[发明专利]气体阻隔性膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体阻隔性膜及其制造方法，所述气体阻隔性膜用于需要高气体阻隔性的食品、医药品的包装用途；太阳能电池、电子纸(electronicpaper)、有机电致发光(EL)显示器等电子部件用途。

背景技术

透明气体阻隔性膜用作需要隔绝水蒸气、氧等各种气体的食品、医药品等的包装材料及电子纸、太阳能电池等的电子设备部件，所述透明气体阻隔性膜通过使用氧化铝、氧化硅、氧化镁等无机物(包含无机氧化物)，利用真空蒸镀法、溅射法、离子镀法等物理气相沉积法(PVD法)、或者等离子体化学气相沉积法、热化学气相沉积法、光化学气相沉积法等化学气相沉积法(CVD法)等，在高分子膜基材的表面形成所述无机物的蒸镀层而成。对于电子纸、有机薄膜太阳能电池而言，要求水蒸气透过度为1.0×10^-3g/(m²·24hr·atm)以下的高气体阻隔性，在有机EL显示器、柔性显示器用途中，要求水蒸气透过度为1.0×10^-5g/m²·24hr·atm以下的高气体阻隔性。

作为满足如上所述的高水蒸气阻隔性的方法之一，提出了一种气体阻隔性膜，其通过使有机层和无机层交替地多层层合、从而通过填孔(padding)效果防止产生缺陷(专利文献1)。此外，为了在高分子膜基材上减少缺陷，还提出了一种气体阻隔性膜，其对基材表面进行平坦化，而且形成有无机层(专利文献2、3)。

此外，也提出了通过使用以ZnO和SiO₂为主要成分的靶标进行溅射，从而在膜基材上形成有ZnO－SiO₂系膜的层合片材(专利文献4)；和利用离子镀法，在基材上形成有Si－O－Zn膜(Si:O:Zn的原子数之比在100:200～500:2～100的范围内)的气体阻隔性片材(专利文献5)等。

然而，在膜基材上仅形成有无机膜时，存在下述情况：缺乏柔软性、在使膜弯曲时产生膜破裂，或者氮化硅等的折射率高，由于与膜基材的折射率差的原因而使得反射率变大。

专利文献1：日本特开2005－324406号公报(权利要求书)

专利文献2：日本特开2002－113826号公报(权利要求书)

专利文献3：日本特开2008－246893号公报(权利要求书)

专利文献4：日本特开2013－47363号公报(权利要求书)

专利文献5：日本特开2009－24255号公报(权利要求书)

发明内容

然而，对于使有机层和无机层交替地多层层合的方法而言，在实施了数十层的多层层合时的层的形成过程中，有时会产生下述问题等：因等离子体辐射热而导致高分子膜基材受到损害，产生由热皱缩导致的翘曲，在后续加工中操作性变差；气体阻隔性膜的柔软性不足，对于弯曲的情况来说气体阻隔性变差。

此外，对于形成气体阻隔层的基材使用平滑基材、附有增粘涂层(anchorcoat，其目的是为了实现表面平滑化)的基材的方法而言，虽然通过防止产生针孔、裂痕可提高气体阻隔性的再现性，但是，由于无法改善所形成的气体阻隔层的性质，所以难以实现1.0×10^-6g/m²·24hr·atm以下的高气体阻隔性。

此外，在膜基材上仅形成有无机膜时，存在下述情况：缺乏柔软性、在使膜弯曲时产生膜破裂，或者氮化硅等的折射率高，因为与膜基材的折射率差的原因而使得反射率变大。

本发明鉴于所述现有技术的背景，目的在于提供一种气体阻隔性膜，所述气体阻隔性膜即使在弯曲时，气体阻隔性也不易降低，并呈现出高透明和高度的气体阻隔性。

本发明为了解决所述课题，采用下述手段。

[1]一种气体阻隔性膜，在高分子膜基材的至少一侧具有至少含有氧化锌和二氧化硅的气体阻隔层，其中，所述气体阻隔层满足以下[I]～[III]中的任一项：

[I]锌的K吸收端的X射线吸收近边结构(XANES)光谱中，(9664.0eV的光谱强度)/(9668.0eV的光谱强度)的值为0.910～1.000；

[II]锌原子浓度除以硅原子浓度所得的比例为0.1～1.5，下式所表示的结构密度指数为1.20～1.40，

结构密度指数＝(利用X射线反射率(XRR)法求出的气体阻隔层的密度)/(由利用X射线光电子能谱(XPS)法求出的组成比率计算出的理论密度)；