JP4162049B2 - 透明膜 - Google Patents
透明膜 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4162049B2 JP4162049B2 JP2006211516A JP2006211516A JP4162049B2 JP 4162049 B2 JP4162049 B2 JP 4162049B2 JP 2006211516 A JP2006211516 A JP 2006211516A JP 2006211516 A JP2006211516 A JP 2006211516A JP 4162049 B2 JP4162049 B2 JP 4162049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- layered compound
- inorganic layered
- transparent material
- clay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
(1)無機層状化合物を主要構成成分とする膜が、1)無機層状化合物と水可溶性樹脂から構成される、2)無機層状化合物の全固体に対する重量比が70%以上である、3)全光線透過率が80%を超える、4)ガスバリア性を有する、及び5)自立膜として利用可能な機械的強度を有する、6)上記無機層状化合物が、層状ケイ酸、あるいはその塩である、ことを特徴とする透明材。
(2)無機層状化合物が、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、マガディアイト、アイラライト、及びカネマイト、のうちの一種以上であることを特徴とする、前記(1)に記載の透明材。
(3)水可溶性樹脂が、セルロース系樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹脂、アクリル酸樹脂のうちの1種以上であって、水可溶性のものであることを特徴とする、前記(1)に記載の透明材。
(4)加熱、又は光照射の方法により、上記水可溶性樹脂添加物分子内、同添加物分子間、同添加物と無機層状化合物間、又は無機層状化合物結晶間において、付加反応、縮合反応、又は重合反応の化学反応を行わせ、新たな化学結合を生じさせて、光透過性、ガスバリア性、あるいは機械的強度を改善させたことを特徴とする、前記(1)に記載の透明材。
(5)厚みが0.2ミリメートル以下であることを特徴とする、前記(1)に記載の透明材。
(6)紫外可視分光器による500ナノメートルの光線透過率が80%以上であることを特徴とする、前記(1)に記載の透明材。
(7)通常空気条件下で、200℃一時間加熱後、紫外可視分光器による500ナノメートルの光線透過率が75%以上であることを特徴とする、前記(1)に記載の透明材。
(8)示差熱分析において、200℃から450℃の温度範囲における重量減少が乾燥固体基準で20%未満で、透明材を構成する無機層状化合物の基本構造が変化しないことを特徴とする、前記(1)から(7)のいずれかに記載の透明材。
(9)酸素ガスに対する透過係数が、室温において3.2×10−11cm2s−1cmHg−1未満であることを特徴とする、前記(1)から(8)のいずれかに記載の透明材。
(10)300℃で1時間加熱処理後に、酸素ガスの室温におけるガス透過係数が3.2×10−11cm2s−1cmHg−1未満であることを特徴とする、前記(1)から(9)のいずれかに記載の透明材。
(11)曲げ半径6ミリメートルでもクラックが発生せず使用が可能であることを特徴とする、前記(1)から(10)のいずれかに記載の透明材。
(12)原子間力顕微鏡で測定した平均表面粗さが、20ナノメートル以下であることを特徴とする、前記(1)から(11)のいずれかに記載の透明材。
(13)マイナス100℃からプラス200℃の平均線膨張係数が、−10から10ppmK−1の間であることを特徴とする、前記(1)から(12)のいずれかに記載の透明材。
(14)透明材が、封止材、包装材、保護材、フレキシブル基板、又はディスプレイ材である、前記(1)から(13)のいずれかに記載の透明材。
本発明者らは、透明性の高い無機層状化合物と、少量の透明性の高い水可溶性の高分子を、水あるいは水を主成分とする液に分散させ、ダマを含まない均一な分散液を得た後、この分散液を、表面が平坦で表面が撥水性の支持体に塗布し、無機層状化合物粒子を沈積させるとともに、分散媒である液体を種々の固液分離方法、例えば、遠心分離、ろ過、真空乾燥、凍結真空乾燥又は加熱蒸発法などで分離し、膜状に成形した後、これを必要に応じ乾燥・加熱・冷却するなどの方法により支持体から剥離することにより、無機層状化合物粒子が配向し、透明性が高く、柔軟性に優れ、ガスバリア性に優れ、耐熱性も高い無機層状化合物膜が得られることを見出し、更に研究を重ねて、好適な無機層状化合物と水可溶性高分子、無機層状化合物と水可溶性高分子の最適混合比率、分散液の最適固液比、好適な支持体材料、好適な分散方法等を見出し、膜の柔軟性、透明性及び耐熱性を向上させることを達成し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、透明性の高い無機層状化合物及び少量の透明性の高い水可溶性高分子を用い、表面を平坦に成型し、無機層状化合物を配向して緻密に積層し、内部クラックやダマに起因する不均一性を最小限に抑え、均一な厚さで自立膜として利用可能な機械的強度を得るための製造条件を採用することにより、光透過性を有し、熱安定性、ガスバリア性に優れたフレキシブルな透明材を自立膜として得ることを特徴とするものである。加えて、一般的な透明樹脂の線膨張係数は50−70ppm K −1 程度であるのに対し、本発明の膜は粘土を主成分とするため線膨張係数が非常に小さいことを特徴とする。
粘土として、0.9グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を0.1グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、表面が平坦なポリプロピレン製トレイに塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、透明度の高い、自立した、フレキシビリティーに優れた膜(TPSACMC10−10)を得た。
TPSACMC10−10を半径6ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける透過率は81.7パーセントであった。この膜のJIS K7105:1981「プラスチックの光学的特性試験方法」に基づく全光線透過率は91.5パーセントであり、ヘーズ(曇値)は14.2パーセントであった。この膜の酸素の透過係数を、日本分光株式会社製Gasperm−100で測定した。その結果、室温における酸素ガスの透過係数が、0.148cc/m2・24hr・atmであることが確認され、ガスバリア性能を示すことが分かった。
