阻气膜的制作方法
【专利摘要】通过本发明，作为基材与阻挡性层叠体的粘附性得到改善的阻气膜，提供一种阻气膜，其是依次包含塑料膜、有机层及无机层的阻气膜，在上述塑料膜及上述有机层之间，具有包含选自由硅氧化物、硅氮化物及硅碳化物组成的组中的1种以上的化合物的硅化合物层，上述塑料膜及上述的硅化合物层、以及上述的硅化合物层及上述有机层分别彼此邻接，上述的硅化合物层的膜厚为40nm以下，上述有机层为由包含聚合性化合物及硅烷偶联剂的组合物形成的层。
【专利说明】阻气膜
【技术领域】
[0001]本发明涉及阻气膜。本发明还涉及阻气膜的制造方法。
【背景技术】
[0002]作为具有阻断水蒸汽、氧气等的功能的阻气膜，在作为基材的塑料膜上具有有机层和无机层层叠而成的阻挡性层叠体的阻气膜作为具有高的阻挡性的膜从各种观点出发正在进行开发。例如，在上述构成中，关于有机层与无机层因力学上的应力而容易剥离的问题，在专利文献I中，进行了构成有机层的聚合物的研究。此外，在专利文献2及专利文献3中，公开了通过在用于形成有机层的聚合性组合物中添加硅烷偶联剂及聚合性酸性化合物而提高有机层与无机层的粘附性(密着性)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2008-221830号公报
[0006]专利文献2:日本特开2011-201064号公报
[0007]专利文献3:日本特开2010-200780号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]本发明的课题是提供基材与阻挡性层叠体的粘附性得到改善的阻气膜，其是在作为基材的塑料膜上具备具有有机层和无机层的阻挡性层叠体的阻气膜。本发明的课题特别是提供在上述阻挡性层叠体中，使用在上述塑料膜侧具有有机层的阻挡性层叠体时，上述塑料膜与上述有机层的粘附性得到改善的阻气膜。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]本
【发明者】们为了解决上述课题进行了深入研究，发现在塑料膜上形成阻挡性层叠体时，通过在塑料膜上设置用于提高塑料膜与有机层的粘附性的无机系薄膜，能够提高基材与阻挡性层叠体的粘附性，从而完成本发明。
[0012]gp，本发明提供以下(I)?(9)。
[0013](I) 一种阻气膜，其是依次包含塑料膜、有机层及无机层的阻气膜，其中，
[0014]在上述塑料膜及上述有机层之间，具有包含选自由硅氧化物、硅氮化物及硅碳化物组成的组中的I种以上的化合物的硅化合物层，上述塑料膜及上述的硅化合物层、以及上述的硅化合物层及上述有机层分别彼此邻接，上述的硅化合物层的膜厚为40nm以下，上述有机层为由包含聚合性化合物及硅烷偶联剂的组合物形成的层。
[0015](2)根据(I)所述的阻气膜，其中，上述硅化合物层的膜厚为20nm以下。
[0016](3)根据(I)所述的阻气膜，其中，上述硅化合物层的膜厚低于5nm。
[0017](4)根据(I)?(3)中任一项所述的阻气膜，其中，上述无机层的膜厚为20nm以上。
[0018](5) (I)?(4)中任一项所述的阻气膜，其中，硅烷偶联剂为通式(I)所表示的化合物。
[0019][化学式I]
m、严 ?
/C、o
[0020]^通式(I)
L
I
Si — (OR1)3_n
(R2)n
[0021]式中，Rl分别独立地表不氢原子或甲基，R2表不齒素或烧基，R3表不氢原子或烧基，L表示2价的连接基团，η表示O到2中的任一整数。
[0022](6)根据权利要求1?5中任一项所述的阻气膜，其特征在于，上述聚合性化合物为(甲基)丙烯酸酯。
[0023](7)根据(I)?￠)中任一项所述的阻气膜，其特征在于，上述硅化合物层为通过气相生长法制作的层。
[0024](8)根据(I)?(7)中任一项所述的阻气膜，其特征在于，上述无机层为通过气相生长法制作的层。
[0025](9) 一种制造方法，其特征在于，其是包括在塑料膜上应用含有聚合性化合物的组合物并使其固化而形成有机层、及在上述有机层上形成无机层的阻气膜的制造方法，
[0026]包括在要应用上述组合物的上述塑料膜表面，通过气相生长法以40nm以下的膜厚形成包含选自由硅氧化物、硅氮化物及硅碳化物组成的组中的I种以上的化合物的硅化合物层，
[0027]上述组合物包含硅烷偶联剂，
[0028]上述组合物直接应用在上述硅化合物层上。
[0029]发明效果
[0030]通过本发明，可提供基材与阻挡性层叠体的粘附性提高的阻气膜。
【具体实施方式】
[0031 ] 以下，对本发明的内容进行详细说明。
