功能膜制造方法和功能膜技术

本发明专利技术涉及功能膜以及制造功能膜的方法，所述功能膜是有机地且无机地层合而具有期望的功能，例如较高的气体阻挡性能并且于无机层和有机层之间具有较高的粘合性。无机层上方的有机层含有有机溶剂；形成有机层的有机化合物；以及不包含有机溶剂的按重量计在0.1％至25％的浓度之间的硅烷偶联剂，有机层使用不含pH控制剂的涂料，并且有机层是在涂布之后经由加热工艺通过固化形成的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及功能膜以及制造功能膜的方法，所述功能膜是有机地且无机地层合而具有期望的功能，例如较高的气体阻挡性能并且于无机层和有机层之间具有较高的粘合性。无机层上方的有机层含有有机溶剂；形成有机层的有机化合物；以及不包含有机溶剂的按重量计在0.1％至25％的浓度之间的硅烷偶联剂，有机层使用不含pH控制剂的涂料，并且有机层是在涂布之后经由加热工艺通过固化形成的。【专利说明】功能膜制造方法和功能膜
本专利技术涉及一种制造功能膜的方法和功能膜，所述功能膜例如，包含交替地形成在支持物上的有机层和无机层的气体阻挡膜。
技术介绍
气体阻挡膜适用于，例如，不同装置中的需要防潮性的部分或零件，以及用于包装食品的包装材料、电子组件等，所述装置包含光学装置、例如液晶显示器和有机电致发光(electroluminescence, EL)显不器的显不装置、不同的半导体装置和太阳能电池。气体阻挡膜是大体上经配置以包含形成在聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate, PET)膜等充当支持物(衬底)的塑料膜上的呈现气体阻挡特性的层(下文中也称作“气体阻挡层”)。举例来说，由氮化硅、氧化硅和氧化铝等不同的无机化合物中的任何无机化合物制成的层被称为可以用于气体阻挡膜的气体阻挡层。在此类气体阻挡膜中，具有层合结构的气体阻挡膜也被称为能够获得高气体阻挡性能的配置，在所述层压结构中各自由有机化合物制成的有机层(有机化合物层)和各自由无机化合物制成的无机层(无机化合物层)交替地形成在支持物上。具有有机层和无机层的层合结构的气体阻挡膜在下文中也被称作“有机/无机层合类型气体阻挡膜”。举例来说，专利文献I描述了一种气体阻挡膜(用于透明电极的衬底)，所述气体阻挡膜包含由含有硅烷偶联剂的环氧丙烯酸树脂制成且形成在聚合物膜基底上的有机层、由氧化硅或类似物制成且形成在所述有机层上的无机层(气体阻挡层)，以及由含有硅烷偶联剂的丙烯酸树脂制成且形成在所述无机层上的有机层(保护涂层)。在一般配置中，此类有机/无机层合类型气体阻挡膜通常包含充当支持物上的底涂剂涂层(底涂层)的有机层，并且还包含充当最上层中的保护层的有机层，如同在专利文献I中所描述的实例中。不仅是如同专利文献I中所示的那样的经配置以仅具有底涂剂涂层与保护层之间的一个无机层的气体阻挡膜，而且是经配置以包含在底涂剂涂层上交替形成的无机层和有机层并且具有充当保护层的最上方有机层的气体阻挡膜也是已知的。换句话说，在作为底涂剂涂层的有机层上具有多个各自由无机层和其上覆盖的有机层组成的组合，并且使最上方有机层充当保护层的构成的气体阻挡膜也是已知的。在此类有机/无机层合类型气体阻挡膜中主要是无机层呈现出了气体阻挡特性。在有机/无机层合类型气体阻挡膜中，无机层形成在有机层上以使无机层的形成表面平坦化，这是由于有机层和无机层是在保持有机层的平坦的同时形成的，由此形成的无机层是均匀的，并且没有裂缝或断裂，并且获得了优良的气体阻挡性能。还已知的是通过具有各自由有机层和无机层组成的多个组合，可以在有机/无机层合类型气体阻挡膜中获得更加优良的气体阻挡性能。然而，在有机/无机层合类型气体阻挡膜中，难以确保无机层与其上覆盖的有机层之间的充分的粘合。无机层(无机膜)通常由气相沉积工艺形成，例如，等离子化学气相沉积(chemical vapor deposition, CVD)和派射。通过此类气相沉积工艺获得的膜是致密的。由于无机层是致密的，与所谓的易于粘合层的涂敷不同，形成在无机层上的有机层不允许渗透，因此无法获得所谓的锚固效应并且无法确保充分的粘合。因此，在有机/无机层合类型气体阻挡膜中的有机层在无机层上的形成过程中，将硅烷偶联剂添加到涂料中以用于形成也如在专利文献I中描述的有机层。由于将硅烷偶联剂添加到涂料中，在硅烷偶联剂与下面的无机层之间形成了共价键，并且有机化合物通过共聚反应或类似反应而键合到有机膜内部的硅烷偶联剂。因此在无机层和其上覆盖的有机层之间可以获得较强的粘合性。引用列表专利文献专利文献I JP2OOl-125O79A
技术实现思路
技术问题然而，向覆盖无机层的有机层添加硅烷偶联剂同样具有各种问题。众所周知的是，硅烷偶联剂的反应是通过烷氧基等可水解基团的水解来进行的。对PH进行适当的调节以使得水解能够进行下去，并且逐滴的添加pH调节剂(酸或碱)来控制pH。即使是pH得到了适当的控制，将pH调节剂逐滴的添加到含有硅烷偶联剂的涂料中也能使水解进行下去，这是由于生产环境的湿度或来自有机溶剂的水供应的缘故。水解的进行随着时间的推移增加了涂料的粘度。因此，在涂敷步骤中的适当的涂敷条件下，涂料的粘度偏离了适当的粘度范围，并且更有可能出现有缺陷的涂层或类似涂层。专利文献I描述了组成有机层的丙烯酸树脂优选地具有I到4的酸值，以抑制此类不必要的水解过程。在含有添加到其中的硅烷偶联剂的涂料中，涂料的水解使得醇作为副产物而生成。此外，如果加入了过量的硅烷偶联剂，那么硅烷偶联剂作为未反应的物质仍然存在于涂料中。作为副产物生成的醇以及仍未反应的硅烷偶联剂成为在有机层的形成中抑制有机化合物的固化(光聚合反应)的因素。因此，这些物质成为了增加固化时间并且因此降低生产率的因素。此外，如上文所述，无机层由气相沉积工艺(真空沉积工艺)形成，例如，等离子CVD和溅射。如果在进一步在有机层上形成无机层的过程中如上文所述作为副产物生成的醇以及未反应的硅烷偶联剂仍然存在于有机层中，那么在无机层的形成过程中通过在降低的压力下进行加热使得大量的气体从有机层中释放出来。因此，出现了阻碍致密的无机层形成的因素，例如无机层的膜形成空间中的压力变化以及非稳定的等离子体，从而造成了包含制成的气体阻挡膜的气体阻挡性能降低在内的问题。本专利技术旨在提供一种功能膜制造方法以及通过所述制造方法获得的功能膜，所述方法能够确保在包含交替地形成在支持物(衬底)上的有机层和无机层的有机/无机层合类型气体阻挡膜等功能膜中，有机层与其下面的无机层之间的充分的粘合性，方法是在有机层中并入硅烷偶联剂，并且能够持续地制造高性能的功能膜，方法是抑制由硅烷偶联剂的不必要的水解造成的涂料粘度的增加以及由过量添加的硅烷偶联剂或作为副产物的醇引起的气体阻挡性能的降低。问题的解决方案为了实现上述目标，本专利技术提供了用于制造功能膜的功能膜制造方法，所述功能膜具有支持物，以及交替地形成在支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层，所述方法包括:通过涂敷工艺形成有机层的步骤以及通过气相沉积工艺形成硅化合物的无机层的步骤，并且在覆盖无机层的有机层形成时，进一步包括在有机层形成之前使无机层的表面曝露于空气的步骤，其中覆盖无机层的有机层是使用涂料形成的，所述涂料含有有机溶剂、用于形成有机层的有机化合物以及就不含有机溶剂的涂料的浓度而言含量为0.lwt%至25wt%的硅烷偶联剂、并且不含pH调节剂，方法是将涂料涂敷到无机层的表面上，并且使无机层上的涂料在高于由硅烷偶联剂造成的副产物与有机溶剂的共沸点的温度下受到热处理和干燥，或者在高于副产物和有机溶剂的沸点中较高的一者的温度下受到热处理和干燥，随后对有机化合物进行固化。 在上文所述的本专利技术的功能膜制造方法中，热处理优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩瀬英二郎，塚原次郎，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：