TPSACMC10−10のX線回折チャートを、図1に示す。このX線回折チャートにおいて、底面反射ピーク001が、d=1.48nmに観察された。この結果から、TPSACMC10−10において、粘土層状結晶が配向して積層していることが分かる。カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を加えないスメクタイトのみの膜は底面反射ピーク001が、d=1.24nmに観察された。複合体にすることによって底面間隔が広がり、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩がスメクタイトの層間に入り込んだナノ複合化材料になっていることが分かる。TPSACMC10−10の熱分析(昇温速度5℃毎分、空気雰囲気下)を行った。TG曲線から、室温から200℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、また、272℃から450℃にかけて、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩の熱分解に伴う重量減少が観察された。この無機層状化合物薄膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分)において、200℃から450℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は6.7パーセントであった。
TPSACMC10−10を電気炉で加熱した。室温から200℃まで毎時100℃の速度で加熱した。次に、200℃で1時間保持した。その後、電気炉内で放冷した。この加熱処理の後、肉眼で光透過度の減少、ピンホール・クラックの発生などの異常は観察されなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は78.7パーセントであった(図2)。
粘土として、0.8グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を0.2グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、表面が平坦なポリプロピレン製トレイに塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、透明度の高い、自立した、フレキシビリティーに優れた膜(TPSACMC20−10)を得た。
TPSACMC20−10を半径6ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。JIS1096:1999Aに準拠した曲げ反発性試験において、剛軟度は、表面0.008mN、裏面0.009mNと測定された。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける透過率は83.6パーセントであった(図2)。
TPSACMC20−10のX線回折チャートを、図1に示す。このX線回折チャートにおいて、底面反射ピーク001が、d=1.51nmに観察された。この結果から、TPSACMC20−10において、粘土層状結晶が配向して積層していることが分かる。カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を加えないスメクタイトのみの膜は底面反射ピーク001が、d=1.24nmに観察された。複合体にすることによって底面間隔が広がり、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩がスメクタイトの層間に入り込んだナノ複合化材料になっていることが分かる。TPSACMC20−10の熱分析(昇温速度5℃毎分、空気雰囲気下)を行った。TG曲線から、室温から200℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、また、262℃から450℃にかけて、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩の熱分解に伴う重量減少が観察された。この無機層状化合物薄膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分)において、200℃から450℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は10.5パーセントであった。
粘土として、0.7グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を0.3グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、表面が平坦なポリプロピレン製トレイに塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、透明度の高い、自立した、フレキシビリティーに優れた膜(TPSACMC30−10)を得た。
TPSACMC30−10を半径6ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける透過率は84.2パーセントであった(図2)。この膜のJIS K7105:1981「プラスチックの光学的特性試験方法」に基づく全光線透過率は92.5パーセントであり、ヘーズ(曇値)は10.1パーセントであった。この膜の酸素の透過係数を、日本分光株式会社製Gasperm−100で測定した。その結果、室温における酸素ガスの透過係数が、0.017cc/m2・24hr・atmであることが確認され、ガスバリア性能を示すことが分かった。
TPSACMC30−10のX線回折チャートを、図1に示す。このX線回折チャートにおいて、底面反射ピーク001が、d=1.72nmに観察された。この結果から、TPSACMC30−10において、粘土層状結晶が配向して積層していることが分かる。カルボキシメチルセルロースナトリウム塩を加えないスメクタイトのみの膜は底面反射ピーク001が、d=1.24nmに観察された。複合体にすることによって底面間隔が広がり、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩がスメクタイトの層間に入り込んだナノ複合化材料になっていることが分かる。TPSACMC30−10の熱分析(昇温速度5℃毎分、空気雰囲気下)を行った。TG曲線から、室温から200℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、また、251℃から450℃にかけて、カルボキシメチルセルロースナトリウム塩の熱分解に伴う重量減少が観察された。この無機層状化合物薄膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分)において、200℃から450℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は15.7パーセントであった。
