时称为“Li型蒙脱土20％凝胶”)50g、N-甲基-2-吡咯烷酮105g、聚酰胺酸的18％N-甲基-2-吡咯烷酮溶液29.9g进行混合后，使其通过网眼约53μm的筛子。接着，使用流延刀(Casting knife)，将得到的混合液涂布于PET制膜上后，在60℃下使其干燥，得到由含有Li型蒙脱土和聚酰胺酸的膜体和PET制膜构成的层叠体。另一方面，准备了两面被电解抛光的不锈钢板(外径120mm、厚度0.5mm)作为基材。该不锈钢板在中心设有直径20mm(公差±0.05mm)的圆柱状的孔。另外，电解抛光区域为直径120mm的圆形。

然后，在膜体与电解抛光区域接触的方向，以该不锈钢板的中心与该层叠体的中心大致一致的方式，将该层叠体热压于不锈钢板。即，以膜体覆盖开口部的方式将层叠体按压于不锈钢板且以作为第一温度的150℃进行加热，将不锈钢板与层叠体一体化。此时，施加于层叠体的力为5～10N，用1小时以上将不锈钢板和层叠体的温度从室温提高至150℃。

接着，将不锈钢板和层叠体的温度降低至室温，将PET制膜从膜体剥离，以作为第二温度的350℃进行热处理。此时，用20小时以上将不锈钢板和膜体的温度从室温提高至350℃。如此，得到了在中央具备直径约30mm、厚度约30μm的圆板状的阻隔层，开口部的直径为20mm，聚酰亚胺的质量相对于Li型蒙脱土与聚酰亚胺的质量之和为35％的标准阻气膜。不锈钢板的开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为20mm/30μm＝667。需要说明的是，通过水蒸汽透过率测定装置(Technolox公司、DELTAPERM)测定出该阻隔层本身的水蒸汽透过率，其结果为2.0×10^-3g/m²/day。因此，在通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置进行测定的情况下，该标准阻气膜的水蒸汽透过率为1.0×10^-4g/m²/day。

(实施例2)

除了不锈钢板的孔的直径为6.5mm(公差±0.05mm)以外，与实施例1同样地制作出标准阻气膜。得到了在中央具备直径约30mm、厚度约30μm的圆板状的阻隔层的标准阻气膜。不锈钢板的开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为6.5mm/30μm＝217。在通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置进行测定的情况下，该标准阻气膜的水蒸汽透过率为1.1×10^-5g/m²/day。

(实施例3)

除了不锈钢板的孔的直径为3.5mm(公差±0.05mm)以外，与实施例1同样地制作出标准阻气膜。得到了在中央具备直径约30mm、厚度约30μm的圆板状的阻隔层的标准阻气膜。开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为3.5mm/30μm＝117。在通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置进行测定的情况下，该标准阻气膜的水蒸汽透过率为3.1×10^-6g/m²/day。

(实施例4)

除了不锈钢板的孔的直径为2.0mm(公差±0.05mm)以外，与实施例1同样地制作出标准阻气膜。得到了在中央具备直径约30mm、厚度约30μm的圆板状的阻隔层的标准阻气膜。开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为2.0mm/30μm＝67。在通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置进行测定的情况下，该标准阻气膜的水蒸汽透过率为1.0×10^-6g/m²/day。

(实施例5)

为了缩短标准阻气膜的测定时间，使阻隔层变薄是有效的。除了阻隔层的厚度为约10μm以外，与实施例1同样地制作出标准阻气膜。不锈钢板的开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为20mm/10μm＝2000。在通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置进行测定的情况下，该标准阻气膜的水蒸汽透过率为3.0×10^-4g/m²/day。

(实施例6)

除了不锈钢板的孔的直径为1.2mm(公差±0.05mm)以外，与实施例4同样地制作出标准阻气膜。不锈钢板的开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为1.2mm/10μm＝120。在通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置进行测定的情况下，该标准阻气膜的水蒸汽透过率为1.1×10^-6g/m²/day。

根据实施例1至实施例6，能制作出如下标准阻气膜：基材的开口部的最大直径与阻隔层的厚度之比为67～2000，在通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置进行测定的情况下，标准阻气膜的水蒸汽透过率为1.0×10^-6～3.0×10^-4g/m²/day。

市售的水蒸汽透过率测定装置的有效直径D多为40～120mm。为了在不改变阻隔层本身的水蒸汽透过率W_B的情况下，制作用于有效直径D小的水蒸汽透过率测定装置的水蒸汽透过率W_S小的标准阻气膜，根据上述(式1)，需要缩小不锈钢板的开口部的直径d。即使对于有效直径D为40mm的水蒸汽透过率测定装置，若将不锈钢板的开口部的直径d设为1mm，与实施例1同样地制作出标准阻气膜，也能制作出水蒸汽透过率W_S为1.3×10^-6g/m²/day的标准阻气膜。

(验证实验)

图4示出了通过专利文献1记载的方法测定由实施例1至实施例3得到的标准阻气膜的水蒸汽的信号、即m/z18的离子电流的结果。在图4中，横轴为从将40℃、相对湿度90％下的水蒸汽导入到标准阻气膜的暴露侧时起的经过时间，纵轴为四极质谱分析仪的m/z18的离子电流、即透过标准阻气膜的水蒸汽透过量的信号。通过有效直径90mm的水蒸汽透过率测定装置(O-WELL株式会社、OmegaTranse)进行该测定。需要说明的是，将测定时的本底值减去。

水蒸汽的信号大约从120小时开始缓慢上升，在400小时处显示出饱和倾向。由实施例1得到的标准阻气膜的饱和离子电流为1.5×10^-11A。由实施例2得到的标准阻气膜的饱和离子电流为1.9×10^-12A。由实施例3得到的标准阻气膜的饱和离子电流为3.7×10^-13A。

图5是相对于开口部12a的开口面积标示出由实施例1至实施例3得到的标准阻气膜的饱和离子电流的图。标准阻气膜的饱和离子电流与开口部12a的开口面积成比例地变化。若针对图5的结果，用从原点通过的直线进行拟合，则得到I_sat＝4.79×10^-8×A(式2)。根据该(式2)计算的饱和离子电流I_sat与实施例1至实施例3的各测定点之差为25％以下。

图6示出了图5的测定结果与通过专利文献1记载的方法得到的校正结果的比较。相对于标准阻气膜的水蒸汽暴露条件为温度40℃、相对湿度90％。专利文献1记载的方法为如下方法：将经由分子流导(Molecular flow conductance)被校正过的不锈钢制多孔质烧结体“标准电导元件(SCE)”导入的水蒸汽流量与由四极质谱分析仪测定出的m/z18的离子电流、即水蒸汽的信号进行比较，从而进行校正。

在图6中，相对于根据经由SCE导入的水蒸汽流量和装置的有效直径求得的当量水蒸汽透过率，标示出m/z18的离子电流。通过使SCE的上游侧压力变化，对通过SCE导入的水蒸汽流量进行调整。由实施例1至实施例3得到的标准阻气膜的水蒸汽透过率位于通过专利文献1记载的方法得到的校正结果的直线上。因此，可确认到：能制作温度40℃、相对湿度90％下的水蒸汽透过率为10^-4g/m²/day以下的标准阻气膜。

附图标记说明

10…标准阻气膜

12…基材

12a…开口部

13…膜体

14…阻隔层

16…塑料膜

18…层叠体

Claims

1.一种标准阻气膜，用于水蒸汽透过率测定装置的校正，其具有：

基材，具备开口部；以及

阻隔层，以覆盖所述开口部的方式设于所述基材上，

所述阻隔层含有Li型蒙脱土的纳米粒子和聚酰亚胺，

所述开口部的最大直径与所述阻隔层的厚度之比为50～2000。

2.根据权利要求1所述的标准阻气膜，其中，

所述基材与所述阻隔层直接接合。

3.根据权利要求1或2所述的标准阻气膜，其中，

40℃、相对湿度90％下的水蒸汽透过率为10^-6～10^-3g/m²/day。

4.根据权利要求1或2所述的标准阻气膜，其中，

所述基材是与设有所述阻隔层的面相反的一侧的面的算术平均粗糙度Ra为2nm以下的金属板。

5.根据权利要求1或2所述的标准阻气膜，其中，

所述开口部的数量为1～10个，所有的所述开口部的最大直径为1～20mm。

6.根据权利要求1或2所述的标准阻气膜，其中，

所述聚酰亚胺的质量相对于所述Li型蒙脱土与所述聚酰亚胺的质量之和为20～40％。

7.一种标准阻气膜的制造方法，其中，所述标准阻气膜具有：具备开口部的基材；以及以覆盖所述开口部的方式设于所述基材上的阻隔层，所述标准阻气膜用于水蒸汽透过率测定装置的校正，所述制造方法包括：

得到包含含有Li型蒙脱土的纳米粒子及聚酰胺酸的膜体和塑料膜的层叠部的层叠体的工序；以及

以所述膜体覆盖所述开口部的方式将所述层叠体按压于所述基材且以第一温度进行加热，之后，以在所述第一温度以上的、所述聚酰胺酸进行酰亚胺化的第二温度进行加热的工序。

8.根据权利要求7所述的标准阻气膜的制造方法，其中，

所述第一温度为60～150℃，所述第二温度为150～350℃。