[0032]在本说明书中，“?”以包含在其前后记载的数值作为下限值及上限值的意思使用。此外，本发明中的有机EL元件是指有机电致发光元件。在本说明书中，(甲基)丙烯酸酯以包含丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯这两者的意思而使用。
[0033]本发明的阻气膜具有包含塑料膜及阻挡性层叠体的构成。本发明的阻气膜的特征在于在上述塑料膜及上述阻挡性层叠体之间具有硅化合物层。
[0034]本发明的阻气膜可以是在塑料膜的单面设置有阻挡性层叠体的构成，也可以是在塑料膜的两面设置有阻挡性层叠体的构成。
[0035](阻挡性层叠体)
[0036]阻挡性层叠体为包含至少I层有机层和至少I层无机层的层叠体，也可以是2层以上的有机层与2层以上的无机层交替层叠的层叠体。
[0037]在不脱离本发明的主旨的范围内，阻挡性层叠体也可以包含构成阻挡性层叠体的组成在膜厚方向上有机区域与无机区域连续地发生变化的所谓的倾斜材料层。作为上述倾斜材料的例子,可列举出3f Λ等的论文“Journal of Vacuum Science and TechnologyA第23卷971页?977页(2005年刊、美国真空学会)”中记载的材料、或如美国公开专利2004-46497号说明书中公开的那样有机区域与无机区域不具有界面的连续的层等。以后，为了简化，有机层和有机区域记作“有机层”，无机层和无机区域记作“无机层”。
[0038]关于构成阻挡性层叠体的层数没有特别限制，但典型的是优选2层?30层，进一步优选3层?20层。此外，也可以含有有机层及无机层以外的其他的构成层。
[0039]在本发明的阻气膜中，阻挡性层叠体的塑料膜侧的最外表面为有机层(以下，有时将塑料膜侧的最外表面的有机层称为“第I有机层”。)。即，本发明的阻气膜的特征在于在塑料膜及第I有机层之间具有硅化合物层。并且，在本发明的阻气膜中，上述塑料膜及上述的硅化合物层、以及上述的硅化合物层及上述有机层分别彼此邻接。
[0040](硅化合物层)
[0041]硅化合物层具有提高塑料膜及阻挡性层叠体的粘附性的功能。硅化合物层包含选自由硅氧化物、硅氮化物及硅碳化物组成的组中的硅化合物。硅化合物优选为硅氧化物或硅氮化物。硅化合物层可以没有作为阻挡膜的功能，可以是包含与阻挡性层叠体中的无机层相同的化合物的层，也可以是包含不同的化合物的层。另外，在本说明书中，硅化合物层与阻挡性层叠体中的无机层分别地记载。
[0042]硅化合物层通过制成40nm以下的薄膜，能够发挥提高塑料膜与有机层的粘附性的功能。娃化合物层的膜厚优选为20nm以下,更优选为1nm以下,特别优选为低于5nm。此外，娃化合物层的膜厚优选Inm以上,但也可以比Inm薄。
[0043]硅化合物层的形成方法只要是能够形成目标薄膜的方法则任何方法均可以使用。例如可列举出蒸镀法、溅射法、离子镀法等物理气相生长法(PVD)、各种化学气相生长法(CVD)、镀敷或溶胶凝胶法等液相生长法。其中，优选气相生长法，特别优选等离子体CVD及溅射法。认为在气相生长法中由于形成膜的原子或分子具有高能量而进入作为基材的塑料膜中，所以在与塑料膜之间，产生共价键等相互作用，容易有助于塑料膜与阻挡性层叠体的粘附性的提闻。
[0044]硅化合物层可以设置在塑料膜的任一面上，也可以设置在两面上。通常在塑料膜的平滑面上使用上述方法中的任一种来设置硅化合物层。
[0045]硅化合物层还可以含有其他的元素作为次要的成分。
[0046]硅化合物层的平滑性以I μ m见方的平均粗糙度(Ra值)计优选为低于lnm，更优选0.5nm以下。硅化合物层的成膜优选在洁净室内进行。洁净度优选级数10000以下，更优选级数1000以下。
[0047](第I有机层)
[0048]在阻挡性层叠体中，第I有机层为由包含聚合性化合物及硅烷偶联剂的组合物形成的有机层。(以下，有时将用于制作有机层的包含聚合性化合物的组合物称为聚合性组合物。)本发明人发现通过在该有机层与塑料膜之间以40nm以下的膜厚设置硅化合物层，能够提高塑料膜与阻挡性层叠体的粘附性。不拘泥于特定的理论，但认为利用硅烷偶联剂在硅化合物层与第I有机层之间形成共价键，结果是作为薄膜的硅化合物层与粘附的塑料膜的粘附性提闻。
[0049](第I有机层以外的有机层)
[0050]第I有机层以外的有机层只要是由包含聚合性化合物的组合物形成的有机层即可。该有机层可以包含硅烷偶联剂也可以不包含硅烷偶联剂。用于形成第I有机层以外的有机层的组合物特别优选根据应用该组合物的层(例如无机层)的组成而选择，制成层间的粘附性高的构成。从制造的容易性的观点出发，第I有机层以外的有机层优选由与第I有机层同样的组合物形成。
[0051](硅烷偶联剂)
[0052]硅烷偶联剂优选含有聚合性基团，特别优选含有(甲基)丙烯酸酯基。作为优选的硅烷偶联剂，可列举出以下的通式(I)所表示的硅烷偶联剂。
[0053][化学式2]
R1、严 ?
/C、
[0054]?通式(I)
L
I
Si — (OR1)3_n
(R2)n
[0055]式中，Rl分别独立地表不氢原子或甲基，R2表不齒素或烧基，R3表不氢原子或烧基，L表示2价的连接基团，η表示O到2中的任一整数。
[0056]作为卤素，可列举出氯原子、溴原子、氟原子、及碘原子。
[0057]烧基、或后述的取代基中的含有烧基的取代基中的烧基的碳原子数优选I?12,更优选I?9，进一步优选I?6。作为烷基的具体例子，可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基。烷基可以是直链状，也可以是支链状，还可以是环状，但优选直链烷基。
[0058]作为2价的连接基团，优选为含有I?20个碳的连接基团。只要是优选含有I?
12、更优选含有I?6个碳的连接基团即可。作为2价的连接基团的例子，可列举出亚烷基(例如，亚乙基、1，2-亚丙基、2，2-亚丙基(也称为2，2-丙叉基、1，1-二甲基亚甲基)、1,3-亚丙基、2，2-二甲基-1,3-亚丙基、2-丁基_2_乙基-1，3-亚丙基、I，6-亚己基、1，9-亚壬基、1，12-亚十二烷基、1，16-亚十六烷基等)、亚芳基(例如，亚苯基、亚萘基)、醚基、亚氨基、羰基、磺酰基、及这些2价基团多个串联键合而成的2价残基(例如，聚亚乙基氧基亚乙基、聚亚丙基氧基亚丙基、2，2~亚丙基亚苯基等)。这些基团也可以具有取代基。此外，也可以是这些基团的2个以上多个串联键合而形成的连接基团。其中，优选亚烷基、亚芳基及它们多个串联键合而成的2价基团，更优选无取代的亚烷基、无取代的亚芳基及它们多个串联键合而成的2价基团。作为取代基，可列举出烷基、烷氧基、芳基、芳氧基等。
[0059]硅烷偶联剂相对于聚合性组合物的固体成分优选含有I?30质量％，更优选含有5?20质量％。
[0060]此外，本发明中，也可以含有2种以上硅烷偶联剂，在该情况下，它们的总计量达到上述范围。
[0061]以下，示出本发明中优选使用的硅烷偶联剂的具体例子，但本发明并不限定于它们。
[0062][化学式3]
[0063]
， f%H - °‘,、丫啉
OO
OHOC2H5
ο
OHOC2Hg
^u丨
O
OCs1-VOCaH5
I ^QC3HfiI V-OCiHs.Ζγ。、人 Λ哪
OO
[0064](聚合性化合物)
[0065]聚合性化合物为具有聚合性基团的化合物，在上述的硅烷偶联剂具有聚合性基团的情况下，硅烷偶联剂也包含于聚合性化合物中。在用于形成本发明的阻气膜中的有机层的组合物中，也可以含有2种以上聚合性化合物。聚合性化合物优选为在末端或侧链上具有烯属不饱和键的化合物、和/或在末端或侧链上具有环氧或氧杂环丁烷的化合物。上述的它们中，优选在末端或侧链上具有烯属不饱和键的化合物。作为在末端或侧链上具有烯属不饱和键的化合物的例子，可列举出(甲基)丙烯酸酯系化合物、丙烯酰胺系化合物、苯乙烯系化合物、马来酸酐等，优选(甲基)丙烯酸酯系化合物。
[0066]作为(甲基)丙烯酸酯系化合物，优选(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯或聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等。
[0067]以下，示出(甲基)丙烯酸酯系化合物的具体例子，但本发明并不限定于它们。
[0068][化学式4]
[0069]
η-?,6,9,10,12,14,16
C2H5
?=4,6,9/:0,12,14,16
I。卜。&=2,3Λ5
,〔丫。{产女1 丫 η=2'3'4^八卜3 人广
^ H0O I ?
O I O
[0070][化学式5]
[0071]
。丫、
'V-U
σ ?
、人。 O I丨ο
、丫人ο人0V 丄 ?, 丫5^
°γ^Η
r° ? OO
▽、.^0γ 人、人、'、/?
O O
K。" -V^oV
vX0^V"or^°Y^ v^r^°V"0?0
S3 OIl? 0
VI
S"?
o-yo0丫0
2入
[0072][化学式6]
[0073]
IcKI
I<?^?0Ν_^νσ.<-.χ
J° % I
9#|lS
X
丫
^γΛ O^J0 9
? 0N ?Χ f,I
Η Λ° ^ 2
X
^S^0 Ογ?
I O、 O、 II Οχ Sn I
^%5^'sO^N^N'OX%''|^N%0^s'^N>w^s^0Y^
Λ Λ ° \Λ °
^II ^
0Α^y0 5YjV
Lf cS cS fI
IXjX^cyXX ^NtjXs
、’ Sj0
? 、IοΑ
cY^L
%
[0074][化学式7]
[0075]
1T 0I1
οLs I。
?
?^Ο O 丫L0 。
。又s Ο^γ"
V
0X
[0076][化学式8]
[0077]
^ ^0vCH2Ch3^Y°-'CH,CI3
Οχ^γ^ ^YxC6Fs^y0-Ci2H2s
、' z乂
Z'^^'CHsiCHsjCN ?,H2C=CH-Z-O"*^/ -']
^XiCicr^^OH i^coo^^00^^'?οσ^'--^''''^^ coc^ft
^wCeK17人W-々-Η如H卿
[0078][化学式9]
[0079] OHOH
ο °
Cl.CH3OHOHCH3
O°
CH3
OHOH
0 0
O2
OHOCOC5I Ii 1
0 0
CH3
CH3
CHs
CHs
[0080][化学式10]
[0081] Aoo--Η°η 人 00?^。η
OO
?i^cocr,、、，0、卢上<?^coo^'''-rQ'' F
IiIl
OO
(^C00^0C0(CH2)5°'t ^+0Η )?.5 /1.5
O^
(V'N。人产vOH
O
[0082]进而，还可以优选使用下述通式(2)所表示的甲基丙烯酸酯系化合物。
[0083]通式(2)
[0084][化学式11]
[0085]
(R11)Ii(Rn)n
[0086]通式⑵中，R11表示取代基，分别可以相同也可以不同。η表示O?5的整数，分别可以相同也可以不同。其中，Rn的至少I个含有聚合性基团。
[0087]作为R11的取代基,可列举出由-CR122-(R12为氢原子或取代基)、-CO-、-O-、亚苯基、-S-、-C ^ C-、-NR13-(R13为氢原子或取代基)、-CR14 = CR15-(R14、R15分别为氢原子或取代基)的I个以上与聚合性基团的组合构成的基团，优选由-CR122-(R12为氢原子或取代基)、-CO-、-O-及亚苯基的I个以上与聚合性基团的组成构成的基团。
[0088]R12为氢原子或取代基，但优选为氢原子或羟基。
[0089]R11的至少I个优选含有羟基。通过含有羟基，有机层的固化率提高。
[0090]R11的至少I个的分子量优选为10?250，更优选为70?150。
[0091]作为R11键合的位置，优选至少键合在对位上。
[0092]η表示O?5的整数，优选为O?2的整数，更优选为O或I，进一步优选均为I。
[0093]通式(2)所表示的化合物优选为Rn的至少2个相同的结构。进而，更优选为η均为1、4个R11的至少各2个分别相同的结构，进一步优选为η均为1、4个R11相同的结构。通式(2)具有的聚合性基团优选为(甲基)丙烯酰基或环氧基，更优选为(甲基)丙烯酰基。通式(2)具有的聚合性基团的数目优选为2个以上，更优选为3个以上。此外，上限没有特别限定，但优选为8个以下，更优选为6个以下。
[0094]通式⑵所表示的化合物的分子量优选600?1400，更优选800?1200。
[0095]以下，示出通式(2)所表示的化合物的具体例子，但本发明并不受其限定。此外，下述化合物中，例示出通式⑵的4个η均为I的情况，但通式⑵的4个η中I个或2个或3个为O的化合物(例如，2官能或3官能化合物等)、或通式(2)的4个η中I个或2个或3个以上为2个以上的化合物(2个以上R11键合在I个环的化合物、例如5官能或6官能化合物等)也可作为优选的化合物例示。
[0096][化学式12]
[0097]
>H;>vh S-C
0 HQ~Q κο。七
η,V a
Q Q'Vx Z
>。七
V-O OHHO 。八―
[0098][化学式13]
[0099]
^ΟΛ.-νΛ O^/
β ^ y ^
h>po , b>p0
^ 4 J K
> > y/^
-L* O^w
Hl-Di.D
V0> Λ ^
00?.0?
H Jo^p。 H OKW3P H ^
y/-Γ: y V。 ^
Hq?-DfHo七
>7 H
1-1 1-1
O 1
0O
S S
1_I I_I严
?、 V Q 0
°^0°。
H nu P Q
^ O0RO RHCH3JirOCOCH^CH2 OR
RQQH
。\ / J-CM P
“。广 U (Vo^ Ηλ^
00 Q
RO R = -|CHl2j^0C0CH=CHs OR
[0102][化学式I5]
[0103] hoA、I Vqh严2
['tL J°-7nQ
qpA
db
νΛ,
Vp Q1
O-Z 、/ v?,,R1O R1 =.[CHzJn-OCOCH=CHi
農Vh
[0104][化学式16]
[0105]
3 C
Q=< >=0
Oh \J
P \ r°\J i)
I ' Il --'?'4Vji1.1iuI'^..fn_i|<irr
Hh令八
mV0^mP-vKoh— 一 °Λ
O-^rp acI
f~\iηοΛ ^-OHR = H 或.-{CHiln-OCOCK^CHz
°i \
\
PQ
rQ
VV
[0106]上述通式(2)所表示的化合物可以作为市售品获得。此外，上述化合物也可以通过公知的方法来合成。例如，环氧丙烯酸酯可以通过环氧化合物与丙烯酸的反应而得到。这些化合物通常在反应时还生成2官能、3官能、5官能或其异构体等。欲将这些异构体分离时，可以通过柱色谱法来分离，但本发明中，也可以作为混合物使用。
[0107]聚合性化合物相对于聚合性组合物的固体成分优选含有90质量％以上，更优选含有99质量％以上。
[0108](聚合引发剂)
[0109]包含聚合性化合物及硅烷偶联剂的组合物通常含有聚合引发剂。使用聚合引发剂时，其含量优选为参与聚合的化合物的总计量的0.1摩尔％以上，更优选为0.5?2摩尔％。通过制成这样的组成，可以适当控制经由活性成分生成反应的聚合反应。作为光聚合引发剂的例子，可列举出由BAFSJapan出售的Irgacure系列(例如，Irgacure 651、Irgacure 754、 Irgacure 184、 Irgacure 2959、 Irgacure 907、 Irgacure 369、 Irgacure379、Irgacure 819 等)、Darocure 系列(例如，Darocure TPO、Darocure 1173 等)、Quantacure PD0、由 Lamberti 公司出售的 Esacure 系列(例如，Esacure TZM、Esacure TZT、Esacure KT046 等)等。
[0110](溶剂)
[0111]本发明的聚合性组合物通常含有溶剂。作为溶剂，可例示出酮、酯系的溶剂，优选2-丁酮、丙二醇单乙基醚醋酸酯、环己酮。溶剂的含量优选聚合性组合物的60?97质量％，更优选70?95质量％。
[0112](有机层的形成方法)
[0113]作为由包含聚合性化合物等的组合物形成有机层的方法，可列举出在形成于塑料膜上的硅化合物层上、无机层等上、或其他的功能层上应用组合物，之后，利用光(例如，紫外线)、电子射线、或热线使其固化的方法。
[0114]作为应用方法，可以采用浸溃涂布法、气刀涂布法、幕式淋涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、凹版涂布法、坡流涂布法、或者美国专利第2681294号说明书中记载的使用料斗的挤压涂布法。
[0115]包含聚合性化合物等的组合物优选利用光使其固化。照射的光通常为利用高压汞灯或低压汞灯产生的紫外线。照射能量优选0.lj/cm2以上，更优选0.5J/cm2以上。作为聚合性化合物，使用(甲基)丙烯酸酯系化合物时，由于因空气中的氧而受到聚合阻碍，所以优选降低聚合时的氧浓度或氧分压。通过氮置换法使聚合时的氧浓度降低时，氧浓度优选2%以下，更优选0.5%以下。通过减压法使聚合时的氧分压降低时，全压优选为100Pa以下，更优选为10Pa以下。此外，特别优选在10Pa以下的减压条件下照射0.5J/cm2以上的能量来进行紫外线聚合。
[0116]本发明中的有机层优选平滑且膜硬度高。有机层的平滑性优选以Iym见方的平均粗糙度(Ra值)计低于lnm，更优选为低于0.5nm。单体的聚合率优选为85%以上，更优选为88%以上，进一步优选为90%以上，特别优选为92%以上。这里所谓的聚合率是指单体混合物中的全部聚合性基团(例如，丙烯酰基及甲基丙烯酰基)中进行了反应的聚合性基团的比率。聚合率可以通过红外线吸收法进行定量。
[0117]对于有机层的膜厚，没有特别限定。但是，若过薄，则难以得到膜厚的均匀性，若过厚，则因外力产生裂缝而阻挡性降低。从所述观点出发，有机层的膜厚优选50nm?5000nm，更优选200nm?4000nm,进一步优选30nm?3000nm。
[0118]要求有机层的表面上没有颗粒等异物、突起。因此，有机层的成膜优选在洁净室内进行。洁净度优选级数10000以下，更优选级数1000以下。
[0119]有机层的硬度优选较高。可知若有机层的硬度高，则无机层平滑地成膜，其结果是阻挡能力提高。有机层的硬度可以作为基于纳米压痕(于J十一〉3 法的微小硬度来表示。有机层的微小硬度优选为100N/mm以上，更优选为150N/mm以上。
[0120](无机层)
[0121]无机层为阻挡性层叠体内的层，通常为由金属化合物形成的薄膜的层。无机层的形成方法只要是能够形成目标薄膜的方法则任何方法均可以使用。例如有蒸镀法、溅射法、离子镀法等物理气相生长法(PVD)、各种化学气相生长法(CVD)、镀敷或溶胶凝胶法等液相生长法，优选等离子体CVD法。无机层中含有的成分只要是满足上述性能的成分，则没有特别限定，但例如为金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氧化氮化物或金属氧化碳化物，可以优选使用含有选自S1、Al、In、Sn、Zn、T1、Cu、Ce及Ta中的I种以上的金属的氧化物、氮化物、碳化物、氧化氮化物或氧化碳化物等。它们中，优选选自S1、Al、In、Sn、Zn及Ti中的金属的氧化物、氮化物或氧化氮化物，特别优选Si或Al的金属氧化物或氮化物。它们也可以含有其他的元素作为次要的成分。
[0122]无机层的平滑性优选以I μ m见方的平均粗糙度(Ra值)计低于lnm，更优选0.5nm以下。无机层的成膜优选在洁净室内进行。洁净度优选级数10000以下，更优选级数1000以下。
[0123]关于无机层的膜厚，没有特别限定，但每I层优选为10?200nm，为了确保更高的阻挡性能，无机层的膜厚优选为20nm以上。无机层的膜厚也可以大于20nm，此外，可以为30nm以上、40nm以上。此外，无机层的膜厚也可以为10nm以下、50nm以下、或35nm以下。无机层可以与硅化合物层相比膜厚较大。这是由于第I有机层与塑料膜相比通常更容易变形，所以在无机层厚、大的应力起作用的情况下，粘附力不易降低。在无机层与硅化合物层相比膜厚较大的情况下，无机层与硅化合物层的膜厚之差可以为5nm以上、1nm以上、或20nm以上。
[0124]无机层也可以是由多个子层构成的层叠结构。在该情况下，各子层可以是相同组成也可以是不同的组成。
[0125](有机层与无机层的层叠)
[0126]有机层与无机层的层叠可以根据所期望的层构成，通过将有机层与无机层依次重复进行制膜来进行。
[0127](功能层)
[0128]在本发明的设备中，在阻挡性层叠体上、或其他的位置还可以具有功能层。关于功能层，详细记载于日本特开2006-289627号公报的段落号0036?0038中。作为它们以外的功能层的例子，可列举出消光剂层、保护层、耐溶剂层、抗静电层、平滑化层、粘附改良层、遮光层、防反射层、硬涂层、应力缓和层、防雾层、防污层、被印刷层、易粘接层等。
[0129](塑料膜)
[0130]塑料膜只要是能够保持阻挡性层叠体的膜，则对于材质、膜厚等没有特别限制，可以根据使用目的等适当选择。作为塑料膜，具体而言，可列举出聚酯树脂、甲基丙烯酸类树月旨、甲基丙烯酸-马来酸共聚物、聚苯乙烯树脂、透明氟树脂、聚酰亚胺、氟代聚酰亚胺树月旨、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、酰化纤维素树脂、聚氨酯树脂、聚醚醚酮树脂、聚碳酸酯树脂、脂环式聚烯烃树脂、聚芳酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、环烯烃共聚物、芴环改性聚碳酸酯树脂、脂环改性聚碳酸酯树脂、芴环改性聚酯树脂、丙烯酰基化合物等热塑性树脂。塑料膜优选聚酯树脂，作为聚酯树脂，更优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。
[0131]塑料膜的膜厚只要根据阻气膜的用途选择即可，没有特别限制，但通常只要为I?800 μ m即可，优选10?200 μ m,更优选50?150 μ m。
[0132]将本发明的阻气膜作为后述的有机EL元件等设备的基板使用时，塑料膜优选由具有耐热性的原材料形成。具体而言，优选由玻璃化转变温度(Tg)为100°C以上和/或线热膨胀系数为40ppm/°c以下且耐热性高的透明的原材料形成。Tg或线膨胀系数可以通过添加剂等进行调整。作为这样的热塑性树脂，例如可列举出聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN:120°C )、聚碳酸酉旨(PC:140 °C )、脂环式聚烯烃(例如日本Zeon Corporat1n制ZE0N0R1600:160 °C )、聚芳酯(PAr:210°C )、聚醚砜(PES:220 °C )、聚砜(PSF: 190 °C )、环烯烃共聚物(COC:日本特开2001-150584号公报的化合物:162°C )、聚酰亚胺(例如 Mitsubishi Gas Chemical Company, Neoprim:260°C )、荷环改性聚碳酸酯(BCF-PC:日本特开2000-227603号公报的化合物:225 °C )、脂环改性聚碳酸酯(IP-PC:日本特开2000-227603号公报的化合物:205°C )、丙烯酰基化合物(日本特开2002-80616号公报的化合物:300°C以上)(括弧内表示Tg)。特别是在要求透明性的情况下，优选使用脂环式聚烯烃等。
[0133](阻气膜的用途)
[0134]本发明的阻气膜可以用于要求阻挡性的设备的密封，此外，也可以应用于光学构件。
[0135]阻气膜还可以作为具备具有阻断大气中的氧、水分、氮氧化物、硫氧化物、臭氧等的功能的阻挡层的膜基板使用。膜基板优选用于因水、氧等即使在常温常压下使用也可经年劣化的元件的密封。例如可列举出有机EL元件、液晶显示元件、太阳能电池、触摸屏等。
[0136]本发明的阻气膜也可以作为设备的基板或用于利用固体密封法的密封的膜使用。所谓固体密封法是在设备上形成保护层后，重叠粘接剂层、阻气膜并进行固化的方法。粘接剂没有特别限制，但可例示出热固化性环氧树脂、光固化性丙烯酸酯树脂等。
[0137](设备)
[0138]本发明的阻气膜可以优选用于因空气中的化学成分(氧、水、氮氧化物、硫氧化物、臭氧等)而性能发生劣化的设备中。作为上述设备的例子，例如可列举出有机EL元件、液晶显示元件、薄膜晶体管、触摸屏、电子纸、太阳能电池等)等电子设备，优选用于有机EL元件。
[0139]使用阻气膜的有机EL元件的例子详细记载于日本特开2007-30387号公报中。
[0140]作为液晶显示元件，可以参考日本特开2009-172993号公报的段落号0044的记载。
[0141]作为其他的应用例，可列举出日本特表平10-512104号公报中记载的薄膜晶体管、日本特开平5-127822号公报、日本特开2002-48913号公报等中记载的触摸屏、日本特开2000-98326号公报中记载的电子纸、日本特愿平7-160334号公报中记载的太阳能电池坐寸ο
[0142](光学构件)
[0143]作为使用本发明的阻气膜的光学构件的例子，可列举出圆偏振板等。
[0144]将本发明的阻气膜作为基板并层叠λ/4板和偏振板，可以制作圆偏振板。在该情况下，按照λ/4板的慢轴与偏振板的吸收轴成45°的方式进行层叠。这样的偏振片优选使用相对于长度方向(MD)沿45。的方向进行拉伸的偏振板，例如可以适当使用日本特开2002-865554号公报中记载的偏振板。
[0145]实施例
[0146]以下列举出实施例对本发明进一步具体地进行说明。以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明的主旨，就可以适当进行变更。因此，本发明的范围并不限定于以下所示的具体例子。
[0147][阻气膜基板的制作]
[0148]如以下那样制作表2中所示的构成的阻气膜基板。
[0149]在聚萘二甲酸乙二醇酯膜(帝人杜邦公司制、Teonex Q65FA、厚度为10ym)的平滑面上，通过真空成膜制作硅化合物层。氮化硅选择等离子体CVD法，氧化硅选择真空蒸镀法。在该硅化合物层表面上，将包含50g聚合性化合物(丙烯酸酯I或丙烯酸酯2)、lg聚合引发剂(Lamberti 公司、Esacure KT046)、5g娃烧偶联剂((Shin-Etsu Chemical C0., Ltd.制 KBM-5013)或(Shin-Etsu Chemical C0., Ltd.制 KBM-503))和 400g 2-丁酮的聚合性组合物按照干燥膜厚达到100nm的方式进行涂布成膜，在氧含量为10ppm以下的氮气氛下以0.5J/cm2的紫外线照射量进行照射使其固化，制作有机层。在该有机层表面上，按照膜厚达到50nm的方式通过真空成膜法制作无机层。氮化硅选择等离子体CVD法，氧化铝选择溅射法。
[0150]对所得到的阻气膜基板，通过下述方法测定粘附性。
[0151][粘附性的试验]
[0152]为了评价在PEN基材上由硅化合物层、有机层、无机层形成的阻挡性层叠体的粘附性，进行依据JIS K5400的划格试验。在具有上述层构成的阻气膜基板的表面分别用割刀以Imm间隔划上相对于膜面为90°的刻痕，制作100个Imm间隔的格子。在其上粘贴2cm宽的玛拉胶带[日东电工制、聚酯胶带(N0.31B)]，使用胶带剥离试验机将粘贴的胶带剥离。对层叠膜上的100个格子中的未剥离而残留的小块的数目(η)进行计数。结果以下表的判定基准来表示。
[0153][表 I]
[0154]
粘附评价I残留小块数
A96 ?100
B91 ?95
C81 ?90
D80以下
[0155][膜厚的测定方法]
[0156]硅化合物层的膜厚如以下那样进行测定。
[0157]由100,000倍的TEM照片，以11_10随机地测定硅化合物层的上端与下端的距离，将该平均距离作为膜厚。
[0158][化学式H]CN 1042S563 A 0.S 22^3 ^
J Pfw
OH I
厂〈 \o
\ 0>,
〔0159U λ(κ\ν/\ 刻雜攝龉 I
b ^ ?
工。<//ον>^):> ^ri
X OT
>.〔016s
^o
/ /、ο/ V /
/VvO
〔0161〕21?攝龉 2〔0162U
iQHao13Heo8H0OH2
^ KBM-5013
Ghb
(CH3o}iwic;STff1o^onoH-v.C-KBM-503
〔0163〕 5 2U〔0164U—~..................................................mt^mrn——^—————————"—...............................~——itie|粘國评《Γ
"~Siis~-聚合性化合物I添加剖组成~厚度—
η η?nm
实施例 SiN2丙烯酸藤IKBM-5013SiN30A
实施 ? SiN4两烯酸醒 IΚΒΜ-5013SiN30A
Sltfl SiN10丙爆酸酯 IKBM-5013SiN30B
实施例 SiN20KBM-5013SiN30B
实施例 _ SiN40WlililllKBM-MI3SiN30G
ftgftT SiN40丢测m _P —
比##?_ SiN50丙SI 酸醒 1KBM-5013SiN30D
—实施例 S12__IfiliiiBlKBM-5013SiN30^A__
实施例___S1_ _4__两燸酸 181KBM-5013SiN30A_
实施倒 S110W SSliIKBM-5013SiN30B
—实 Sl一 S120两 Jt 酸酯 1KBM-5013SiN30 _B
i*ii S140丙燸酸 _1KBM-5013SiN30O
SiN2丙烯酸隱 2ΚΒΜ-5013SiN30A
— SiN411--*2KBM-5013SiN30A
SiN10丙烯酿 _2KBM-5013SiN30B
实施例 SiN20W*iili2KBM-5013SiN30B
iiw _SiN — —40__丙? 醒 2KBM-S013SiN30C
实施倒 SiN2W*liSlKBM-503SiN30A
实謙 Il SiN4丙烯酸酯 IKBM-OT3SiN30A
实施 ftj SiN10--?β?KBM-503SiN30B
实 11? SiN20丙烯酸醒 1KBM-503SiN30B
m-- SiN40WifKB 1KBM-503SiN30C
*llil SiNI丙烯酸酯 1KBM-5013A130A
实"Si SiN4丙烯黢i+1KBM-5013AlO30A
实施例 SiN10丙 illi 醒 1KBM-5013A130B
实施 M SiN20wSSi+lKBM-5013A130B
SiN40丙烯酿醒 1KBM-5013A130J3—
—S较例二__WS*eiKBM-5013SiN — 30」—
tiMM__-丙“酸 _1 无__SiN30D
【权利要求】
1.一种阻气膜，其是依次包含塑料膜、有机层及无机层的阻气膜，其中， 在所述塑料膜及所述有机层之间，具有包含选自由硅氧化物、硅氮化物及硅碳化物组成的组中的I种以上的化合物的硅化合物层，所述塑料膜及所述的硅化合物层、以及所述的硅化合物层及所述有机层分别彼此邻接，所述的硅化合物层的膜厚为40nm以下，所述有机层为由包含聚合性化合物及硅烷偶联剂的组合物形成的层。
2.根据权利要求1所述的阻气膜，其中， 所述硅化合物层的膜厚为20nm以下。
3.根据权利要求1所述的阻气膜，其中， 所述硅化合物层的膜厚低于5nm。
4.根据权利要求1?3中任一项所述的阻气膜，其中， 所述无机层的膜厚为20nm以上。
5.根据权利要求1?4中任一项所述的阻气膜，其中， 硅烷偶联剂为通式(I)所表示的化合物， R1\严 ?
0 1通式(I)
L
I
Si —(0R1)3_n
(R2)n 式中，Rl分别独立地表示氢原子或甲基，R2表示卤素或烷基，R3表示氢原子或烷基，L表示2价的连接基团，η表示O到2中的任一整数。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的阻气膜,其特征在于， 所述聚合性化合物为(甲基)丙烯酸酯。
7.根据权利要求1?6中任一项所述的阻气膜，其特征在于， 所述硅化合物层为通过气相生长法制作的层。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的阻气膜，其特征在于， 所述无机层为通过气相生长法制作的层。
9.一种阻气膜的制造方法，其特征在于，其是包括在塑料膜上应用含有聚合性化合物的组合物并使其固化而形成有机层的工序、及在所述有机层上形成无机层的工序的阻气膜的制造方法， 该方法包括在要应用所述组合物的所述塑料膜表面，通过气相生长法以40nm以下的膜厚形成包含选自由硅氧化物、硅氮化物及硅碳化物组成的组中的I种以上的化合物的硅化合物层的工序， 所述组合物包含硅烷偶联剂，
所述组合物直接应用在所述硅化合物层上。
【文档编号】B32B27/20GK104203563SQ201380017358
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月28日 优先权日:2012年3月29日
【发明者】中村诚吾, 铃木信也 申请人:富士胶片株式会社