粘土として、0.9グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリ酢酸ビニルを0.1グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリ酢酸ビニルを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、表面が平坦なポリプロピレン製トレイに塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、透明度の高い、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
(1)無機層状化合物薄膜の製造
粘土として、1.0グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、表面が平坦なポリプロピレン製トレイに塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、透明度の高い、自立した、フレキシビリティーに優れた膜(TPSA0−10)を得た。
TPSA0−10を半径6ミリメートルに曲げるとクラックが発生する場合が観察された。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける透過率は62.8パーセントであった。以上のように、有機添加物なしの場合は、高い柔軟性及び光透過性が得られなかった。
(1)無機層状化合物薄膜の製造
粘土として、0.9グラムの天然スメクタイトである「クニピアP」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のイプシロンカプロラクタムを0.1グラム加え、激しく振とうし、天然スメクタイト及びイプシロンカプロラクタムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、真鍮板に塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は13.1パーセントであった。
この膜を半径6ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。この膜のJIS K7105:1981「プラスチックの光学的特性試験方法」に基づく全光線透過率は86.9パーセントであり、ヘーズ(曇値)は78.2パーセントであった。
(1)無機層状化合物薄膜の製造
粘土として、0.91部の天然スメクタイトである「クニピアP」(クニミネ工業株式会社製)を、蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のイプシロンカプロラクタムを0.09部加え、激しく振とうし、天然スメクタイト及びイプシロンカプロラクタムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、真鍮板に塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約80マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜を半径6ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。この膜の線膨張係数は−100℃から100℃の温度領域で10ppm K−1であり、100℃から200℃の温度領域で−6ppm K−1であった。この膜の酸素の透過係数を、日本分光株式会社製Gasperm−100で測定した。その結果、室温における酸素ガスの透過係数が、3.2×10−11cm2s−1cmHg−1未満であることが確認され、ガスバリア性能を示すことが分かった。この薄膜を300℃で24時間加熱した後においても、膜の室温における酸素の透過係数は3.2×10−11cm2s−1cmHg−1未満であることが確認され、高温処理後もガスバリア性能を示すことが分かった。
(1)無機層状化合物薄膜の製造
粘土として、0.95グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.05グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約100マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜を半径20ミリメートルに曲げたときにクラックは発生しなかったが、6ミリメートルに曲げたときにクラックが発生した。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は86.6パーセントであった。また、この膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分、空気雰囲気下)から、室温から120℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、粘土薄膜中のポリアクリル酸ナトリウムの熱分解温度は466℃であった。また、200℃から550℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は4.9パーセントであった。測定範囲を1マイクロメートル平方とした原子間力顕微鏡で測定した、乾燥時大気側に面した側の平均表面粗さは14.3ナノメートルであった。
粘土として、0.9グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.1グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約100マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜を半径2ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は90.3パーセントであった。また、この膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分、空気雰囲気下)から、室温から120℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、粘土薄膜中のポリアクリル酸ナトリウムの熱分解温度は466℃であった。また、200℃から550℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は8.2パーセントであった。測定範囲を1マイクロメートル平方とした原子間力顕微鏡で測定した、乾燥時大気側に面した側の平均表面粗さは4.4ナノメートルであった。
粘土として、0.85グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.15グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約100マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜を半径2ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は90.7パーセントであった。また、この膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分、空気雰囲気下)から、室温から120℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、粘土薄膜中のポリアクリル酸ナトリウムの熱分解温度は466℃であった。また、200℃から550℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は9.8パーセントであった。測定範囲を1マイクロメートル平方とした原子間力顕微鏡で測定した、乾燥時大気側に面した側の平均表面粗さは6.5ナノメートルであった。
粘土として、0.8グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.2グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約100マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜を半径2ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は89.4パーセントであった。また、この膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分、空気雰囲気下)から、室温から120℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、粘土薄膜中のポリアクリル酸ナトリウムの熱分解温度は465℃であった。また、200℃から550℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は14.1パーセントであった。測定範囲を1マイクロメートル平方とした原子間力顕微鏡で測定した、乾燥時大気側に面した側の平均表面粗さは7.5ナノメートルであった。
粘土として、0.75グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.25グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約100マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜を半径2ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は88.2パーセントであった。また、この膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分、空気雰囲気下)から、室温から120℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、粘土薄膜中のポリアクリル酸ナトリウムの熱分解温度は464℃であった。また、200℃から550℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は16.3パーセントであった。測定範囲を1マイクロメートル平方とした原子間力顕微鏡で測定した、乾燥時大気側に面した側の平均表面粗さは12.8ナノメートルであった。
粘土として、0.7グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.3グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートに塗布した。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約100マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜を半径2ミリメートルに曲げてもクラックなどが発生せず、何らの欠陥も生じなかった。可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は86.6パーセントであった。また、この膜の示差熱分析(昇温速度5℃/分、空気雰囲気下)から、室温から120℃までに、吸着水の脱水による重量減少が観察され、粘土薄膜中のポリアクリル酸ナトリウムの熱分解温度は460℃であった。また、200℃から550℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は21.3パーセントであった。200℃から450℃の温度範囲における乾燥固体基準の重量減少は9.5パーセントであった。測定範囲を1マイクロメートル平方とした原子間力顕微鏡で測定した、乾燥時大気側に面した側の平均表面粗さは16.1ナノメートルであった。
(1)無機層状化合物薄膜の製造
粘土として、0.8グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を0.2グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びカルボキシメチルセルロースナトリウム塩を含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、表面がざらざらしたフッ素樹脂製基板に塗布した。塗布には、ステンレス製地べらを用いた。スペーサーをガイドとして利用し、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で1時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をトレイから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
可視紫外分光光度計により測定された、この膜の波長500ナノメートルにおける透過率は68.1パーセントであった。以上のように、基板表面が平坦でない場合は、膜表面が粗くなり、光が表面散乱し、光透過性が低下した。
粘土として、0.8グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.2グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜の波長500ナノメートルにおける光透過率は90.3パーセントであった。また、この膜を300℃、1時間熱処理した後における波長500ナノメートルにおける光透過率は89.3パーセントであった。
粘土として、0.8グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.2グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、約5ミリメートル厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で48時間乾燥することにより、厚さ約200マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
粘土として、0.8グラムの合成サポナイトである「スメクトン」(クニミネ工業株式会社製)を、100cm3の蒸留水に加え、プラスチック製密封容器に、テフロン(登録商標)回転子とともにいれ、25℃で2時間激しく振とうし、均一な分散液を得た。この分散液に、添加物として、市販のポリアクリル酸ナトリウムを0.2グラム加え、激しく振とうし、合成サポナイト及びポリアクリル酸ナトリウムを含む均一な分散液を得た。次に、真空脱泡装置により、この粘土ペーストの脱気を行った。次に、この粘土ペーストを、フッ素樹脂シートを底面に敷いた容器に流しいれ、均一厚の粘土ペースト膜を成型した。このトレイを強制送風式オーブン中において、60℃の温度条件下で24時間乾燥することにより、厚さ約10マイクロメートルの均一な添加物複合粘土薄膜を得た。生成した粘土膜をフッ素樹脂シートから剥離して、自立した、フレキシビリティーに優れた膜を得た。
この膜のマイナス100℃からプラス200℃の平均線膨張係数は−1ppmであった。
Claims (14)
- 無機層状化合物を主要構成成分とする膜が、(1)無機層状化合物と水可溶性樹脂から構成される、(2)無機層状化合物の全固体に対する重量比が70%以上である、(3)全光線透過率が80%を超える、(4)ガスバリア性を有する、及び(5)自立膜として利用可能な機械的強度を有する、(6)上記無機層状化合物が、層状ケイ酸、あるいはその塩である、ことを特徴とする透明材。
- 無機層状化合物が、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、マガディアイト、アイラライト、及びカネマイト、のうちの一種以上であることを特徴とする、請求項1に記載の透明材。
- 水可溶性樹脂が、セルロース系樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニル樹脂、アクリル酸樹脂のうちの1種以上であって、水可溶性のものであることを特徴とする、請求項1に記載の透明材。
- 加熱、又は光照射の方法により、上記水可溶性樹脂添加物分子内、同添加物分子間、同添加物と無機層状化合物間、又は無機層状化合物結晶間において、付加反応、縮合反応、又は重合反応の化学反応を行わせ、新たな化学結合を生じさせて、光透過性、ガスバリア性、あるいは機械的強度を改善させたことを特徴とする、請求項1に記載の透明材。
- 厚みが0.2ミリメートル以下であることを特徴とする、請求項1に記載の透明材。
- 紫外可視分光器による500ナノメートルの光線透過率が80%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の透明材。
- 通常空気条件下で、200℃一時間加熱後、紫外可視分光器による500ナノメートルの光線透過率が75%以上であることを特徴とする、請求項1に記載の透明材。
- 示差熱分析において、200℃から450℃の温度範囲における重量減少が乾燥固体基準で20%未満で、透明材を構成する無機層状化合物の基本構造が変化しないことを特徴とする、請求項1から7のいずれかに記載の透明材。
- 酸素ガスに対する透過係数が、室温において3.2×10−11cm2s−1cmHg−1未満であることを特徴とする、請求項1から8のいずれかに記載の透明材。
- 300℃で1時間加熱処理後に、酸素ガスの室温におけるガス透過係数が3.2×10−11cm2s−1cmHg−1未満であることを特徴とする、請求項1から9のいずれかに記載の透明材。
- 曲げ半径6ミリメートルでもクラックが発生せず使用が可能であることを特徴とする、請求項1から10のいずれかに記載の透明材。
- 原子間力顕微鏡で測定した平均表面粗さが、20ナノメートル以下であることを特徴とする、請求項1から11のいずれかに記載の透明材。
- マイナス100℃からプラス200℃の平均線膨張係数が、−10から10ppmK−1の間であることを特徴とする、請求項1から12のいずれかに記載の透明材。
- 透明材が、封止材、包装材、保護材、フレキシブル基板、又はディスプレイ材である、請求項1から13のいずれかに記載の透明材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006211516A JP4162049B2 (ja) | 2005-08-03 | 2006-08-02 | 透明膜 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005226026 | 2005-08-03 | ||
JP2006211516A JP4162049B2 (ja) | 2005-08-03 | 2006-08-02 | 透明膜 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007063118A JP2007063118A (ja) | 2007-03-15 |
JP4162049B2 true JP4162049B2 (ja) | 2008-10-08 |
Family
ID=37925715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006211516A Active JP4162049B2 (ja) | 2005-08-03 | 2006-08-02 | 透明膜 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4162049B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008274043A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Asahi Kasei Corp | 膜及びその製造方法 |
JP5598890B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2014-10-01 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ゲル状粘土膜あるいはそれから製造した乾燥粘土膜 |
JP5437751B2 (ja) * | 2008-09-19 | 2014-03-12 | 旭化成株式会社 | 層状無機化合物を含有する分散体及びその製造方法 |
JP5339288B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2013-11-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | ペロブスカイト型酸化物蛍光薄膜体 |
JP5942529B2 (ja) * | 2012-03-28 | 2016-06-29 | 住友化学株式会社 | 分散液、液晶性ポリエステル成形体、変性液晶性ポリエステル成形体、変性液晶性ポリエステル膜、変性液晶性ポリエステルプリプレグ、変性液晶性ポリエステル多層構造体、変性液晶性ポリエステル多層構造体の製造方法。 |
KR102606447B1 (ko) | 2015-11-20 | 2023-11-27 | 고쿠리츠켄큐카이하츠호진 상교기쥬츠 소고켄큐쇼 | 점토와 수지와 유기 용제를 포함하는 코팅제, 그것을 사용한 보호막, 및 제품 |
-
2006
- 2006-08-02 JP JP2006211516A patent/JP4162049B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007063118A (ja) | 2007-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101049428B1 (ko) | 투명막 | |
JP5099412B2 (ja) | 変性粘土を用いた膜 | |
JP5219059B2 (ja) | 粘土配向膜からなる保護膜 | |
Wu et al. | Strong, thermal-stable, flexible, and transparent films by self-assembled TEMPO-oxidized bacterial cellulose nanofibers | |
JP4162049B2 (ja) | 透明膜 | |
US8206814B2 (en) | Film made from denatured clay | |
CN103732391B (zh) | 透明层叠膜 | |
JP5553330B2 (ja) | 電子デバイス用防湿フィルム及びその製造方法 | |
EP1679285B1 (en) | Clay film | |
WO2013031578A1 (ja) | 水蒸気バリアフィルム、水蒸気バリアフィルム用分散液、水蒸気バリアフィルムの製造方法、太陽電池バックシート、及び、太陽電池 | |
JP3855003B2 (ja) | 粘土配向膜及びその製造方法 | |
JP3855004B2 (ja) | 粘土膜及びその製造方法 | |
WO2011024782A1 (ja) | 粘土分散液、及びその製造方法、粘土膜、及びその製造方法、並びに透明材 | |
Soheilmoghaddam et al. | Regenerated cellulose nanocomposites reinforced with exfoliated graphite nanosheets using BMIMCL ionic liquid | |
JP2014111531A (ja) | 粘土薄膜及びその製造方法 | |
JP4763496B2 (ja) | 薄膜およびそれを用いた薄膜積層体 | |
Hirano et al. | Anisotropic thermal expansion of transparent cellulose nanopapers | |
Yang et al. | Transparent, flexible, and high‐strength regenerated cellulose/saponite nanocomposite films with high gas barrier properties | |
JP5170607B2 (ja) | 繊維強化粘土膜及びその製造方法 | |
JP5137050B2 (ja) | ナイロン複合粘土膜及びその製造方法 | |
CA2620021C (en) | Film made from denatured clay | |
JP5534303B2 (ja) | 透明材、その製造方法及び部材 | |
JP4997493B2 (ja) | 粘土膜の製造方法 | |
Yue et al. | Perhydropolysilazane-derived-SiO x coated cellulose: a transparent biodegradable material with high gas barrier property | |
JP2006265517A (ja) | ガス遮蔽材及びガス遮蔽方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070615 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070615 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20070615 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20070727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070806 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071003 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080108 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080407 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080606 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080708 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080715 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4162049 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110801 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120801 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130801 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |