TW201309591A - 水蒸氣障壁膜、水蒸氣障壁膜用分散液、水蒸氣障壁膜之製造方法、太陽電池背板及太陽電池 - Google Patents

水蒸氣障壁膜、水蒸氣障壁膜用分散液、水蒸氣障壁膜之製造方法、太陽電池背板及太陽電池 Download PDF

Info

Publication number
TW201309591A
TW201309591A TW101130610A TW101130610A TW201309591A TW 201309591 A TW201309591 A TW 201309591A TW 101130610 A TW101130610 A TW 101130610A TW 101130610 A TW101130610 A TW 101130610A TW 201309591 A TW201309591 A TW 201309591A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
vapor barrier
barrier film
water vapor
dispersion
clay mineral
Prior art date
Application number
TW101130610A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI541196B (zh
Inventor
Seiji Bando
Daisuke MISHO
Kazunori Kawasaki
Takeo Ebina
Hiromichi Hayashi
Takashi Nakamura
Manabu Yoshida
Original Assignee
Sumitomo Seika Chemicals
Nat Inst Of Advanced Ind Scien
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Seika Chemicals, Nat Inst Of Advanced Ind Scien filed Critical Sumitomo Seika Chemicals
Publication of TW201309591A publication Critical patent/TW201309591A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI541196B publication Critical patent/TWI541196B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/14—Polyamide-imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
    • C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
    • C08J3/21—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase
    • C08J3/215—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the polymer being premixed with a liquid phase at least one additive being also premixed with a liquid phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/346—Clay
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H01L31/049—Protective back sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本發明之目的在於提供一種柔軟性及耐濕性優異且具有高機械強度之水蒸氣障壁膜。又，本發明之目的在於提供一種用於製造該水蒸氣障壁膜之水蒸氣障壁膜用分散液、該水蒸氣障壁膜之製造方法、使用該水蒸氣障壁膜而成之太陽電池背板、使用該水蒸氣障壁膜或該太陽電池背板而成之太陽電池。本發明係一種水蒸氣障壁膜，係含有層狀矽酸鹽礦物與合成樹脂者，並且上述層狀矽酸鹽礦物含有非膨潤性黏土礦物與膨潤性黏土礦物，上述層狀矽酸鹽礦物之含量相對於水蒸氣障壁膜之總重量為30重量%以上且90重量%以下，且40℃、90%RH之環境下之水蒸氣穿透度為0.5 g/m2．day以下。

Description

水蒸氣障壁膜、水蒸氣障壁膜用分散液、水蒸氣障壁膜之製造方法、太陽電池背板及太陽電池
本發明係關於一種具有高機械強度且柔軟性、難燃性、及水蒸氣障壁性優異之水蒸氣障壁膜。又，本發明係關於一種用於製造該水蒸氣障壁膜之水蒸氣障壁膜用分散液、該水蒸氣障壁膜之製造方法、使用該水蒸氣障壁膜而成之太陽電池背板、使用該水蒸氣障壁膜或該太陽電池背板而成之太陽電池。
近年來，於電子機器領域，隨著小型化、薄膜化、高功能化，業界尋求一種具有可撓性且耐熱性、耐化學品性、耐水解性、難燃性、不燃性、尺寸穩定性、水蒸氣障壁性優異的高功能之膜。
至今為止，電子裝置用膜係主要使用有機高分子材料作為基材而製造。作為具有氣體障壁性之膜，通常為以高分子樹脂膜為基材且於該高分子樹脂膜之單面或兩面形成氣體障壁層而成之膜，該氣體障壁層係由氧化鋁、氧化矽、氮化矽等所構成者，且係藉由CVD法、PVD法等各種方法而形成。
作為耐熱性膜，例如開發有使用氟樹脂之膜或薄板玻璃，但氟樹脂價格昂貴，而且缺乏尺寸穩定性，水蒸氣障壁性亦較低。進而有最高使用溫度為200℃左右之較低溫度，而無法於高溫下使用之缺點。關於有機高分子材料之耐熱性，最高之工程塑膠約為350℃，無法用於需要更高溫 度下之氣體障壁、水蒸氣障壁的用途。又，薄板玻璃價廉且耐熱性或水蒸氣障壁性非常優異，但柔軟性不充分。因此，作為具有高溫下之氣體障壁性、水蒸氣障壁性之材料，必須使用無機系片材或金屬片材。
無機系片材係將雲母或蛭石等天然或合成礦物加工成片材狀，該等具有高耐熱性，可製成密封墊(Gland packing)而用作暫時之氣體密封構件。但是，存在如下問題：該等無機片材難以緻密地成型，且無法完全地阻斷微小氣體分子之流動路徑，而導致氣體障壁性並不那麼高，亦無柔軟性。
又，金屬片材雖然於氣體障壁性方面優異，但於耐候性、電氣絕緣性、耐化學品性等方面有盲點，其用途受到限制。例如對於太陽電池等於嚴酷環境下使用之裝置的保護膜、或背板而言，要求耐紫外線、耐濕、耐熱、耐鹽害等耐候性、或水蒸氣障壁性、電氣絕緣性、機械強度、耐化學品性、與密封材料之接著性等。尋求一種對於氣體障壁性而言，與先前材料相比可於嚴酷環境下使用之膜。
通常大多使用之聚醯亞胺膜等塑膠膜雖然柔軟，但缺乏水蒸氣障壁性或耐熱性，近年來，大量嘗試藉由合成樹脂與無機化合物之混合而製作更高功能之膜。然而，隨著增加無機化合物之調配量，雖然耐熱性提昇，但相反地柔軟性或機械強度變差，故而製造柔軟性、水蒸氣障壁性優異且具有高機械強度之膜較為困難。
又，有一種於聚醯亞胺樹脂中調配黏土等無機化合物 而成之膜被報導，但由於無機化合物通常不與聚醯亞胺樹脂均勻地混合，無機化合物會分離，故而無法獲得均勻之膜。於專利文獻1~4中揭示有為了獲得聚醯亞胺與無機化合物之均勻分散液，而製備將作為添加物之黏土的層間離子換為有機離子者並製作之膜，但由於黏土中含有有機物，故而所製作之膜的耐熱性低，且有若曝露於火焰中則會燃燒之缺點。進而，亦有水蒸氣障壁性不高之缺點。
又，於專利文獻5、6中揭示有使用非揮發成分占膜用分散液全部量之5重量%以下之稀分散液而製作的膜，但僅可獲得無機化合物含量占全部非揮發成分之8重量%以下之膜，且有機成分占大多數，故而耐熱性差。
進而，於專利文獻7、8中揭示有無機化合物之含量相對於全部非揮發成分為80重量%以上之膜。然而，由於所獲得之膜容易破損，機械強度較低，故而有操作性差，難以處理之問題。進而有難以使膜具有厚度，且欲製作厚於40μm者時會產生龜裂或破裂之缺點。
另一方面，於專利文獻9中揭示有如下之技術：對於由利用聚胺基甲酸酯系接著劑將至少2層以上之基材貼合而成之積層體所構成之太陽電池背板，於85℃、85%RH下之加速試驗中，有使聚胺基甲酸酯系接著劑之耐久性提昇的技術。
然而，即便使用專利文獻9中揭示之技術，亦因使用接著劑，故而耐久性並不充分。
專利文獻1：日本特開2003-340919號公報
專利文獻2：日本特開2002-322292號公報
專利文獻3：日本特開2003-342471號公報
專利文獻4：日本第3744634號公報
專利文獻5：日本特表2010-533213號公報
專利文獻6：日本特表2010-533362號公報
專利文獻7：日本特開2006-77237號公報
專利文獻8：日本特開2011-1237號公報
專利文獻9：日本特開2008-4691號公報
本發明之目的在於提供一種具有高機械強度且柔軟性、難燃性、及水蒸氣障壁性優異之水蒸氣障壁膜。又，本發明之目的在於提供一種用於製造該水蒸氣障壁膜之水蒸氣障壁膜用分散液、該水蒸氣障壁膜之製造方法、使用該水蒸氣障壁膜而成之太陽電池背板、使用該水蒸氣障壁膜或該太陽電池背板而成之太陽電池。
本發明係一種水蒸氣障壁膜，係含有層狀矽酸鹽礦物與合成樹脂者，並且上述層狀矽酸鹽礦物含有非膨潤性黏土礦物與膨潤性黏土礦物，上述層狀矽酸鹽礦物之含量相對於水蒸氣障壁膜之總重量為30重量%以上且90重量%以下，且40℃、90%RH之環境下水蒸氣穿透度為0.5 g/m2．day以下。
以下，對本發明進行詳細說明。
本發明人等發現：藉由調配特定量之含有非膨潤性黏土礦物與膨潤性黏土礦物之層狀矽酸鹽礦物，可獲得具有 高機械強度且柔軟性、難燃性、及水蒸氣障壁性優異之水蒸氣障壁膜，從而完成本發明。
至今為止之水蒸氣障壁膜係為了發揮水蒸氣障壁性而使用膨潤性黏土礦物。已知，由於膨潤性黏土礦物具有層間離子，故而於分散介質中發生膨潤與剝離，於去除分散介質之過程中緩慢積層，而發揮水蒸氣等氣體障壁性。然而，對於使用膨潤性黏土礦物之膜、例如膨潤性黏土礦物、非膨潤性黏土礦物及合成樹脂的複合膜而言，難以製備均勻之分散液，而難以形成均勻之膜。又，通常情況下，使用膨潤性黏土礦物之膜難以變厚，係由於在製造過程中產生龜裂或破裂故而難以製作厚度為40μm以上者。
又，由於非膨潤性黏土礦物通常無法獲得板狀晶體高配向之膜，故而難以使用非膨潤性黏土礦物來製作具有高水蒸氣障壁性之膜。因此，本發明人等首先發現可藉由使用特定之混合方法來製備含有特定量之膨潤性黏土礦物與非膨潤性黏土礦物之均勻之分散液。進而，驚訝地發現：單獨使用非膨潤性黏土礦物不會成為板狀晶體高配向之膜，但藉由使用該均勻之分散液，包括非膨潤性黏土礦物在內全部黏土礦物成為高配向之膜，而發揮高水蒸氣障壁性。藉此，成功地開發出具有高機械強度且柔軟性、難燃性、及水蒸氣障壁性優異之水蒸氣障壁膜。
本發明之水蒸氣障壁膜含有層狀矽酸鹽礦物。
本發明之水蒸氣障壁膜中上述層狀矽酸鹽礦物含有非膨潤性黏土礦物與膨潤性黏土礦物。
再者，於本說明書中，上述所謂「非膨潤性」，係指添加至水或有機溶劑中時幾乎不。具體而言，係指膨潤力未達5 mL/2 g。
上述「膨潤力」可藉由如下方式測定：利用依據日本膨潤土(bentonite)工業會標準試驗方法JBAS-104-77、膨潤土(粉狀)之膨潤力測定方法的方法，於添加有水100 mL之容積為100 mL之量筒中逐次少量地添加黏土礦物之粉末2.0 g使其自然沈澱，並讀取膨潤之黏土礦物的視容積。
於不含有上述非膨潤性黏土礦物而僅含有膨潤力為5 mL/2 g以上之膨潤性黏土礦物時，向分散介質中之分散性變差，膜之表面之平坦性變差。上述非膨潤性黏土礦物之膨潤力之較佳之上限為4 mL/2 g，更佳之上限為3 mL/2 g。雖無特別限定，但就實用上之觀點而言，較佳下限為0.5 mL/2 g。
作為上述非膨潤性黏土礦物，例如可列舉：天然物或合成物之雲母、滑石、高嶺土、葉臘石等。其中，就所獲得之膜之機械強度或水蒸氣障壁性之觀點而言，較佳為層電荷為0之黏土礦物，更佳為選自由滑石、高嶺土、葉臘石所組成之群中之至少一種。上述非膨潤性黏土礦物可單獨使用，亦可併用2種以上。
於本說明書中，上述所謂「膨潤性」，係指添加至水或有機溶劑中時會膨潤。於上述膨潤性黏土礦物之層間存在鈉離子等離子，膨潤性黏土礦物藉由該等離子與溶劑之親和力而發生膨潤。具體而言，係指上述「膨潤力」為5 mL/2 g以上者。於不含有上述膨潤性黏土礦物而僅含有膨潤力未達5 mL/2 g之非膨潤性黏土礦物時，所獲得之膜中的黏土礦物之積層化會變差，水蒸氣穿透度會變大。上述膨潤性黏土礦物之膨潤力之較佳之下限為18 mL/2 g，更佳之下限為50 mL/2 g，進而較佳之下限為80 mL/2 g。雖無特別限定，但就實用上之觀點而言，較佳之上限為105 mL/2 g。
上述膨潤性黏土礦物例如可列舉：蛭石、蒙脫石、鋁膨潤石、皂石(saponite)、鋰膨潤石(hectorite)、矽鎂石(stevensite)、天然矽酸鈉(magadiite)、伊利石(ilerite)、水矽鈉石(kanemite)、伊萊石(illite)、絹雲母等。又，作為市售品，例如可列舉：Somasif(Co-op Chemical公司製造)、Kunipia(Kunimine Industries公司製造)等，較佳為使用Kunipia。其中，就所獲得之膜平滑性或水蒸氣障壁性之觀點而言，較佳為每1/2單位晶胞之層電荷為0.2~0.6之黏土礦物，更佳為選自由蒙脫石、皂石、鋰膨潤石、及矽鎂石所組成之群中之至少一種。上述膨潤性黏土礦物可單獨使用，亦可併用2種以上。
上述膨潤性黏土礦物較佳為以提昇分散液之分散性為目的下與矽化劑反應而改質者。
作為上述矽化劑，例如可列舉：甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、辛基三甲氧基矽烷、十二烷基三甲氧基矽烷、十八烷基三甲氧基矽烷等。
上述膨潤性黏土礦物較佳為以提昇膨潤性或耐水性為 目的下交換層間陽離子者。
作為上述層間陽離子，較佳為交換為例如鈉離子、鋰離子、鎂離子、鉀離子、鈣離子等金屬離子、銨離子化合物、鏻離子化合物等鎓離子(onium ion)、氫離子等，更佳為層間離子為1價之鈉離子、鋰離子、鉀離子、銨離子化合物、鏻離子化合物、氫離子等。就提高耐水性之效果之觀點而言，更佳為交換為鋰離子。
由於上述層狀矽酸鹽礦物之平均粒徑亦會使所獲得之水蒸氣障壁膜之性質發生變化，故而上述層狀矽酸鹽礦物較佳為在選擇粒徑後使用。
上述膨潤性黏土礦物之平均粒徑之較佳下限為0.01μm，較佳之上限為50μm。若上述膨潤性黏土礦物之平均粒徑未達0.01μm，則有膜中之黏土礦物之積層化變差，水蒸氣穿透度變大之情形。若上述膨潤性黏土礦物之平均粒徑超過50μm，則有所獲得之膜表面之平坦性變差之情形。上述膨潤性黏土礦物之平均粒徑之更佳下限為0.05μm，更佳之上限為20μm，進而較佳之下限為0.1μm，進而較佳之上限為15μm。
又，上述非膨潤性黏土礦物之平均粒徑之較佳之下限為0.1μm，較佳之上限為50μm。若上述非膨潤性黏土礦物之平均粒徑未達0.1μm，則有所獲得之膜機械強度變差之情形。若上述非膨潤性黏土礦物之平均粒徑超過50μm，則有所獲得之膜表面之平坦性變差之情形。上述非膨潤性黏土礦物之平均粒徑之更佳下限為0.2μm，更佳之上限為 20μm，進而較佳之下限為0.5μm，進而較佳之上限為15 μm。
再者，上述膨潤性黏土礦物、上述非膨潤性黏土礦物之平均粒徑可藉由使用雷射繞射式粒度分佈計等測定粒度分佈而求出。
上述層狀矽酸鹽礦物之含量相對於水蒸氣障壁膜之總重量的下限為30重量%，上限為90重量%。若上述層狀矽酸鹽礦物之含量未達30重量%，則不僅所獲得之膜之水蒸氣穿透度變高，耐熱性亦變差。若上述層狀矽酸鹽礦物之含量超過90重量%，則所獲得之膜機械強度會變差。上述層狀矽酸鹽礦物之含量之較佳下限為35重量%，較佳之上限為85重量%，更佳之下限為40重量%，更佳之上限為80重量%，進而較佳之下限為50重量%，進而較佳之上限為70重量%，最佳之下限為60重量%。
上述膨潤性黏土礦物之含量相對於層狀矽酸鹽礦物之總重量的較佳下限為2重量%，較佳之上限為80重量%。若上述膨潤性黏土礦物之含量未達2重量%，則有所獲得之膜水蒸氣穿透度變高之情形。若上述膨潤性黏土礦物之含量超過80重量%，則有所獲得之膜機械強度變差之情形。上述膨潤性黏土礦物之含量之更佳下限為5重量%，更佳之上限為70重量%，進而較佳之下限為10重量%，進而較佳之上限為60重量%，最佳之下限為20重量%，最佳之上限為50重量%。
即，上述非膨潤性黏土礦物與上述膨潤性黏土礦物之 比以重量比計較佳為98：2~20：80。若上述非膨潤性黏土礦物之比率未達20%，則有所獲得之膜之機械強度變差之情形。若上述非膨潤性黏土礦物之比率超過98%，則有所獲得之膜水蒸氣穿透度變高之情形。
本發明之水蒸氣障壁膜含有合成樹脂。
上述合成樹脂並無特別限定，例如可列舉：聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、醇酸樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、氟樹脂、丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、酚系樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚乙烯樹脂、三聚氰胺樹脂、聚苯硫醚樹脂(polyphenylenesulfide resin)、聚碸樹脂、聚芳酯樹脂(polyarylate resin)、聚醚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯并唑樹脂、聚苯并咪唑樹脂等。其中，就耐熱性之觀點而言，較佳為上述合成樹脂為耐熱性合成樹脂，較佳為超級工程塑膠(super engineering plastic)。
上述耐熱性合成樹脂例如可列舉：聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、氟樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚碸樹脂、聚芳酯樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚苯并唑樹脂、聚苯并咪唑樹脂等。其中，就獲得之不燃膜之製膜性、耐熱性、及機械強度尤其優異而言，較佳係使用聚醯亞胺樹脂及/或聚醯胺醯亞胺樹脂。
上述聚醯亞胺樹脂為具有下述式(1)之重複結構之化合物，上述聚醯胺醯亞胺樹脂為具有下述式(2)之重複結構之化合物。
式(1)中，R1為4價之具有一個或兩個苯環之有機基。其中，R1較佳為下述式(3)所示之結構，上述聚醯亞胺樹脂可為單獨具有下述式(3)所示之結構作為R1者，亦可為具有2種以上之共聚物。
式(2)中，R2為3價之具有一個或兩個苯環之有機基。其中，R2較佳為下述式(4)所示之結構，上述聚醯胺醯亞胺樹脂可為單獨具有下述式(4)所示之結構作為R2者，亦可為具有2種以上之共聚物。
式(1)及式(2)中，R3為2價之具有一個或兩個苯環之有機基。其中，R3較佳為下述式(5)所示之結構，上述聚醯亞胺樹脂及上述聚醯胺醯亞胺樹脂可為單獨具有下述式(5)所示之結構作為R3者，亦可為具有2種以上之共聚物。
其中，就獲得之水蒸氣障壁膜支持層成為價廉且機械強度優異者之方面而言，R1、R2、及R3較佳為下述式(6)所示之結構。上述聚醯亞胺樹脂可為單獨具有下述式(6)所示之結構作為R1、R3者，亦可為具有2種以上之共聚物。 又，上述聚醯胺醯亞胺樹脂可為單獨具有下述式(6)所示之結構作為R2、R3者，亦可為具有2種以上之共聚物。
為了提昇機械強度，本發明之水蒸氣障壁膜亦可含有矽烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑等偶合劑。
上述矽烷系偶合劑例如可列舉：胺基系矽烷偶合劑、脲基系矽烷偶合劑、乙烯基系矽烷偶合劑、甲基丙烯酸系矽烷偶合劑、環氧系矽烷偶合劑、巰基系矽烷偶合劑及異氰酸酯系矽烷偶合劑等。
上述鈦酸酯系偶合劑例如可列舉：具有至少碳數為1~60之烷酯基之鈦酸酯系偶合劑、具有亞磷酸烷酯(alkyl phosphite)基之鈦酸酯系偶合劑、具有磷酸烷酯(alkyl phosphate)基之鈦酸酯系偶合劑或者具有焦磷酸烷酯(alkyl pyrophospahte)基之鈦酸酯系偶合劑等。
上述偶合劑可預先與層狀矽酸鹽礦物混合而發揮作用，亦可混合至下述水蒸氣障壁膜用分散液中。
上述偶合劑之使用量相對於層狀矽酸鹽礦物之總重量，較佳之下限為0.1重量%，較佳之上限為3.0重量%。 若上述偶合劑之使用量未達0.1重量%，則有無法充分地發揮使用偶合劑的效果之情形。即便使用超過3.0重量%之上述偶合劑，亦有無法獲得與使用量相應的效果之情形。上述偶合劑使用量之更佳之下限為0.5重量%，更佳之上限為2.0重量%。
本發明之水蒸氣障壁膜之厚度較佳為10μm以上。若水蒸氣障壁膜之厚度未達10μm，則有不僅水蒸氣障壁性降低，而且機械強度亦變得較低而使操作變困難之情形。水蒸氣障壁膜之厚度更佳為20μm以上，進而較佳為40μm以上，進而更佳為45μm以上，最佳為50μm以上。
又，本發明之水蒸氣障壁膜之厚度較佳為250μm以下。若水蒸氣障壁膜之厚度大於250μm，則有變硬而使彎曲強度降低之情形。水蒸氣障壁膜之厚度更佳為200μm以下。
本發明之水蒸氣障壁膜於40℃、90%RH之環境下之水蒸氣穿透度為0.5 g/m2．day以下。若上述40℃、90%RH下之水蒸氣穿透度超過0.5 g/m2．day，則難以用於電氣材料等用途。上述40℃、90%RH下之水蒸氣穿透度較佳為0.2 g/m2．day以下，更佳為0.1 g/m2．day以下。
本發明之水蒸氣障壁膜較佳為於UL94規格薄材料垂直燃燒試驗(VTM試驗)中，燃燒性分類為VTM-0。再者，上述VTM試驗係將膜試驗片捲為圓筒狀，並垂直地安裝於夾具上，使其接觸20 mm大小之火焰3秒鐘並進行2次，藉由該燃燒行為進行表1所示之燃燒性分類之判定。
於本發明之水蒸氣障壁膜中，進行UL94規格VTM試驗時之膜厚度較佳為200μm以下，更佳為150μm以下。
又，本發明之水蒸氣障壁膜較佳為於UL94規格垂直燃燒試驗(V試驗)中，燃燒性分類為V-0。再者，上述V試驗係將試驗片垂直地安裝於夾具上，使其接觸20 mm大小之火焰10秒鐘並進行2次，藉由該燃燒行為進行表2所示之燃燒性分類之判定。
進而，水蒸氣障壁膜較佳為於UL94規格125 mm垂直燃燒試驗(5V試驗)中，燃燒性分類為5V-A或5V-B。再者，上述5V試驗係將短板狀試驗片垂直地安裝於夾具上， 使其接觸125 mm大小之火焰5秒鐘並進行5次，藉由該燃燒行為進行燃燒性分類之判定，進而水平保持平板試驗片，使其自下方接近125 mm大小之火焰5秒鐘並進行5次，藉由該燃燒行為進行表3所示之燃燒性分類之判定。
較佳為本發明之水蒸氣障壁膜符合基於日本國土交通省令第151號「制定關於鐵道之技術上之基準的法令」之鐵道車輛用材料燃燒試驗之「不燃性」。
本發明之水蒸氣障壁膜較佳為於利用依據ISO5660-1之圓錐量熱儀(Cone Calorimeter)進行之發熱性試驗中，加熱開始後20分鐘之總發熱量相對於樣品面積為8 MJ/m2以下，加熱開始後20分鐘之最大發熱速度相對於樣品面積為300 kW/m2以下，且自試驗開始直至著火之時間為60秒以上。
本發明之水蒸氣障壁膜之撕裂強度較佳為25 N/mm以上。若上述撕裂強度未達25 N/mm，則膜變得容易破裂而使操作變困難。上述撕裂強度更佳為30 N/mm以上，進而較佳為40 N/mm以上。
再者，於本說明書中，上述撕裂強度係藉由依據JIS K7128-1之測定法而求出之值。
本發明之水蒸氣障壁膜之拉伸強度較佳為25 N/mm2以上。若上述拉伸強度未達25 N/mm2，則膜變得容易破裂而使操作變困難。上述拉伸強度更佳為30 N/mm2以上，進而較佳為40 N/mm2以上。
再者，於本說明書中，上述拉伸強度係藉由依據JIS K7127-1之測定法而求出之值，使用拉伸強度試驗機，且於夾握間隔80 mm、拉伸速度20 mm/分鐘之條件下進行測定。
本發明之水蒸氣障壁膜於利用依據JIS K5600-5-1(1999)之圓筒形心軸法(cylindrical mandrel method)進行之耐彎曲性試驗中，較佳為引起膜破裂之心軸直徑為20 mm以下。若引起上述膜破裂之心軸直徑超過20 mm，則有柔軟性變差之情形。引起上述膜破裂之心軸直徑更佳為15 mm以下，進而較佳為12 mm以下，最佳為10 mm以下。
本發明之水蒸氣障壁膜較佳為破壞電壓為20 kV/mm以上。若上述破壞電壓未達20 kV/mm，則難以用於電氣材料等用途。上述破壞電壓更佳為25 kV/mm以上，進而較佳為30 kV/mm以上。
本發明之水蒸氣障壁膜較佳為進行依據IEC61730-2：2004 11.1項之部分放電試驗時部分放電電壓至少為700 V以上。若上述部分放電電壓為700 V以下，則會引起電解集中而會產生膜之局部性劣化，故而難以用於電氣材料。上述部分放電電壓較佳為1000 V以上，更佳為1500 V以 上，進而較佳為2000 V以上。
本發明之水蒸氣障壁膜於40℃水中浸漬24小時之後之吸水率較佳為2.0重量%以下。若上述吸水率超過2.0重量%，則難以用於電氣材料等用途。上述吸水率更佳為1.0重量%。
本發明之水蒸氣障壁膜於40℃、RH90%之環境下放置24小時後之吸濕率較佳為2.0重量%以下。若上述吸濕率超過2.0重量%，則難以用於電氣材料等用途。上述吸濕率更佳為1.0重量%以下。
本發明之水蒸氣障壁膜較佳為在85℃、85%RH之環境下所保管之耐候性試驗中即便保管至少500小時，於表面或剖面亦無變色或剝離之變化。於上述耐候性試驗中，於500小時以下呈現變化者會難以用於太陽電池等屋外用途。於上述耐候性試驗中在表面或剖面呈現變色或剝離之變化時間更佳為1000小時以上，進而較佳為2000小時以上，最佳為3000小時以上。
水蒸氣障壁膜用分散液亦為本發明之一態樣，該水蒸氣障壁膜用分散液係用於製造本發明之水蒸氣障壁膜者，並且含有分散介質、作為非揮發成分之層狀矽酸鹽礦物以及合成樹脂及/或合成樹脂之前驅物，上述層狀矽酸鹽礦物之含量相對於非揮發成分之總重量為30重量%以上且90重量%以下。
本發明之水蒸氣障壁膜可藉由如下方法製造，該方法具有：步驟1係製備含有分散介質及膨潤性黏土礦物之膨 潤性黏土礦物分散液；步驟2係製備含有分散介質、非膨潤性黏土礦物及合成樹脂及/或合成樹脂之前驅物的非膨潤性黏土礦物分散液；步驟3係將膨潤性黏土礦物分散液與非膨潤性黏土礦物分散液加以混合，而製備本發明之水蒸氣障壁膜用分散液；步驟4係將製備之水蒸氣障壁膜用分散液於基板上展開並靜置；及步驟5係自於基板上展開之水蒸氣障壁膜用分散液去除分散介質而成形為膜狀。此種水蒸氣障壁膜之製造方法亦為本發明之一態樣。
根據本發明之水蒸氣障壁膜之製造方法，該方法係藉由膨潤性黏土礦物分散液與非膨潤性黏土礦物分散液加以混合而製備本發明之水蒸氣障壁膜用分散液，進而可製造先前難以實現之具有高機械強度且柔軟性、難燃性、及水蒸氣障壁性優異之水蒸氣障壁膜。
本發明之水蒸氣障壁膜之製造方法係具有製備含有分散介質及膨潤性黏土礦物之膨潤性黏土礦物分散液的步驟1。
較佳為於上述步驟1之膨潤性黏土礦物分散液之製備中，於將膨潤性黏土礦物與分散介質加以混合之前使上述膨潤性黏土礦物與矽化劑反應而改質，進而交換層間陽離子。
作為使上述膨潤性黏土礦物與矽化劑反應之方法，例如可列舉：對膨潤性黏土礦物與矽化劑以球磨機進行處理之方法；利用自轉公轉混合機混合之方法等。
作為交換上述膨潤性黏土礦物之層間陽離子之方法， 例如可列舉：藉由振搖而使膨潤性黏土礦物與含有交換之陽離子的水溶液混合分散之方法；利用攪拌機進行攪拌之方法；利用自轉公轉混合機混合分散之方法等。
於上述步驟1之膨潤性黏土礦物分散液之製備中，藉由將膨潤性黏土礦物與分散介質加以混合，而使膨潤性黏土礦物凝膠化，進而添加分散介質，藉此可獲得膨潤性黏土礦物分散液。於上述步驟1中，若不製成膨潤性黏土礦物分散液而於凝膠化之狀態下直接使用，則所獲得之水蒸氣障壁膜用分散液會發生結塊，而無法製作均勻之水蒸氣障壁膜。
於上述步驟1中製備之膨潤性黏土礦物分散液中上述膨潤性黏土礦物的含量相對於膨潤性黏土礦物分散液之總重量的較佳之下限為1重量%，較佳之上限為20重量%。若上述膨潤性黏土礦物之含量未達1重量%，則有分散介質變多，而導致分散介質之去除需要花費時間之情形。若上述膨潤性黏土礦物之含量超過20重量%，則有水蒸氣障壁膜用分散液之黏性變高而變得無法製膜之情形。上述膨潤性黏土礦物之含量之更佳之下限為1.5重量%，更佳之上限為15重量%。
作為上述膨潤性黏土礦物分散液中分散介質，例如可使用：正戊烷、正己烷、正辛烷、正癸烷等烴系溶劑；或甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、第三丁醇、1-戊醇、2-戊醇、1-己醇、2-己醇、乙二醇、丙二醇等醇系溶劑；或丙酮、甲基乙基酮、二乙酮、甲基異 丁基酮、環己酮等酮系溶劑；或N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基丙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl-2-pyrrolidone)等醯胺系溶劑；或二乙醚、甲基第三丁基醚、二烷、四氫呋喃、環戊基甲醚(cyclopentyl Methyl Ether)等醚系溶劑；或苯、氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯、對二氯苯、甲苯、間二甲苯、對二甲苯、乙苯、苯酚、對氯酚、間氯酚、間甲酚等苯系溶劑；或二甲基亞碸、二甲基碸、環丁碸等含硫系溶劑等；水等。其中，就合成樹脂之溶解性變高之方面而言，較佳為由N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、四氫呋喃、環丁碸、及水所組成之群中之至少一種。該等分散介質可單獨使用，亦可併用2種以上。
本發明之水蒸氣障壁膜之製造方法係具有製備含有分散介質、非膨潤性黏土礦物、及合成樹脂及/或合成樹脂之前驅物之非膨潤性黏土礦物分散液之步驟2。
於上述步驟2所製備之非膨潤性黏土礦物分散液中非揮發成分的含量相對於非膨潤性黏土礦物分散液之總重量的較佳之下限為18重量%，較佳之上限為65重量%。若上述非揮發成分之含量未達18重量%，則有水蒸氣障壁膜用分散液變得不均勻，而無法獲得均勻之膜之情形。若上述非揮發成分之含量超過65重量%，則有水蒸氣障壁膜用分散液之黏度變高，而變得無法製膜之情形。上述非揮發成分含量之更佳之下限為20重量%，更佳之上限為55重量%。
再者，於本說明書中，上述所謂「非揮發成分」，係 指於常壓下不具有沸點或沸點為300℃以上之成分。非揮發成分之比例可使用熱重量測定(TG，Thermogravimetric)或熱重-差熱同步測定(TG-DTA，Thermogravimetric-Differential Thermal Analyzer)或蒸發器等，藉由真空蒸發而將分散介質去除，並根據殘留之固形物之重量來求出。
由於本發明之水蒸氣障壁膜用分散液中之膨潤性黏土礦物、非膨潤性黏土礦物與本發明之水蒸氣障壁膜相同，故而省略其說明。
本發明之水蒸氣障壁膜用分散液中之合成樹脂，可列舉與上述本發明之水蒸氣障壁膜相同者。
上述合成樹脂之前驅物，例如可列舉聚醯胺酸，藉由將該聚醯胺酸進行醯亞胺化，可獲得聚醯亞胺樹脂或聚醯胺醯亞胺樹脂。
上述將該聚醯胺酸進行醯亞胺化之方法，例如可列舉：將聚醯胺酸加熱閉環而使其醯亞胺化之方法；將聚醯胺酸化學閉環而使其醯亞胺化之方法。
將上述聚醯胺酸加熱閉環而使其醯亞胺化之方法並無特別限定，例如可列舉將上述聚醯胺酸分散至分散介質中並於120~400℃下加熱0.5~24小時之方法。
上述非膨潤性黏土礦物分散液中之分散介質，可使用與上述膨潤性黏土礦物分散液中之分散介質相同者。
本發明之水蒸氣障壁膜之製造方法係具有將膨潤性黏土礦物分散液與非膨潤性黏土礦物分散液加以混合而製備本發明之水蒸氣障壁膜用分散液的步驟3。
相對於非揮發成分之總重量，本發明之水蒸氣障壁膜用分散液中上述層狀矽酸鹽礦物含量之下限為30重量%，上限為90重量%。若上述層狀矽酸鹽礦物之含量未達30重量%，則所獲得之膜之水蒸氣穿透度會變高。若上述層狀矽酸鹽礦物之含量超過90重量%，則所獲得之膜之機械強度會變差。上述層狀矽酸鹽礦物含量之較佳下限為35重量%，較佳上限為85重量%，更佳之下限為40重量%，更佳之上限為80重量%，進而較佳之下限為50重量%，進而較佳之上限為70重量%，最佳之下限為60重量%。
於上述步驟4中，作為將分散液於基板上展開之方法，可列舉使用刮刀或棒式塗佈機等塗佈為膜狀之方法等。
於上述步驟4中，於基板上展開之分散液厚度較佳為100μm以上。若上述分散液之厚度未達100μm，則有獲得之水蒸氣障壁膜變薄，而使機械強度變低之情形。上述分散液之厚度之更佳之下限為150μm，進而較佳之下限為200 μm。
作為展開上述分散液之基板，就分散液與基板之相溶性或潤濕性、乾燥後之剝離性之觀點而言，較佳為玻璃製、聚對苯二甲酸乙二酯製、聚醯亞胺製、聚乙烯製、或聚丙烯製者。
於上述步驟5中，作為自基板上展開之水蒸氣障壁膜用分散液中去除分散介質之方法，可為各種固液分離方法，例如離心分離、過濾、真空乾燥、冷凍真空乾燥、加熱蒸發法、或該等方法之組合。於使用該等方法中之例如 使分散液流入容器中之加熱蒸發法時，係藉由於水平保持塗佈於基板上之分散液之狀態下，利用強制送風式烘箱於20~150℃之溫度條件下、較佳為30~120℃之溫度條件下乾燥0.5~24小時左右、較佳為2~12小時而獲得膜。
再者，就使所製作之膜無缺陷之觀點而言，較佳為於上述步驟5中去除分散介質時之溫度為150℃以下。
於本發明之水蒸氣障壁膜用分散液中調配合成樹脂之前驅物時，藉由進而使用電爐等對所獲得之膜進行加熱，可獲得水蒸氣障壁膜。具體而言，例如於調配聚醯胺酸作為合成樹脂之前驅物時，藉由將上述所獲得之膜於120~400℃下熱處理0.5~24小時，可獲得水蒸氣障壁膜。
就具有柔軟性、耐濕性、及高機械強度而言，本發明之水蒸氣障壁膜可用於太陽電池背板。此種太陽電池背板亦為本發明之一態樣。
使用本發明之水蒸氣障壁膜或本發明之太陽電池背板而成之太陽電池亦為本發明之一態樣。由於本發明之水蒸氣障壁膜及本發明之太陽電池背板具有柔軟性、耐濕性、及高機械強度，故而使用其之本發明之太陽電池成為耐久性、耐候性優異者。又，通常，太陽電池背板具有由複數層樹脂層所構成之多層構造，故而若長期使用則會有接著樹脂層間之接著劑層等劣化之問題。然而，本發明之水蒸氣障壁膜可為單層或積層2層以上經一體化之積層體，而可用於太陽電池背板，因此可抑制此種太陽電池之經年劣化。
將表示本發明之太陽電池之一例的剖面示意圖示於圖1。
如圖1所示，本發明之太陽電池1具有藉由光電動勢將光能轉換為電能之太陽電池元件2，該太陽電池元件2係利用密封劑3而被密封。又，本發明之太陽電池1於接受太陽光側之表面具有透光性基板4，於與透光性基板4相反側之面具有本發明之太陽電池背板5。
又，將表示本發明之太陽電池之另一例的剖面示意圖示於圖2。
於圖2中，與圖1同樣地，本發明之太陽電池1之太陽電池元件2係利用密封劑3而被密封。本發明之太陽電池1於接受太陽光之側之表面具有透光性基板4，於與透光性基板4相反之側之面具有本發明之水蒸氣障壁膜6。
作為上述太陽電池元件2，只要為可藉由光電動勢將光能轉換為電能者，則無特別限定，例如可使用單晶矽、多晶矽、非晶矽、化合物半導體(3-5族、2-6族、其他)等，其中較佳為多晶矽、非晶矽、CIGS(銅、銦、鎵、硒)。
上述密封劑3例如可列舉包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-脂肪族不飽和羧酸共聚物、乙烯-脂肪族羧酸酯共聚物、或者該等之皂化物等的密封劑。
上述透光性基板4位於太陽電池1之接受太陽光側之最表層，因此較佳為具有透明性而且耐候性、撥水性、抗污染性、機械強度等優異。
上述透光性基板4之材料，可列舉由聚酯樹脂、氟樹 脂、丙烯酸系樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物等構成之樹脂製基板或玻璃基板等，其中就耐候性及耐衝擊性優異且可價廉地製作之方面而言，較佳為玻璃基板。又，尤其是耐侯性優異之方面而言，亦適宜使用氟樹脂。
製造本發明之太陽電池1之方法並無特別限定，例如可列舉：依序將透光性基板4、密封太陽電池元件2之密封劑3、本發明之太陽電池背板5重疊並進行真空層壓之方法；或依序將透光性基板4、密封劑3、形成於本發明之水蒸氣障壁膜6上之太陽電池元件2重疊並進行真空層壓之方法等。
根據本發明，可提供一種柔軟性及耐濕性優異且具有高機械強度之水蒸氣障壁膜。又，根據本發明，可提供一種用於製造該水蒸氣障壁膜之水蒸氣障壁膜用分散液、該水蒸氣障壁膜之製造方法、使用該水蒸氣障壁膜而成之太陽電池背板、使用該水蒸氣障壁膜或該太陽電池背板而成之太陽電池。
以下，揭示實施例進一步詳細地說明本發明，但本發明並不僅限於該等實施例。
(實施例1)
(鋰交換改質黏土之製作)
將天然之精製膨潤土及以蒙脫石(每1/2單位晶胞之層電荷為0.2~0.6，平均粒徑為1.1μm)為主要成分之Kunipia F(Kunimine Industries公司製造)於烘箱中以110℃以上 之溫度充分乾燥。將該膨潤土300 g與氧化鋁球一併投入至球磨機用罐中。其次，於罐內添加矽化劑(Chisso公司製造，「Sila-Ace S330」)6 g，將罐內置換為氮氣，進行1小時之球磨處理，藉此獲得改質黏土。
將獲得之改質黏土24 g添加至0.5N之硝酸鋰水溶液400 mL中，藉由振搖進行混合分散。進行2小時之振搖之分散，將黏土之層間離子交換為鋰離子，而獲得分散物。
其次，藉由離心分離，將獲得之分散物固液分離，利用280 g蒸餾水與120 g乙醇之混合溶液來清洗獲得之固體，而去除過量之鹽分。重複兩次以上該清洗操作。於將獲得之產物於烘箱中充分乾燥後，將其壓碎，而獲得鋰交換改質黏土(每1/2單位晶胞之層電荷為0.2~0.6)。
(鋰交換改質黏土之膨潤性評價)
於添加有水100 mL之容積為100 mL之量筒中逐次少量地添加製作之鋰交換改質黏土粉末2.0 g並使其自然沈澱，添加全量後靜置1小時，並讀取膨潤之黏土礦物之視容積，結果膨潤力為85 mL/2 g。
(膨潤性黏土礦物凝聚之製備)
稱量獲得之鋰交換改質黏土10 g並將其添加至容器中，添加純水20 mL並放置10分鐘左右，使純水融合於該鋰交換改質黏土中。其後，利用不鏽鋼製刮勺輕度混練。繼而，使用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)，以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘之混合處理。再次於其中添加純水20 mL，以純水遍及整體之 方式進行混練，並進行混練直至整體融合為一體之程度。
其次，使用自轉公轉混合機，以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘之混合處理。與第1次混合處理相比，係成為整體融合之黏土預凝膠。於其中添加純水50 mL，利用不鏽鋼製刮勺進行充分混練。若有較大之結塊(凝膠塊)則極力碾碎，且再次使用自轉公轉混合機以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘之混合處理，而獲得膨潤性黏土礦物凝膠。
(膨潤性黏土礦物分散液之製備)
將N-甲基-2-吡咯啶酮350 g添加至容器中，一面利用均質機(IKA公司製造，「ULUTRA TURRAX T50」)進行攪拌，一面添加膨潤性黏土礦物凝膠10 g。以約7000 rpm持續30分鐘攪拌，而獲得膨潤性黏土礦物分散液。
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
取滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」，層電荷為0，平均粒徑為14μm)4.4 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)33.0 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得相對於全部非揮發成分滑石之比例為41.9重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為28.1重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。再者，「U-Varnish A」所含之聚醯胺酸為具有下述式(7)之重複結構單元之芳香族系聚醯胺酸。
(滑石之膨潤性評價)
於添加有100 mL之水之100 mL容積之量筒中逐次少量地放入用於「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」之滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)粉末2.0 g並使其自然沈澱，添加全部量後靜置1小時，並讀取膨潤黏土礦物之視容積，結果膨潤力為2 mL/2 g。
(水蒸氣障壁膜用分散液之製備)
取膨潤性黏土礦物分散液49.5 g與非膨潤性黏土礦物分散液37.4 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，且以消泡模式(2200 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為47.4重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之20.0重量%的均勻之水蒸氣障壁膜用分散液。
(膜之製作)
使用刮刀以厚度成為2000μm之方式將獲得之水蒸氣障壁膜用分散液塗佈於底面平坦且底面之形狀為長方形之聚丙烯製片材上。於水平保持聚丙烯製片材之狀態下在強制送風式烘箱中於50℃之溫度條件下乾燥10小時，而於聚 丙烯製片材上形成膜。將該膜自聚丙烯製片材剝離，依序進行如下溫度之熱處理：以120℃ 1小時，以150℃ 1小時，以200℃ 1小時，以350℃ 12小時；從而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為47.4重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之20.0重量%的厚度為90μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例2)
於「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中，除使用實施例1中製備之膨潤性黏土礦物分散液99.0 g與非膨潤性黏土礦物分散液37.4 g以外，以與實施例1相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為52.0重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之33.3重量%的均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
以與實施例1相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為52.0重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之33.3重量%之厚度110 μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例3)
於「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中，除使用實施例1中製備之膨潤性黏土礦物分散液148.5 g與非膨潤性黏土礦物分散液37.4 g以外，以與實施例1相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為55.8重量 %，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之42.9重量%的均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
以與實施例1相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為55.8重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之42.9重量%的厚度為90 μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例4)
於「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中，除使用實施例1中製備之膨潤性黏土礦物分散液198.0 g與非膨潤性黏土礦物分散液37.4 g以外，以與實施例1相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為59.1重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之50.0重量%之均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
以與實施例1相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為59.1重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之50.0重量%的厚度為70μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例5)
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
取滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)2.2 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)47.8 g置於塑膠製密閉 容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得相對於全部非揮發成分滑石之比例為19.8重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為22.2重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
(水蒸氣障壁膜用分散液之製備)
其次，除使用上述非膨潤性黏土礦物分散液50.0 g與實施例1之「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中製備之膨潤性黏土礦物分散液99.0 g以外，以與實施例1相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為33.1重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之50.0重量%的均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
(膜之製作)
除使用刮刀使厚度成為1500μm以外，以與實施例1相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為33.1重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之50.0重量%的厚度為85μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例6)
(鋰交換黏土之製作)
將天然之精製膨潤土及以蒙脫石(每1/2單位晶胞之層電荷為0.2~0.6，平均粒徑為1.1μm)為主要成分之Kunipia F(Kunimine Industries公司製造)於烘箱中以110℃以上 之溫度充分乾燥。將乾燥黏土24 g添加至0.5當量之硝酸鋰水溶液400 mL中，藉由振搖進行混合分散。進行2小時之振搖分散，將黏土之層間離子交換為鋰離子，而獲得分散物。
其次，藉由離心分離將獲得之分散物固液分離，利用280 g蒸餾水與120 g乙醇之混合溶液清洗獲得之固體，去除過量之鹽分。重複兩次以上該清洗操作。將獲得之產物於烘箱中充分乾燥後，將其壓碎而獲得鋰交換改質黏土(每1/2單位晶胞之層電荷為0.2~0.6)。
(鋰交換黏土之膨潤性評價)
於添加有水100 mL之容積為100 mL之量筒中逐次少量地添加製作之鋰交換改質黏土之粉末2.0 g並使其自然沈澱，添加全部量後靜置1小時，並讀取膨潤之黏土礦物之視容積，結果膨潤力為90 mL/2 g。
(膨潤性黏土礦物凝聚之製備)
稱量所獲得之鋰交換改質黏土20 g並添加至容器中，添加純水40 mL並放置10分鐘左右，使純水融合於該鋰交換改質黏土中。其後，利用不鏽鋼製刮勺輕度混練。其次，使用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)，以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘之混合處理。繼而，於其中添加純水40 mL，以純水遍及整體之方式進行混練，並進行混練直至整體融合為一體之程度。其次，使用自轉公轉混合機，以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘之混合處理，而獲得膨潤性黏土礦物凝膠。
(膨潤性黏土礦物分散液之製備)
將N-甲基-2-吡咯啶酮350 g添加至容器中，一面利用均質機(IKA公司製造，「ULUTRA TURRAX T50」)進行攪拌，一面添加膨潤性黏土礦物凝膠100 g。以約7000 rpm持續30分鐘之攪拌，而獲得膨潤性黏土礦物分散液。
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
取滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)4.0 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)33.0 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)將混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，而獲得相對於全部非揮發成分滑石之比例為39.6重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為27.3重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
(水蒸氣障壁膜用分散液之製備)
取膨潤性黏土礦物分散液68.0 g與非膨潤性黏土礦物分散液37.0 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，且以消泡模式(2200 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為53.4重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之42.9重量%的均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
(膜之製作)
使用刮刀以厚度成為1500μm之方式將獲得之水蒸氣 障壁膜用分散液塗佈於底面平坦且底面之形狀為長方形之聚丙烯製片材上。於水平保持聚丙烯製片材之狀態下在強制送風式烘箱中於50℃之溫度條件乾燥10小時，而於聚丙烯製片材上形成膜。將該膜自聚丙烯製片材剝離，依序進行如下溫度之熱處理：以120℃ 1小時，以150℃ 1小時，以200℃ 2小時，以350℃ 12小時；而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，且層狀矽酸鹽礦物相對於總重量之比例為53.4重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之42.9重量%的厚度為80μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例7)
(水蒸氣障壁膜用分散液之製備)
除使用實施例6之「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中製備之膨潤性黏土礦物分散液114.0 g與非膨潤性黏土礦物分散液37.0 g以外，以與實施例6相同之方式獲得層狀矽酸鹽礦物相對於全部非揮發成分之比例為59.9重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之56.0重量%的均勻之水蒸氣障壁膜用分散液。
(膜之製作)
使用所獲得之水蒸氣障壁膜用分散液，以與實施例6相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為59.9重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之56.0重量%的厚度為100μm之水蒸氣障壁 膜。
(實施例8)
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
於實施例6之「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」中，除使用滑石(日本TALC公司製造，「滑石GAT-40」，平均粒徑為7.1μm)來代替滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)以外，以與實施例6相同之方式獲得相對於全部非揮發成分滑石之比例為39.6重量%，且非揮發成分相對於分散液之全部量之比例為27.3重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
(滑石之膨潤性評價)
於添加有水100 mL之容積為100 mL之量筒中逐次少量地添加用於「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」之滑石(日本TALC公司製造，「TALC GAT-40」)之粉末2.0 g並使其自然沈澱，添加全部量後靜置1小時，並讀取膨潤之黏土礦物之視容積，結果膨潤力為2 mL/2 g。
(水蒸氣障壁膜用分散液之製備)
除使用實施例6之「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中製備之膨潤性黏土礦物分散液114.0 g、與上述非膨潤性黏土礦物分散液37.0 g以外，以與實施例6相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為59.9重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之56.0重量%的均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
(膜之製作)
使用所獲得之水蒸氣障壁膜用分散液，以與實施例6相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為59.9重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之56.0重量%的厚度為80μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例9)
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
於實施例6之「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」中，除使用滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)8.0 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)30.0g以外，以與實施例6相同之方式獲得相對於全部非揮發成分滑石之比例為58.8重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為35.8重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
(水蒸氣障壁膜用分散液之製備)
除使用實施例6之「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中製備之膨潤性黏土礦物分散液45.0 g與上述非膨潤性黏土礦物分散液19.0 g以外，以與實施例6相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為68.2重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之33.3重量%的均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
(膜之製作)
使用所獲得之水蒸氣障壁膜用分散液，以與實施例6 相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為68.2重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之33.3重量%的厚度為90μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例10)
(水蒸氣障壁膜用分散液之製備)
除使用實施例6之「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中製備之膨潤性黏土礦物分散液76.0 g與實施例9之非膨潤性黏土礦物分散液19.0 g以外，以與實施例6相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為72.6重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之46.0重量%的均勻水蒸氣障壁膜用分散液。
(膜之製作)
使用所獲得之水蒸氣障壁膜用分散液，以與實施例6相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為72.6重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之46.0重量%的厚度為100μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例11)
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
於實施例6之「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」中，除使用高嶺土(IMERYS公司製造，「XP01-6100」，層電 荷為0，平均粒徑為1μm)4.0 g來代替滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)以外，以與實施例6相同之方式獲得相對於全部非揮發成分高嶺土之比例為39.6重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為27.3重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
(高嶺土之膨潤性評價)
於添加有水100 mL之容積為100 mL之量筒中逐次少量地添加用於「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」之高嶺土(IMERYS公司製造，「XP01-6100」)之粉末2.0 g並使其自然沈澱，添加全部量後靜置1小時，並讀取膨潤之黏土礦物之視容積，結果膨潤力為2 mL/2 g。
(膜之製作)
使用所獲得之水蒸氣障壁膜用分散液，以與實施例6相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由高嶺土、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為53.4重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之42.9重量%的厚度為100μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例12)
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
於實施例6之「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」中，除使用非膨潤性雲母(YAMAGUCHI MICA公司製造，「SJ-010」，層電荷為0.6~1.0，平均粒徑為10μm)4.0 g來代替滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)以 外，以與實施例6相同之方式獲得相對於全部非揮發成分非膨潤性雲母之比例為39.6重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為27.3重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
(非膨潤性雲母之膨潤性評價)
於添加有水100 mL之容積為100 mL之量筒中逐次少量地添加用於「非膨潤性黏土礦物分散液之製備」之非膨潤性雲母(YAMAGUCHI MICA公司製造，「SJ-010」)之粉末2.0 g並使其自然沈澱，添加全部量後靜置1小時，並讀取膨潤之黏土礦物之視容積，結果膨潤力為2 mL/2 g。
(膜之製作)
使用所獲得之水蒸氣障壁膜用分散液，以與實施例6相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由非膨潤性雲母、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為53.4重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之42.9重量%的厚度為100μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例13)
將實施例6之「鋰交換黏土之製作」中獲得之鋰交換黏土45 g與水2955 g添加至5000 mL之塑膠製燒杯中並進行攪拌，而製成均勻之分散液。將其移至6個500 mL之密閉容器中，使用離心分離機(久保田商事股份有限公司製造高速大容量冷卻離心機MODEL7000)以8000 rpm進行10分鐘之離心分離，而去除沈澱物，並回收上清液。將該 上清液放置於2片偏光板2之間，觀察到虹色圖案(正交偏光鏡穿透光學影像)，而確認表現有液晶轉移性。將獲得之上清液於烘箱中充分乾燥後，將其壓碎而獲得表現有液晶轉移性之鋰交換黏土25 g。
以下，除使用表現有上述液晶轉移性之鋰交換黏土以外，與實施例6同樣地自「膨潤性黏土礦物凝膠之製備」進行至「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為53.4重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之42.9重量%的厚度為85μm之水蒸氣障壁膜。
(實施例14)
除使用實施例13中獲得之表現液晶轉移性之鋰交換黏土以外，以與實施例7相同之方式進行至「膜之製作」為止，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於層狀矽酸鹽礦物總重量之比例為59.9重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之56.0重量%的厚度為100μm之水蒸氣障壁膜。
(比較例1)
取滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)4.4 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)33.0 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，且以消泡模式(2200 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得相 對於全部非揮發成分滑石之比例為41.8重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為28.2重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
除不添加膨潤性黏土礦物分散液並使用刮刀以厚度成為400μm之方式塗佈以外，以與實施例1相同之方式製成膜，獲得相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為41.8重量%，且不含有膨潤性黏土礦物的厚度為80μm之水蒸氣障壁膜。
(比較例2)
不對實施例1中製作之膨潤性黏土礦物凝膠進行膨潤性黏土礦物分散液之製備，取滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)4.4 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)33.0 g、N-甲基-2-吡咯啶酮38.5 g、膨潤性黏土礦物凝膠11.0 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，且以消泡模式(2200 rpm)進行10分鐘攪拌。但是，獲得之水蒸氣障壁膜用分散液存在結塊而不均勻，故而無法製作膜。
(比較例3)
取實施例1中製作之膨潤性黏土礦物分散液120 g、與18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)4.8 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」) 以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，且以消泡模式(2200 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得不含有非膨潤性黏土礦物之水蒸氣障壁膜用分散液。
以與實施例1相同之方式，使用刮刀以厚度成為2000 μm之方式塗佈並進行乾燥。但是，乾燥後之膜發生大量破裂，而無法獲得均勻之膜。乾燥後之膜厚度為40μm，且燒成後厚度無變化。
(比較例4)
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
除使用實施例5中製備之非膨潤性黏土礦物分散液50.0 g與實施例1之「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中製備之膨潤性黏土礦物分散液25.0 g以外，以與實施例1相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為23.7重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之20.2重量%的均勻之分散液。
以與實施例1相同之方式進行「膜之製作」，而獲得由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為23.7重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之20.2重量%的厚度為80 μm之膜。
(比較例5)
(非膨潤性黏土礦物分散液之製備)
取滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)25.0 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇 部興產公司製造，「U-Varnish A」)15.0 g、N-甲基-2-吡咯啶酮18.0 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造，「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得相對於全部非揮發成分滑石之比例為89.9重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為47.9重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
其次，除使用上述非膨潤性黏土礦物分散液40.0 g與實施例1之「水蒸氣障壁膜用分散液之製備」中製備之膨潤性黏土礦物分散液40.0 g以外，以與實施例1相同之方式獲得相對於全部非揮發成分層狀矽酸鹽礦物之比例為90.9重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之9.4重量%的均勻之分散液。
除使用刮刀以使厚度成為750μm之以外，以與實施例1相同之方式進行「膜之製作」，而嘗試製作由滑石、蒙脫石、及聚醯亞胺樹脂所構成，相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為90.9重量%，且膨潤性黏土礦物之含量為層狀矽酸鹽礦物總重量之9.4重量%的厚度為90μm之水蒸氣障壁膜，但乾燥後之膜容易發生破裂，而無法獲得均勻之膜。
(比較例6)
取滑石(日本TALC公司製造，「TALC MS-K」)2.2 g、非膨潤性雲母(YAMAGUCHI MICA公司製造，「SJ-010」)3.4 g、及18.6重量%之聚醯胺酸的N-甲基-2-吡咯啶酮溶液(宇部興產公司製造，「U-Varnish A」)30.0 g置於塑膠製密閉容器中，利用自轉公轉混合機(Thinky公司製造， 「ARE-310」)以混合模式(2000 rpm)進行10分鐘攪拌，且以消泡模式(2200 rpm)進行10分鐘攪拌，從而獲得相對於全部非揮發成分非膨潤性黏土礦物之比例為50.0重量%，且相對於分散液之全部量非揮發成分之比例為31.4重量%的均勻之非膨潤性黏土礦物分散液。
除不添加膨潤性黏土礦物分散液並使用刮刀以厚度成為400μm之方式塗佈以外，以與實施例1相同之方式製成膜，而獲得相對於總重量層狀矽酸鹽礦物之比例為50.0重量%，且不含有膨潤性黏土礦物的厚度為65μm之水蒸氣障壁膜。
<評價>
對於實施例1~14及比較例1、4、6中獲得之水蒸氣障壁膜進行以下之評價。將結果示於表4~6。
再者，由於在比較例2中無法製作膜，故而無法進行以下之評價，由於在比較例3、5中膜發生破裂，故而未進行以下之評價。
(水蒸氣穿透度)
使用可藉由依據JIS K 7126 A法(差壓法)之差壓式之氣相層析法來測定氣體或蒸氣等之穿透率或透濕度的氣體．蒸氣穿透率測定裝置，於40℃、90%RH之條件下測定水蒸氣障壁膜之水蒸氣穿透度。再者，作為氣體．蒸氣穿透率測定裝置，於實施例1~5及比較例1、4、6中使用GTR-30XA(GTR TEC公司製造)，於實施例6~14中使用DELTAPERM(TechnoIox公司製造)。
(利用VTM試驗之燃燒性分類)
對獲得之水蒸氣障壁膜進行UL94規格之薄材料垂直燃燒試驗(VTM試驗)。
於表1所示之各判定基準中，使用5片之各試驗片(長度約200 mm，寬度50 mm)。火焰之大小設為20 mm。
再者，將接觸火焰時間設定為3秒鐘，分別測定接觸火焰後之殘留火焰時間。又，若火熄滅則同時進行第2次之接觸火焰3秒鐘，並以與第1次相同之方式分別測定接觸火焰後之殘留火焰時間。進而，亦同時對是否因落下之火種而點燃放置於試驗片下之綿進行評價。又，標線位於自試驗片之下端相距125 mm之位置，標記用棉配置於自試驗片之下端起下方相距300 mm處。
於VTM試驗中，作為燃燒性分類，VTM-0最高，隨著成為VTM-1、VTM-2係表示難燃性降低。但是，不符合VTM-0~VTM-2之等級中之任一者時設為不合格。
(耐彎曲性)
對於獲得之水蒸氣障壁膜，藉由依據JIS-K5600-5-1之方法實施耐彎曲性(圓筒形心軸法)試驗。試驗方法係使用直徑1~5 mm之心軸，對一試驗片依序自大直徑之心軸至小之心軸進行試驗，顯示初次發生膜破裂或龜裂之心軸直徑。將即便採用1 mm之心軸亦不發生破裂之膜設為1 mm以下。
於圖3中表示實施例1~4及比較例1中製作之膜的剖面電子顯微鏡照片。於圖3中，(a)為實施例1中製作之膜的剖面，(b)為實施例2中製作之膜的剖面，(c)為實施例3中製作之膜的剖面，(d)為實施例4中製作之膜的剖面，(e)為比較例1中製作之膜的剖面。
根據圖3得知，僅比較例1之非膨潤性黏土礦物中觀察不到明確之積層化，相對於此，於添加有實施例1之膨潤性黏土礦物20重量%之照片中明確地積層化。
又，於實施例2~4中，可確認隨著膨潤性黏土礦物之比例提高，積層化之狀態進一步變得良好。
[產業上之可利用性]
根據本發明，可提供一種柔軟性及耐濕性優異且具有高機械強度之水蒸氣障壁膜。又，根據本發明，可提供一種用於製造該水蒸氣障壁膜之水蒸氣障壁膜用分散液、該水蒸氣障壁膜之製造方法、使用該水蒸氣障壁膜而成之太陽電池背板、及使用該水蒸氣障壁膜或該太陽電池背板而成之太陽電池。
進而，本發明之水蒸氣障壁膜係具有充分之機械強度與優異之柔軟性的膜，可用作各種電氣材料、機械材料等之構件，例如LCD用基板膜、有機EL(電致發光)用基板膜、電子紙用基板膜、電子裝置用封裝膜、PDP(電漿顯示器面板)用膜、LED用膜、IC標籤用膜、太陽電池用背板、太陽電池用保護膜等電子裝置相關之膜、光通信用構件、其他電子機器用可撓性膜、燃料電池用隔膜、燃料電池用 封裝膜、各種功能性膜之基板膜，又，可用於食品包裝用膜、飲料包裝用膜、醫藥品包裝用膜、日用品包裝用膜、工業製品包裝用膜、其他各種製品之包裝用膜，進而用於針對含有二氧化碳及氫氣之氣體類的氣體障壁密封膠帶、多層包裝膜、抗氧化皮膜、耐蝕性皮膜、耐候性皮膜、不燃性皮膜、耐熱性皮膜、耐化學品性皮膜等多種製品。可向該等領域提供新素材而對新技術之發展做出貢獻。
1‧‧‧太陽電池
2‧‧‧太陽電池元件
3‧‧‧密封劑
4‧‧‧透光性基板
5‧‧‧太陽電池背板
6‧‧‧水蒸氣障壁膜
圖1係表示本發明之太陽電池之一例的剖面示意圖。
圖2係表示本發明之太陽電池之另一例的剖面示意圖。
圖3係實施例1~4及比較例1中製作之膜的剖面電子顯微鏡照片。

Claims (13)

  1. 一種水蒸氣障壁膜，係含有層狀矽酸鹽礦物與合成樹脂，其特徵在於：含有非膨潤性黏土礦物與膨潤性黏土礦物作為上述層狀矽酸鹽礦物，上述層狀矽酸鹽礦物之含量相對於水蒸氣障壁膜之總重量為30重量%以上且90重量%以下，且40℃、90%RH之環境下之水蒸氣穿透度為0.5 g/m2．day以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之水蒸氣障壁膜，其中，非膨潤性黏土礦物係選自由滑石、高嶺土、及葉臘石所組成之群中之至少一種。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之水蒸氣障壁膜，其中，膨潤性黏土礦物係選自由蒙脫石、皂石、鋰膨潤石、及矽鎂石所組成之群中之至少一種。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項之水蒸氣障壁膜，其中，膨潤性黏土礦物之含量相對於層狀矽酸鹽礦物之總重量為2重量%以上且80重量%以下。
  5. 如申請專利範圍第1、2、3、或4項之水蒸氣障壁膜，其中，合成樹脂為耐熱性合成樹脂。
  6. 如申請專利範圍第1、2、3、4、或5項之水蒸氣障壁膜，其中，耐熱性合成樹脂為聚醯亞胺樹脂及/或聚醯胺醯亞胺樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1、2、3、4、5、或6項之水蒸氣 障壁膜，其厚度為10μm以上。
  8. 一種水蒸氣障壁膜用分散液，係用於製造申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、或7項之水蒸氣障壁膜，其特徵在於：含有分散介質、作為非揮發成分之層狀矽酸鹽礦物以及合成樹脂及/或合成樹脂之前驅物，上述層狀矽酸鹽礦物之含量相對於非揮發成分之總重量為30重量%以上且90重量%以下。
  9. 一種水蒸氣障壁膜之製造方法，係製造申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、或7項之水蒸氣障壁膜，且具有如下步驟：步驟1，係製備含有分散介質、及膨潤性黏土礦物之膨潤性黏土礦物分散液；步驟2，係製備含有分散介質、非膨潤性黏土礦物、及合成樹脂及/或合成樹脂之前驅物的非膨潤性黏土礦物分散液；步驟3，係將膨潤性黏土礦物分散液與非膨潤性黏土礦物分散液加以混合，而製備申請專利範圍第8項之水蒸氣障壁膜用分散液；步驟4，係將製備之水蒸氣障壁膜用分散液於基板上展開並靜置；及步驟5，係自於基板上展開之水蒸氣障壁膜用分散液中去除分散介質而成形為膜狀。
  10. 如申請專利範圍第9項之水蒸氣障壁膜之製造方 法，其於步驟5中，去除分散介質時之溫度為150℃以下。
  11. 如申請專利範圍第9或10項之水蒸氣障壁膜之製造方法，其中，基板係由玻璃、聚對苯二甲酸乙二酯、聚醯亞胺、聚乙烯、或聚丙烯所構成。
  12. 一種太陽電池背板，係使用申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、或7項之水蒸氣障壁膜而成。
  13. 一種太陽電池，係使用申請專利範圍第1、2、3、4、5、6、或7項之水蒸氣障壁膜，或申請專利範圍第12項之太陽電池背板而成。
TW101130610A 2011-08-29 2012-08-23 Water vapor barrier film, water vapor barrier film dispersion, water vapor barrier film manufacturing method, solar cell backplane and solar cell TWI541196B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011186506 2011-08-29
JP2012170039 2012-07-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201309591A true TW201309591A (zh) 2013-03-01
TWI541196B TWI541196B (zh) 2016-07-11

Family

ID=47756072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101130610A TWI541196B (zh) 2011-08-29 2012-08-23 Water vapor barrier film, water vapor barrier film dispersion, water vapor barrier film manufacturing method, solar cell backplane and solar cell

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20140251426A1 (zh)
EP (1) EP2752443B1 (zh)
JP (1) JP6019518B2 (zh)
KR (1) KR20140070541A (zh)
CN (1) CN103764730B (zh)
AU (1) AU2012303090B2 (zh)
CA (1) CA2846027A1 (zh)
TW (1) TWI541196B (zh)
WO (1) WO2013031578A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI619915B (zh) * 2013-03-26 2018-04-01 Sumitomo Electric Industries Light-collecting solar power generation module, concentrating solar power generation panel and flexible printed wiring board for concentrating solar power generation module

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9228113B2 (en) 2010-06-03 2016-01-05 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Water vapor barrier film and method for producing same
JP6207281B2 (ja) * 2013-07-31 2017-10-04 日東電工株式会社 粘着シート
CN107112448A (zh) * 2015-01-06 2017-08-29 凸版印刷株式会社 蓄电装置用封装材料
US9902854B2 (en) * 2015-12-14 2018-02-27 Hyundai Motor Company Polyamide composite resin composition for fuel filler pipe
WO2017135292A1 (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 国立研究開発法人産業技術総合研究所 標準ガスバリアフィルム
US10312536B2 (en) 2016-05-10 2019-06-04 Hamilton Sundstrand Corporation On-board aircraft electrochemical system
US10300431B2 (en) 2016-05-31 2019-05-28 Hamilton Sundstrant Corporation On-board vehicle inert gas generation system
US10307708B2 (en) * 2016-06-24 2019-06-04 Hamilton Sundstrand Corporation Fuel tank system and method
US10427800B2 (en) 2016-10-31 2019-10-01 Hamilton Sundstrand Corporation Air separation system for fuel stabilization
US10150571B2 (en) 2016-11-10 2018-12-11 Hamilton Sundstrand Corporation On-board aircraft reactive inerting dried gas system
JP6960629B2 (ja) * 2017-08-22 2021-11-05 Dic株式会社 樹脂組成物、成形体、積層体、ガスバリア材、コーティング材、接着剤及び積層体の製造方法
USD889141S1 (en) 2018-04-23 2020-07-07 Stego Industries, LLC Vapor barrier wrap
JP7127771B2 (ja) * 2018-06-01 2022-08-30 Dic株式会社 樹脂組成物、成形体、積層体、ガスバリア材、コーティング材及び接着剤
CN109553960B (zh) * 2018-12-10 2021-07-20 中国五冶集团有限公司 一种用于制备隔汽层的组合物及其制备方法
CN111499913B (zh) * 2020-05-19 2021-04-30 中山大学 一种仿贝壳状稠密结构的高阻隔聚酰亚胺复合薄膜、制备方法及应用
CN112175219B (zh) * 2020-09-03 2023-02-03 苏州市雄林新材料科技有限公司 一种汽车头枕用低透tpu薄膜及其制备方法
CN115058037A (zh) * 2022-07-04 2022-09-16 江西师范大学 一种纳米蒙脱土/聚酰亚胺复合膜及制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3744634B2 (ja) 1997-02-17 2006-02-15 株式会社カネカ ポリイミド樹脂フィルム
JP4103234B2 (ja) * 1998-04-02 2008-06-18 東レ株式会社 ポリアミド樹脂組成物および製造方法
JP2002322292A (ja) 2001-04-23 2002-11-08 Nitto Denko Corp 熱融着性ポリイミド樹脂フィルムとこれを用いた多層配線板
JP2003313322A (ja) * 2002-04-25 2003-11-06 Ube Ind Ltd 滑り性に優れたポリアミドフィルム
JP2003342471A (ja) 2002-05-30 2003-12-03 Teijin Ltd ポリイミド系フィルム
JP2003340919A (ja) 2002-05-30 2003-12-02 Teijin Ltd ポリイミド系フィルムの製造方法
JP2005194415A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Unitika Ltd ポリ乳酸系シートおよびそれからなる成形体
JP5219059B2 (ja) 2004-08-10 2013-06-26 独立行政法人産業技術総合研究所 粘土配向膜からなる保護膜
US8061079B2 (en) * 2005-06-29 2011-11-22 Weyerhaeuser Nr Company Method for selecting conifer trees
ES2332474T3 (es) * 2006-02-13 2010-02-05 Council Of Scientific And Industrial Research Composiciones de nanocompuesto polimerico de filosilicato exfoliado y un proceso para la preparacion de las mismas.
JP5099412B2 (ja) * 2006-03-11 2012-12-19 独立行政法人産業技術総合研究所 変性粘土を用いた膜
JP2008004691A (ja) 2006-06-21 2008-01-10 Toppan Printing Co Ltd 太陽電池裏面封止用シート
WO2009008030A1 (en) 2007-07-10 2009-01-15 Mitsui Chemicals, Inc. Process of producing composite film
WO2009008029A1 (en) 2007-07-10 2009-01-15 Mitsui Chemicals, Inc. Circuit substrate
JP5553330B2 (ja) * 2009-06-19 2014-07-16 独立行政法人産業技術総合研究所 電子デバイス用防湿フィルム及びその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI619915B (zh) * 2013-03-26 2018-04-01 Sumitomo Electric Industries Light-collecting solar power generation module, concentrating solar power generation panel and flexible printed wiring board for concentrating solar power generation module

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012303090A1 (en) 2014-03-13
CA2846027A1 (en) 2013-03-07
CN103764730A (zh) 2014-04-30
EP2752443A4 (en) 2015-05-06
TWI541196B (zh) 2016-07-11
AU2012303090B2 (en) 2015-09-10
EP2752443B1 (en) 2018-05-16
CN103764730B (zh) 2016-09-28
JPWO2013031578A1 (ja) 2015-03-23
US20140251426A1 (en) 2014-09-11
WO2013031578A1 (ja) 2013-03-07
JP6019518B2 (ja) 2016-11-02
KR20140070541A (ko) 2014-06-10
EP2752443A1 (en) 2014-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI541196B (zh) Water vapor barrier film, water vapor barrier film dispersion, water vapor barrier film manufacturing method, solar cell backplane and solar cell
US9228113B2 (en) Water vapor barrier film and method for producing same
JP5436841B2 (ja) 粘土分散液の製造方法
JP5553330B2 (ja) 電子デバイス用防湿フィルム及びその製造方法
EP3132931A1 (en) Heat dissipation film, dispersion liquid for heat emission layer, method for producing heat dissipation film and solar cell
TWI588187B (zh) Non-flammable film, dispersion liquid for nonflammable film, method for producing incombustible film, solar cell backsheet, flexible substrate, and solar cell
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
JP5920693B2 (ja) 不燃水蒸気バリアフィルム、不燃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
JP4763496B2 (ja) 薄膜およびそれを用いた薄膜積層体
JP5400825B2 (ja) 層状無機化合物を含有するガスバリアシート
JP2014108994A (ja) ポリイミド組成物ワニス、それを用いたフィルム及びポリイミド組成物ワニスの製造方法
JP5534303B2 (ja) 透明材、その製造方法及び部材
JP5271501B2 (ja) 粘土薄膜、その積層体及び粘土薄膜の製造方法
JP2011046553A (ja) 粘土分散液及びその製造方法、ならびに粘土膜
JP5156248B2 (ja) 粘土薄膜及びその積層体
TW201540821A (zh) 散熱膜、熱輻射層用分散液、散熱膜之製造方法、及太陽電池

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees