功能性膜及功能性膜的制造方法与流程

1.本发明涉及一种功能性膜及该功能性膜的制造方法。


背景技术：

2.为了保护太阳能电池、有机电致发光元件及使用量子点的照明装置等因水分和/或氧气等而劣化的元件等，使用阻气膜。
3.并且，作为具有高阻气性的功能性膜，已知一种具有有机层与无机层的层叠结构的功能性膜。具有有机层与无机层的层叠结构的功能性膜具有将一组以上无机层与成为该无机层的基底层(下涂层)的基底有机层的组合形成于支撑体的表面上的结构。
4.在具有有机层与无机层的层叠结构的功能性膜中，无机层主要显现阻气性等目标功能。从而，在具有无机层的功能性膜中，重要的是无机层保持适当的状态。
5.即，若最上层为无机膜，则通过接触等而导致无机层破损，并导致无法获得阻气性等目标功能。因此，在具有无机层的功能性膜中，为了防止无机层的破损，在最上层上形成有保护层。作为保护层，通常利用通过涂布法而形成的有机层。
6.并且，在具有无机层的功能性膜中，在形成无机层之后直至形成保护层的期间，为了保护无机层，在形成无机层之后，在无机层上也层叠保护膜(层压膜)。
7.例如，在专利文献1中记载有一种功能性膜的制造方法，其为阻气膜等功能性膜的制造方法，所述功能性膜的制造方法包括如下工序：连续供给长条状支撑体的工序；在减压下成膜无机膜的工序；在无机膜与支撑体之间赋予滑动性，并且使具有无机膜的厚度以下的表面粗糙度ra的保护膜介于其间，在减压下将支撑体卷绕成辊状的工序。
8.在专利文献2中记载有一种功能性膜，其依次包括第一有机层、无机层及第二有机层，第二有机层是通过直接涂布于无机层表面上的聚合性组合物的固化而形成的层，聚合性组合物包含氨基甲酸酯骨架丙烯酸酯聚合物，氨基甲酸酯骨架丙烯酸酯聚合物具有包括丙烯酸主链及包含氨基甲酸酯聚合物单元或氨基甲酸酯低聚物单元的侧链的结构，侧链在末端上具有丙烯酰基。
9.以往技术文献
10.专利文献
11.专利文献1：日本专利公开2011
‑
207126号公报
12.专利文献2：日本专利公开2015
‑
171798号公报


技术实现要素：

13.发明要解决的技术课题
14.如专利文献1及专利文献2所示，在具有无机层作为显现主要功能的层的功能性膜中，若在无机膜上不形成一些保护层，则无法防止无机膜的破损，无法得到高性能的功能性膜。即，重要的是在功能性膜的表面上局部具有无机层的保护功能的层、优化与使用功能性膜的产品的相容性的功能层等。
15.在这方面，在专利文献1及专利文献2中记载的功能性膜具有非常高的功能，并且无机层的保护能力也高，并具有优异的性能。
16.然而，具有无机层作为显现主要功能的层的以往的功能性膜，也具有导致制造工艺变得非常复杂的缺点。
17.例如，在通过卷对卷制造具有无机层的功能性膜的情况下，在形成无机层之后，在无机层的成膜装置内，在无机层上层叠保护膜并卷绕成辊状。接着，将该辊从无机层的成膜装置取出并装载于有机层的成膜装置，在剥离保护膜之后，在无机层上形成成为保护层的有机层。
18.如此，具有无机层的功能性膜在形成无机层之后，需要层叠保护膜、将辊从无机层的成膜装置装卸于有机层的成膜装置、剥离保护膜等工序，从而导致制造工艺变得非常复杂。
19.而且，根据保护膜的类型、从无机层剥离后的保护膜的状态，有时不得不废弃保护膜，在成本方面也不利。
20.并且，也已知在具有无机层的功能性膜中，通过用粘接剂来粘接成为无机层的保护层的树脂膜，在无机层的表面上形成保护层。
21.然而，在该情况下，导致功能性膜的厚度变厚相当于粘接剂的量，难以实现近年来要求的功能性膜的薄型化。并且，功能性膜的增厚在挠性及光学特性方面也不利。
22.此外，在使用粘接剂来粘接保护膜中，还需要将粘接剂涂布于无机层的表面或树脂膜的表面上的工序。尤其，无机层的形成由于通常在真空中进行，因此对无机层涂布粘接剂成为单独的工序，成为成本提高及制造工序复杂化的原因。
23.而且，使用粘接剂的无机层与树脂膜的粘接受到很多限制。例如，对无机层涂布粘接剂有如下限制：加热温度被限制，能够使用的溶剂被限制，无机层成为屏障且溶剂难以挥发等。
24.而且，粘接剂在多数情况下耐热性及耐湿性不充分，若在高温高湿下长时间使用，则也存在导致保护层剥离的问题。
25.本发明的目的在于解决这种问题，并提供一种功能性膜及该功能性膜的制造方法，所述功能性膜具有阻气膜等无机层，在该功能性膜中，能够适当地保护无机层，并且不需要保护膜层叠于无机层、通过涂布而形成保护层以及通过粘接剂而粘接保护层，并且耐热性及耐湿性也高。
26.用于解决技术课题的手段
27.为了实现这种目的，本发明具有以下结构。
28.[1]一种功能性膜，其特征在于，具有支撑体、无机层及由树脂膜组成的保护层，
[0029]
无机层与保护层直接接合，
[0030]
当将红外吸收光谱中的2800～2900cm
‑1范围内的最大峰值设为峰值a，将2900～3000cm
‑1范围内的最大峰值设为峰值b，将峰值b的强度除以峰值a的强度的强度比设为b/a时，
[0031]
保护层在无机层侧的表面的强度比b/a为与无机层相反的一侧的表面的强度比b/a的1.04倍以上。
[0032]
[2]根据[1]所述的功能性膜，其中，无机层以含有硅的无机化合物为主成分。
[0033]
[3]根据[2]所述的功能性膜，其中，无机层以氮化硅、氧化硅及氧化氮化硅中的任一种为主成分。
[0034]
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的功能性膜，其中，无机层的厚度为50nm以下。
[0035]
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的功能性膜，其中，在支撑体与无机层之间具有基底层。
[0036]
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的功能性膜，其中，保护层与无机层的剥离强度为2.5n/25mm以上。
[0037]
[7]根据[1]至[6]中任一项所述的功能性膜，其中，保护层以聚乙烯为主成分。
[0038]
[8]一种功能性膜的制造方法，其特征在于，具有：无机层形成工序，在支撑体上，在减压下通过气相成膜法形成无机层；
[0039]
处理工序，在减压下，对树脂膜的一个表面进行等离子体处理；及
[0040]
贴合工序，在维持减压的同时，使无机层与树脂膜的经等离子体处理的表面对置，并使无机层与树脂膜贴合。
[0041]
[9]根据[8]所述的功能性膜的制造方法，其中，在贴合工序中，无机层与树脂膜贴合时树脂膜的温度为80℃以下。
[0042]
[10]根据[8]或[9]所述的功能性膜的制造方法，其中，通过等离子体cvd而进行无机层形成工序中的无机层的形成。
[0043]
[11]根据[8]至[10]中任一项所述的功能性膜的制造方法，其中，在无机层形成工序中形成无机层之后，无机层首先接触的是树脂膜。
[0044]
[12]根据[8]至[11]中任一项所述的功能性膜的制造方法，其中，支撑体是长条状支撑体，在长度方向上输送长条状支撑体的同时，进行无机层形成工序及贴合工序。
[0045]
[13]根据[8]至[12]中任一项所述的功能性膜的制造方法，其中，树脂膜是长条状树脂膜，在长度方向上输送长条状树脂膜的同时，进行处理工序。
[0046]
[14]根据[8]至[13]中任一项所述的功能性膜的制造方法，其中，在无机层形成工序之前，进行在支撑体的表面上形成基底层的基底层形成工序。
[0047]
发明效果
[0048]
根据本发明，提供一种功能性膜，其具有阻气膜等无机层，在该功能性膜中，能够适当地保护无机层，并且不需要对无机层层叠保护膜、通过涂布而形成保护层及通过粘接剂而粘接保护层，并且耐热性及耐湿性也高。
附图说明
[0049]
图1是表示本发明的功能性膜的一例的概念图。
[0050]
图2是表示本发明的功能性膜的另一例的概念图。
[0051]
图3是用于制造功能性膜的有机成膜装置的一例的概念图。
[0052]
图4是用于制造功能性膜的无机成膜装置的一例的概念图。
具体实施方式
[0053]
以下，根据附图对本发明的功能性膜及功能性膜的制造方法的实施方式进行说明。
[0054]
图1概念性地表示本发明的功能性膜的一例。
[0055]
图1是从主表面的平面方向观察本发明的功能性膜的概念图。主表面是指，片状物(膜、板状物)的最大表面。
[0056]
图1所示的功能性膜10例如用作阻气膜，并且具有支撑体12、基底层14、无机层16及保护层18而构成。
[0057]
后面将详细描述，在本发明的功能性膜中，保护层18由树脂膜组成，无机层16与保护层18直接接合。并且，在保护层18中，当将红外吸收光谱中的2800～2900cm
‑1范围内的最大峰值设为峰值a，将2900～3000cm
‑1范围内的最大峰值设为峰值b，将峰值b的强度除以峰值a的强度的强度比设为b/a时，无机层16侧的表面的强度比b/a为与无机层16相反的一侧的表面的强度比b/a的1.04倍以上。
[0058]
在以下说明中，将功能性膜10的支撑体12侧称为“下”，将保护层18侧称为“上”。
[0059]
图1所示的功能性膜10是具有无机层16和成为无机层16的基底的基底层14，并具有上述有机层与无机层的层叠结构的功能性膜。
[0060]
然而，在本发明中，基底层14作为优选方式而设置，并不是本发明的功能性膜中的必要构成要件。从而，本发明的功能性膜可以构成为：在支撑体12上具有无机层16，在无机层16上具有保护层18。
[0061]
并且，图1所示例具有一组基底层14与无机层16的组合，但是本发明并不限定于此。例如，如图2中概念性地示出的功能性膜10a，本发明的功能性膜可以具有两组基底层14与无机层16的组合。或者，本发明的功能性膜可以具有三组以上基底层14与无机层16的组合。
[0062]
或者，本发明的功能性膜可以在支撑体12上优选具有基底层14，在基底层14上具有无机层16，在无机层16上具有保护层18，在保护层18上具有第2层无机层16，在第2层无机层16上具有第2层保护层18。并且，可以具有三组以上无机层16与保护层18的组合。
[0063]
即，本发明的功能性膜具有支撑体12和一层以上无机层16，并且若在离支撑体12最远的无机层16上直接接合有后述由树脂膜组成的保护层18，则可以利用各种层结构。并且，基本上，无机层16的数量越多，在阻气性方面越有利。
[0064]
然而，从能够确保充分的阻气性且能够减薄功能性膜，得到具有良好的挠性的功能性膜，获得高生产率，能够简化制造工序等方面考虑，无机层16优选为一层。其中，尤其优选例示出图1所示的功能性膜10，其在支撑体12上具有基底层14，在基底层14上具有无机层16，在无机层16上具有保护层18。
[0065]
支撑体12支撑基底层14、无机层16及保护层18。
[0066]
支撑体12可以利用各种公知的片状物，该公知的片状物在具有上述有机层与无机层的层叠结构的功能性膜、公知的各种阻气膜等各种功能性膜中用作支撑体。
[0067]
支撑体12的材料不受限制，若可以形成基底层14或无机层16，则可以利用各种材料。作为支撑体12的材料，优选例示出各种树脂材料。
[0068]
作为支撑体12的材料，例如可例举聚乙烯(pe)、聚萘二甲酸乙二酯(pen)、聚酰胺(pa)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚氯乙烯(pvc)、聚乙烯醇(pva)、聚丙烯腈(pan)、聚酰亚胺(pi)、透明聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯(pp)、聚苯乙烯(ps)、丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物(abs)、环烯烃共聚物
(coc)、环烯烃聚合物(cop)、三乙酰纤维素(tac)及乙烯
‑
乙烯醇共聚物(evoh)等。
[0069]
支撑体12的厚度不受限制，根据功能性膜10的用途及支撑体12的材料等适当地设定即可。
[0070]
从能够充分地确保功能性膜10的机械强度，得到挠性(柔性)良好的功能性膜10，实现功能性膜10的轻量化及薄型化，得到挠性良好的功能性膜10等方面考虑，支撑体12的厚度优选为5～150μm，更优选为10～100μm。
[0071]
在功能性膜10中，在支撑体12上(一个表面)形成基底层14。
[0072]
基底层14例如是由单体、二聚物及低聚物等经聚合(交联、固化)的有机化合物组成的层。如上所述，在本发明中，基底层14作为优选方式而设置。
[0073]
成为无机层16的下层的基底层14是成为用于适当地形成无机层16的基底的层。
[0074]
在支撑体12的表面上形成的基底层14包埋支撑体12的表面的凹凸及附着于表面上的杂质等以适合为无机层16的形成面，从而可以适当地形成无机层16。
[0075]
另外，如上所述，本发明的功能性膜可以具有多组无机层16与基底层14的组合。此时，第2层以后的基底层14形成于无机层16上，但是即使在该结构中，成为无机层16的形成面的基底层14也显现相同的作用。
[0076]
尤其，由于在支撑体12的表面上具有这种基底层14，因此可以适当地形成主要显现阻气性的无机层16。
[0077]
基底层14例如通过使含有有机化合物(单体、二聚物、三聚物、低聚物及聚合物等)的基底层形成用组合物固化而形成。基底层形成用组合物可以仅含有一种有机化合物，也可以含有两种以上。
[0078]
基底层14例如含有热塑性树脂及有机硅化合物等。热塑性树脂例如可例举聚酯、(甲基)丙烯酸树脂、甲基丙烯酸
‑
马来酸共聚物、聚苯乙烯、透明氟树脂、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、纤维素酰化物、聚氨酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂环式聚烯烃、聚芳酯、聚醚砜、聚砜、芴环改性聚碳酸酯、脂环改性聚碳酸酯、芴环改性聚酯及丙烯类化合物等。有机硅化合物例如可例举聚硅氧烷。
[0079]
从强度优异的观点和玻璃化转变温度的观点考虑，基底层14优选包含自由基固化性化合物和/或具有醚基的阳离子固化性化合物的聚合物。
[0080]
从降低基底层14的折射率的观点考虑，基底层14优选包含以(甲基)丙烯酸酯单体、低聚物等聚合物为主成分的(甲基)丙烯酸树脂。基底层14通过降低折射率而提高透明性，并提高透光性。
[0081]
基底层14更优选包含以二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(dpgda)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(tmpta)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dpha)等2官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体，二聚物及低聚物等聚合物为主成分的(甲基)丙烯酸树脂，进一步优选包含以3官能以上的(甲基)丙烯酸酯单体、二聚物及低聚物等聚合物为主成分的(甲基)丙烯酸树脂。并且，可以使用多种这些(甲基)丙烯酸树脂。
[0082]
基底层形成用组合物除了有机化合物以外，还优选包含有机溶剂、表面活性剂及硅烷偶联剂等。
[0083]
在设置多个基底层14的情况下，即，在具有多组基底层14与无机层16的组合的情况下，各自的基底层14的材料可以相同，也可以不同。
[0084]
基底层14的厚度不受限制，根据包含于基底层形成用组合物中的成分及所使用的支撑体12等能够适当地设定。
[0085]
基底层14的厚度优选为0.1～5μm，更优选为0.2～3μm。通过将基底层14的厚度设为0.1μm以上，在包埋支撑体12的表面的凹凸及附着于表面上的杂质等以能够使基底层14的表面平坦化等方面是优选的。通过将基底层14的厚度设为5μm以下，在能够防止基底层14的龟裂、能够提高功能性膜10的挠性，实现功能性膜10的薄型化及轻量化等方面是优选的。
[0086]
在设置多个基底层14的情况下，即，在具有多组无机层16与基底层14的组合的情况下，各基底层14的厚度可以相同，也可以不同。
[0087]
基底层14能够通过与材料对应的公知方法而形成。
[0088]
例如，基底层14能够通过涂布法而形成，该涂布法为如下：将上述基底层形成用组合物涂布于支撑体12上，并干燥基底层形成用组合物。在通过涂布法形成基底层14时，根据需要，还通过对经干燥的基底层形成用组合物照射紫外线而使基底层形成用组合物中的有机化合物聚合(交联)。
[0089]
基底层14优选通过卷对卷而形成。在以下说明中，将“卷对卷”也称为“rtor”。
[0090]
众所周知，rtor是如下制造方法：从卷绕长条状的片状物而制成的辊送出片状物，一边在长度方向上输送长条状的片材，一边进行成膜，从而将已成膜的片状物卷绕成辊状。通过利用rtor而获得高生产率和生产效率。
[0091]
在功能性膜10中，在基底层14上(表面)形成无机层16。在功能性膜10中，无机层16主要显现阻气性等目标功能。
[0092]
在支撑体12的表面上，存在如凹凸及杂质的阴影那样的无机化合物难以着膜的区域。通过设置基底层14，并在其上形成无机层16，无机化合物难以着膜的区域被覆盖。因此，在无机层16的形成面上，可以无间隙地形成无机层16。
[0093]
无机层16的材料不受限制，例如可以利用各种由显现阻气性的无机化合物组成的、在公知的阻气层中使用的无机化合物。
[0094]
作为无机层16的材料，例如可例举氧化铝、氧化镁、氧化钽、氧化锆、氧化钛、氧化铟锡(ito)等金属氧化物；氮化铝等金属氮化物；碳化铝等金属碳化物；氧化硅、氧化氮化硅、氧碳化硅、氧化氮化碳化硅等硅氧化物；氮化硅、氮化碳化硅等硅氮化物；碳化硅等硅碳化物；它们的氢化物；其中两种以上的混合物；及它们的含氢物质等无机化合物。并且，也可以利用其中两种以上的混合物。
[0095]
其中，在透明性高且能够显现优异的阻气性的方面考虑，优选利用氮化硅、氧化硅、酸氮化硅、氧化铝及其中两种以上的混合物。其中，在能够提高与保护层18的密合性的方面考虑，优选利用含硅的化合物。在含硅的化合物中，也优选利用氮化硅、氧化硅及酸氮化硅。其中，尤其从能够提高与保护层18的密合性、以及能够显现优异的阻气性的方面考虑，优选利用氮化硅。
[0096]
即，无机层16优选以含硅的化合物为主成分，更优选以氮化硅、氧化硅及酸氮化硅中的任一个为主成分，进一步优选以氮化硅为主成分。
[0097]
另外，在本发明中，支撑体12、基底层14、无机层16及保护层18等中的主成分是以含有质量比在该层包含最多的成分。主成分优选为在该层中包含超过50质量％的成分，更优选为包含超过70质量％的成分。
[0098]
无机层16的厚度不受限制，根据材料能够适当地设定能够显现目标阻气性的厚度。
[0099]
无机层16的厚度，优选为5～150nm，更优选为8～75nm，进一步优选为10～50nm。
[0100]
通过将无机层16的厚度设为5nm以上，在能够形成稳定地显现充分的阻气性能的无机层16的方面是优选的。并且，无机层16通常较脆，若过厚，则可能产生裂纹、裂缝及剥离等，但是通过将无机层16的厚度设为150nm以下，能够防止产生裂纹。
[0101]
在无机层16中，相对于红外吸收光谱中的800～1100cm
‑1范围内的最大峰值的强度，在2100～2250cm
‑1范围内的最大峰值的强度优选为0.2以下。即，无机层16优选满足“(2100～2250cm
‑1的最大峰值)/(800～1100cm
‑1的最大峰值)≤0.2”。
[0102]
另外，红外吸收光谱中的800～1100cm
‑1范围内的峰值是si
‑
o或si
‑
n系峰值。另一方面，红外吸收光谱中的2100～2250cm
‑1范围内的最大峰值是si
‑
h的峰值。
[0103]
通过具有这种结构，无机层16为高密度且能够获得更高的阻气性，此外，通过增加后述无机层16与保护层18的直接的键合，能够提高无机层16与保护层18的密合性。
[0104]
如上所述，在设置多层无机层16的情况下，各无机层16的厚度可以相同，也可以不同。
[0105]
并且，在设置多层无机层16的情况下，无机层16的材料可以相同，也可以不同。
[0106]
无机层16能够通过与材料对应的公知方法而形成。
[0107]
例如，可以例举ccp(capacitively coupled plasma：电容耦合等离子体)
‑
cvd及icp(inductively coupled plasma：电感耦合等离子体)
‑
cvd等等离子体cvd、原子层着膜法(ald(atomic layer deposition))、磁控溅射及反应性溅射等溅射、真空蒸镀等各种气相成膜法。其中，优选利用等离子体cvd。
[0108]
另外，无机层16也优选通过rtor而形成。
[0109]
在功能性膜10中，在无机层16上(表面)形成保护层18。
[0110]
在本发明的功能性膜10中，保护层18由树脂膜组成，因此无机层16与保护层18不经由粘接剂(粘合剂)而直接接合。
[0111]
并且，在保护层18中，当将红外吸收光谱中的2800～2900cm
‑1范围内的最大峰值设为峰值a，将2900～3000cm
‑1范围内的最大峰值设为峰值b，将峰值b的强度除以峰值a的强度的强度比设为b/a时，无机层16侧的表面的强度比b/a为与无机层16相反的一侧的表面的强度比b/a的1.04倍以上。
[0112]
另外，在以下说明中，将红外吸收光谱也称为“ir光谱”。并且，在以下说明中，在保护层18中，也将无机层16侧的表面的强度比b/a称为“接合面侧强度比b/a”，将与无机层16相反的一侧的表面的强度比b/a称为“表面侧强度比b/a”。
[0113]
本发明的功能性膜10通过具有这种结构，能够充分地保护无机层16，而且在形成无机层16之后，不需要层叠保护膜以及通过涂布而形成用于保护无机层16的保护层，并且实现耐热性及耐湿性均高的功能性膜。
[0114]
如上所述，当制造具有显现目标功能的无机层的功能性膜时，在形成无机层之后，在无机层的成膜装置内(真空腔室内)，将保护膜层叠于无机层并进行卷绕。接着，将卷绕形成有无机层的膜的辊装载于保护层(有机层)的成膜装置，在剥离保护膜之后，通过涂布法在无机层上形成有作为保护无机层的保护层的有机层。
[0115]
即，以往的具有无机层的功能性膜为了形成保护无机层的保护层，在形成无机层之后，需要如下工序，即，保护膜的层叠工序、从无机层的成膜装置取出辊的工序、将辊装载于基底层的成膜装置的装载工序、保护膜的剥离工序等，从而导致制造工艺变得非常复杂。并且，根据从无机层剥离的保护膜的状态，也有时不得不废弃保护膜。
[0116]
作为避免这种不良现象的方法，可以考虑如下方法：在形成无机层之后，代替保护层，将树脂膜等保护膜作为保护层而层叠于无机层。
[0117]
然而，在该方法中，为了以充分的密合力将保护膜贴附于无机层而需要粘接剂，导致功能性膜的厚度增大相当于粘接剂的量。因此，在该结构中，难以使近年来要求的功能性膜的薄型化。并且，功能性膜的增厚在挠性及光学特性方面也不利。此外，也需要将粘接剂涂布于无机层的表面或树脂膜的表面上的工序。而且，在通过粘接剂而粘接无机层与树脂膜时，也有很多限制，例如温度等。
[0118]
而且，粘接剂在多数情况下耐热性及耐湿性不充分，若在高温高湿下长时间使用，则也存在导致保护层剥离的问题。
[0119]
相对于此，本发明的功能性膜10将以往在形成无机层之后直至形成保护层的期间作为保护膜而层叠于无机层上的树脂膜直接接合于无机层16，并用作保护层18。从而，根据本发明，不需要后续工序中的保护膜的剥离及保护层的形成，并且也不会浪费保护膜。
[0120]
在此，从以往的功能性膜的制造可知，即使在无机层16的表面上层叠保护膜(树脂膜)并贴合，保护膜也可以容易剥离，无法获得能够作为保护层而发挥功能的充分的密合力。
[0121]
相对于此，在本发明的功能性膜10中，由树脂膜组成的保护层18在ir光谱中的接合面侧强度比b/a为表面侧强度比b/a的1.04倍以上。本发明的功能性膜10通过具有这种结构，即使不使用粘接剂，也能够直接且牢固地接合无机层16与保护层18，从而能够以高密合力进行贴合，而且在高温高湿下，也能够长期防止保护层18剥离。
[0122]
如上所述，峰值a是ir光谱中的2800～2900cm
‑1范围内的最大峰值。另一方面，峰值b是ir光谱中的2900～3000cm
‑1范围内的最大峰值。
[0123]
在ir光谱中，2800～2900cm
‑1范围内的峰值a是亚甲基(
‑
ch2‑
)的峰值，对应于树脂(高分子化合物)的主链部分。另一方面，在ir光谱中2900～3000cm
‑1范围内的峰值b是甲基(
‑
ch3)的峰值，对应于树脂主链的末端。
[0124]
在ir光谱中，强度比b/a大小表示树脂的主链短，并且末端多。这表示在树脂中分子即重复单元的键少且柔软。并且，树脂主链的末端多，表示能够与其他化合物键合的连接键多，即，能够增强与相邻层的键合力。
[0125]
即，在保护层18中，接合面侧强度比b/a为表面侧强度比b/a的1.04倍以上，这表示保护层18的无机层16侧比无机层16的相反的一侧更柔软，并且具有很多与无机层16的连接键。即，在保护层18中，接合面侧强度比b/a为表面侧强度比b/a的1.04倍以上，这表示保护层18的与无机层16的接合面侧比表面侧更柔软，并且具有很多与无机层16的连接键。
[0126]
因此，在本发明的功能性膜10中，保护层18(树脂膜)在与无机层16的接合面侧能够适当地追随硬的无机层16的微细凹凸以高密合度进行密合，而不会产生空隙。即，能够增大无机层16与保护层18的接触面积。
[0127]
而且，保护层18在与无机层16的接合面侧，能够用多个连接键直接与无机层16键
合。例如，保护层18在与无机层16的接合面侧，能够用无机层的si和保护层18的c形成多个si
‑
c键。
[0128]
其结果，在本发明的功能性膜10中，无机层16与保护层18直接以强键合力接合，可以获得两层的高密合力。
[0129]
而且，本发明的功能性膜10中的无机层16与保护层18的键合，例如是无机层16的si与保护层18的c直接键合而成的si
‑
c键。因此，无机层16与保护层18的键合不同于通过使用硅烷偶联剂等的脱水缩合而进行的si
‑
o
‑
c键合等，不会产生由水分因的水解等。其结果，本发明的功能性膜10即使在高温高湿下，也不会降低无机层16与保护层18的密合力，而能够防止保护层18剥离。
[0130]
作为一例，这种具有无机层16及保护层18的本发明的功能性膜10，能够通过如下本发明的制造方法而制作：在减压下，通过气相成膜法而形成无机层16，另一方面，在减压下，对树脂膜的一个表面进行等离子体处理，在维持减压的状态下，使无机层16与树脂膜的经等离子体处理的表面对置，并使无机层16与树脂膜贴合。
[0131]
关于该制造方法，后面进行详述。
[0132]
在本发明的功能性膜10中，保护层18的接合面侧强度比b/a为表面侧强度比b/a的1.04倍以上。
[0133]
若接合面侧强度比b/a小于表面侧强度比b/a的1.04倍，则从无法充分地获得无机层16与保护层18的密合力、在高温高湿下无法获得充分的耐久性等方面考虑，产生不良现象。
[0134]
接合面侧强度比b/a优选为表面侧强度比b/a的1.07倍以上，更优选为1.1倍以上。
[0135]
接合面侧强度比b/a相对于表面侧强度比b/a的大小没有上限。然而，若等离子体处理的强度过强，则树脂膜的表面变脆，相反地，可能导致与无机层16的密合性降低。若考虑这一点，则接合面侧强度比b/a相对于表面侧强度比b/a的大小优选为1.5倍以下，更优选为1.4倍以下。
[0136]
另外，在本发明中，保护层18的无机层16侧的表面及与无机层16相反的一侧的表面的ir光谱，通过公知方法测定即可。
[0137]
作为一例，例示出如下方法：在厚度方向上切断功能性膜，并通过显微红外光谱分析而测定剖面的ir光谱。
[0138]
具体而言，首先，在厚度方向上倾斜地切断功能性膜。对于该剖面，在反射测定(atr)模式中使用红外显微镜，在保护层18的无机层16侧的端面及与无机层16相反的一侧的端面，例如在10
×
10μm的范围内测定ir光谱。由此，获得保护层18的无机层16侧的表面及与无机层16相反的一侧的表面的ir光谱即可。
[0139]
优选在无机层16侧的端面及与无机层16相反的一侧的端面上分别任意选择的5个部位，进行这种ir光谱的测定。将该5个部位的ir光谱中的峰值a及峰值b的强度平均值，设为保护层18的无机层16侧的表面及与无机层16相反的一侧的表面上的峰值a及峰值b的强度。
[0140]
在本发明的功能性膜10中，在保护层18，即，成为保护层18的树脂膜不受限制，若作为无机层16的保护层而具有充分的功能，则可以利用公知的各种树脂膜。
[0141]
作为保护层18的材料，例示出pe(聚乙烯)、eva(乙烯
‑
乙酸乙烯酯共聚物)、pp(聚
丙烯)、pva(聚乙烯醇)、pvc(聚氯乙烯)、pet(聚对苯二甲酸乙二酯)、ps(聚苯乙烯)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、evoh(乙烯
‑
乙烯醇共聚物)、pa(聚酰胺)、pan(聚丙烯腈)、pi(聚酰亚胺)、pc(聚碳酸酯)、abs(丙烯腈
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物)、coc(环烯烃共聚物)、cop(环烯烃聚合物)及tac(三乙酰纤维素)等。
[0142]
其中，从与无机层16的密合力、高柔软性、低成本、可用作热封材料等方面考虑，优选利用pe(pe膜)。即，在本发明中，保护层18优选以pe为主成分。
[0143]
另外，如上所述，从可以获得无机层16与保护层18的高密合力等方面考虑，成为保护层18的树脂膜在能够显现作为保护层18的充分的功能的范围内，优选柔软。
[0144]
保护层18的耐热温度不受限制。
[0145]
从可以获得充分的耐热性等方面考虑，保护层18的耐热温度优选为50℃以上，更优选为60℃以上。
[0146]
并且，若考虑保护层18由树脂膜组成，则保护层18的耐热温度的上限为200℃以下左右。
[0147]
另外，在本发明中，保护层18的耐热温度表示在形成保护层18的材料的熔点及玻璃化转变温度中低的温度。
[0148]
保护层18，即，成为保护层18的树脂膜基本上是在厚度方向上没有界面、清晰的边界即接合面等的一张树脂膜。从而，成为保护层18的树脂膜若是没有界面等的一张树脂膜，则可以是通过共挤出法(共流延法)等将多种树脂接合而成的树脂膜。
[0149]
然而，例如若由不具有通过共挤出法而制成pe与eva的界面等的一张树脂膜等将不同类型的树脂接合而成的树脂膜来形成保护层18，则可能产生因热膨胀率的差异而引起的翘曲、以及由该翘曲引起的保护层18的剥离等不良现象。
[0150]
若考虑这一点，则形成保护层18的树脂膜即使是通过共挤出法将多种树脂接合而成的树脂膜，也如仅由pe组成的树脂膜及仅由eva组成的树脂膜那样，优选为仅由一种树脂组成的树脂膜。另外，仅由一种树脂组成的树脂膜在厚度方向上平均分子量可以不同，在厚度方向上分子量分布可以不同，在厚度方向上结晶度可以不同，此外，在一个表面与另一个表面上硬度可以不同。
[0151]
如上所述，在无机层16与保护层18的密合力的方面，保护层18的树脂膜柔软是有利的。
[0152]
从而，成为保护层18的树脂膜在一个表面与另一个表面上硬度不同的情况下，优选使树脂膜的柔软的表面与无机层16对置而形成保护层18。关于这一点，在将不同类型的树脂接合而制成的树脂膜中也相同。
[0153]
在本发明的功能性膜10中，保护层18的厚度不受限制，根据保护层18即树脂膜的材料、对功能性膜10要求的耐久性等适当地设定即可。保护层18的厚度优选为1～70μm，更优选为5～60μm，进一步优选为10～50μm。
[0154]
通过将保护层18的厚度设为1μm以上，在能够适当地保护无机层16等方面是优选的。
[0155]
通过将保护层18的厚度设为70μm以下，在可以得到透明性高的功能性膜10，能够防止功能性膜10不必要地变厚，挠性良好的功能性膜10等方面是优选的。
[0156]
在本发明的功能性膜10中，无机层16与保护层18的密合力基本上越强越优选。
[0157]
具体而言，无机层16与保护层18的剥离强度，优选为2.5n/25mm以上，更优选为3n/25mm以上，进一步优选为3.5n/25mm以上。
[0158]
另外，无机层16与保护层18的剥离强度越高越优选，虽然没有上限，但是通常为30n/25m以下。
[0159]
另外，在本发明的功能性膜10中，无机层16与保护层18的剥离强度依据jis(japanese industrial standards：日本工业标准)z 0237：2009的180
°
剥离试验测定即可。
[0160]
以下，参考图3及图4的概念图，本发明的功能性膜10的制造方法的一例进行说明。
[0161]
图3所示的装置是形成基底层14的有机成膜装置40。
[0162]
有机成膜装置40通过rtor形成基底层14。即，有机成膜装置40在长度方向上输送长条状支撑体12的同时，将用于形成基底层14的前述基底层形成用组合物进行涂布并干燥，然后通过光照射而使包含于基底层形成用组合物中的有机化合物聚合(固化)，从而形成基底层14。
[0163]
图示例的有机成膜装置40通常具有涂布部42、干燥部46、光照射部48、旋转轴50、卷轴52、输送辊对54及56。
[0164]
另一方面，图4所示的装置是无机成膜装置60，其形成无机层16，并且将保护层18层叠于无机层16并贴合。无机成膜装置60通过两个隔壁62和滚筒70而分离成供给/卷绕室64和成膜室68。
[0165]
无机成膜装置60也通过rtor形成无机层16。即，无机成膜装置60在长度方向上输送形成有基底层14的长条状支撑体12的同时，在支撑体12的基底层14上形成无机层16，接着，在无机层16的表面上层叠成为保护层18的树脂膜18f并贴合，由此形成保护层18。在此，在无机成膜装置60中，在将树脂膜18f层叠于无机层16之前，对树脂膜18f的与无机层16对置的表面实施等离子体处理。
[0166]
当制作功能性膜10时，首先，将长条状支撑体12卷绕而成的支撑体辊12r装载于有机成膜装置40的旋转轴50。
[0167]
若支撑体辊12r装载于旋转轴50，则支撑体12从支撑体辊12r拉出并穿过如下规定的输送路径：经过输送辊对54并穿过涂布部42、干燥部46及光照射部48，并经过输送辊对56而到达到达卷轴52。
[0168]
从支撑体辊12r拉出的支撑体12通过输送辊对54被输送到涂布部42，并在表面上涂布成为基底层14的基底层形成用组合物。
[0169]
如上所述，成为基底层14的基底层形成用组合物包含有机溶剂、成为基底层14的有机化合物(单体、二聚物、三聚物、低聚物及聚合物等)、表面活性剂、硅烷偶联剂等。
[0170]
并且，涂布部42中涂布底层形成用组合物，可以利用例如模涂法、浸涂法、气刀涂布法、帘涂法、辊涂法、绕线棒涂布法及凹版涂布法等各种公知方法。
[0171]
涂布有成为基底层14的基底层形成用组合物的支撑体12接着通过干燥部46被加热，从而去除有机溶剂并干燥基底层形成用组合物。
[0172]
干燥部46具有从表面侧(基底层形成用组合物(基底层14等的形成面侧))加热并干燥的干燥部46a、和从支撑体12的背面侧加热并干燥的干燥部46b，从表面侧和背面侧两侧干燥基底层形成用组合物。
[0173]
干燥部46中的加热，通过加热片状物的公知方法进行即可。例如，表面侧干燥部46a是暖风干燥部，背面侧干燥部46b是加热辊(具有加热机构的导向辊)。
[0174]
成为基底层14的基底层形成用组合物经干燥的支撑体12接着通过光照射部48被照射紫外线等，有机化合物聚合(交联)并固化，从而形成基底层14。另外，根据需要，可以在氮环境等惰性环境下进行成为基底层14的有机化合物的固化。
[0175]
形成有基底层14的支撑体12通过输送辊对56被输送，并通过卷轴52卷绕成辊状。
[0176]
若规定长度的基底层14的形成结束，则根据需要在切断之后，设为将形成有基底层14的支撑体12a卷绕而成的支撑体辊12ar。支撑体辊12ar被供给到图4所示的无机成膜装置60，供形成无机层16及形成保护层18。
[0177]
另外，如上所述，基底层14不是本发明中的必要构成要件。从而，在本发明的制造方法中，基底层14的形成作为优选方式而进行。
[0178]
无机成膜装置60具有真空腔室72。如上所述，在真空腔室72内，通过两个隔壁62和滚筒70分离成图中上方的供给/卷绕室64和图中下方的成膜室68。
[0179]
供给/卷绕室64具有真空排气构件74。通过驱动真空排气构件74，能够调节供给/卷绕室64内的压力。成膜室68具有真空排气构件76。通过驱动真空排气构件76，能够调节成膜室68内的压力。
[0180]
在供给/卷绕室64内具有等离子体处理单元80、旋转轴92、传递辊94a～94c、供给辊104、传递辊106a～106c及卷轴108。
[0181]
成膜室68具有第1成膜单元100a和第2成膜单元100b。
[0182]
在无机成膜装置60中，在长度方向上输送形成有基底层14的长条状支撑体12的同时，在基底层14上形成无机层16，在无机层16上形成保护层18，从而制作功能性膜10。
[0183]
首先，将形成有基底层14的支撑体12a卷绕而成的支撑体辊12ar装载于旋转轴92。接着，从支撑体辊12ar拉出的支撑体12插通于经过传递辊94a～94c、滚筒70、传递辊106a～106c而到达卷轴108的规定的输送路径。
[0184]
从支撑体辊12ar拉出的支撑体12一边在通过传递辊94a～94c被引导并卷绕在滚筒70上的规定的路径上被输送，一边通过第1成膜单元100a和/或第2成膜单元100b而形成无机层16。
[0185]
另外，滚筒70内置有温度调节构件。根据需要，支撑体12在通过滚筒70而被冷却或加热的同时，通过第1成膜单元100a和/或第2成膜单元100b而形成无机层16。
[0186]
此外，构成为能够向滚筒70供给偏置电力。
[0187]
作为一例，第1成膜单元100a及第2成膜单元100b中的成膜方法是ccp
‑
cvd。
[0188]
第1成膜单元100a及第2成膜单元100b具有相同的结构，并具有与滚筒70构成电极对的喷淋电极114、高频电源116及气体供给构件118。
[0189]
喷淋电极114是公知的喷淋电极(喷淋板)，其具有用于向与滚筒70的对置面供给原料气体的开口，并且用于等离子体cvd。
[0190]
高频电源116是公知的高频电源，其向喷淋电极114供给等离子体激发电力，并且用于等离子体cvd。
[0191]
气体供给构件118是公知的气体供给构件，其向喷淋电极114供给原料气体，并且用于等离子体cvd。例如，在作为无机层16而形成氮化硅的情况下，作为原料气体的一例，例
示出硅烷气体、氨气及氢气。
[0192]
另外，无机层16的厚度通过公知方法进行例如等离子体激发电力的调节、成膜时间即支撑体12的输送速度的调节、原料气体的供给量的调节等即可。
[0193]
在滚筒70的正下游的传递辊106a上，在基底层14上形成有无机层16的支撑体12上层叠有成为保护层18的树脂膜18f。即，无机层16与成为保护层18的树脂膜18f在维持减压的情况下层叠并贴合。
[0194]
树脂膜18f从树脂膜辊18fr送出并输送到传递辊106a。在此，从树脂膜辊18fr到传递辊106a的树脂膜18f的输送路径上配置等离子体处理单元80。
[0195]
等离子体处理单元80在树脂膜18f层叠于支撑体12(无机层16)之前，在减压下，对树脂膜18f的与无机层16的对置面，即保护层18的无机层16侧的表面(接合面)实施等离子体处理。
[0196]
在本发明的制造方法中，进行这种等离子体处理，并且在维持了减压的状态下，将无机层16与树脂膜18f层叠并贴附，由此制造如上所述的具有牢固地接合且高密合力的无机层16与保护层18的功能性膜10。
[0197]
即，通过对树脂膜18f的与无机层16的对置面实施等离子体处理，在树脂膜18f的与无机层16的对置面上，树脂的主链通过等离子体而局部切断。其结果，在树脂膜18f的无机层16侧的表面上，如上所述，处于树脂的主链短且末端多的状态。由此，如上所述，能够将树脂膜18f即保护层18的无机层16侧的表面设为接合面侧强度比b/a为表面侧强度比b/a的1.04倍以上。即，通过进行树脂膜18f的等离子体处理，如上所述，能够使保护层18的无机层16侧的表面处于比与无机层16相反的一侧即表面侧更柔软且具有很多与无机层16的连接键的状态。
[0198]
另一方面，无机层16在通过等离子体cvd成膜之后处于维持减压的状态，并且处于表面活性非常高的状态。
[0199]
即，在无机成膜装置60中，柔软且连接键多的树脂膜18f与表面活性高的无机层16层叠并贴合。
[0200]
其结果，如上所述，柔软的树脂膜18f适当地追随无机层16的微细凹凸以大面积接触，并且通过很多连接键，例如通过si
‑
c的直接键合而牢固地接合并贴合。由此，在无机层16上，以强密合力形成保护层18。
[0201]
在本发明的制造方法中，树脂膜18f的等离子体处理可以通过公知方法进行。
[0202]
在图示例的无机成膜装置60中，等离子体处理单元80具有喷淋电极82、高频电源84及气体供给构件86。喷淋电极82是用于等离子体处理的公知的喷淋电极。高频电源84是用于等离子体处理的公知的高频电源。此外，气体供给构件86是公知的气体供给构件，其向喷淋电极82供给等离子体处理气体，并用于等离子体处理。
[0203]
等离子体处理的强度等通过等离子体处理气体的选择、等离子体处理气体的供给量的调节、压力的调节、及等离子体激发电力的调节等公知方法进行即可。
[0204]
等离子体处理气体可以利用用于等离子体处理的公知的各种气体。作为等离子体处理气体，适当地例示出氮气、氦气及氩气等惰性气体、氢气、氧气以及它们的混合气体。
[0205]
等离子体激发电力根据等离子体处理的强度等适当地设定即可。等离子体激发电力优选为0.1～5kw，更优选为0.3～4kw，进一步优选为0.4～3kw。
[0206]
等离子体激发电力的频率也根据等离子体激发电力及所使用的等离子体处理气体等适当地设定即可。等离子体激发电力的频率优选为0.01～3000mhz，更优选为0.04～1000mhz，进一步优选为0.08～500mhz。
[0207]
等离子体处理的压力也根据等离子体激发电力及所使用的等离子体处理气体等适当地设定即可。等离子体处理的压力优选为0.1～3000pa，更优选为1～2000pa，进一步优选为2～1000pa。
[0208]
在本发明的制造方法中，贴合于无机层16时的树脂膜18f的温度优选为80℃以下。
[0209]
通过将与无机层16贴合时的树脂膜18f的温度设为80℃以下，在能够防止因热而树脂膜18f即保护层18损伤，因贴合时的热应力而功能性膜10翘曲及保护层18剥离等方面是优选的。
[0210]
与无机层16贴合时的树脂膜18f的温度更优选为70℃以下，进一步优选为60℃以下。
[0211]
另外，贴合于无机层16时的树脂膜18f的温度的下限不受限制，但是若考虑到树脂膜18f的表面活性及贴合时的树脂膜18f的柔软性等，优选为0℃以上。
[0212]
在本发明的制造方法中，在形成无机层16之后，与无机层16首先接触的是优选为树脂膜18f。
[0213]
由此，能够防止因与传递辊等接触而无机层16损伤，并且在无机层16的表面活性充分高的状态下，通过将无机层16与树脂膜18f贴合而能够提高无机层16与保护层18的密合力。
[0214]
通过树脂膜18f的层叠和贴合而形成有保护层18的功能性膜10被传递辊106a～106c引导并输送到卷轴108，并卷绕于卷轴108上，从而得到卷绕有功能性膜10的功能性膜辊10r。
[0215]
然后，真空腔室72向大气开放，并导入净化的干燥空气。然后，功能性膜辊10r从真空腔室72取出。
[0216]
另外，在形成两组以上基底层14与无机层16的组合的情况下，根据所形成的组合数量，重复进行相同的基底层14与无机层16的形成即可。此时，为了防止无机层16的损伤，除了最上层无机层16以外，在形成无机层16之后，优选在无机层16上层叠并卷绕保护膜。
[0217]
以上，对本发明的功能性膜及功能性膜的制造方法进行了详细说明，但是本发明并不限定于上述方式，在本发明的主旨的范围内可以进行各种改进或变更。
[0218]
例如，作为优选方式，上述功能性膜的制造方法通过rtor进行基底层14的形成、无机层16的形成、以及树脂膜18f的层叠即保护层18的形成等所有工序。然而，本发明并不限定于此，可以在切断膜之后通过间歇方式进行至少一个工序，或者可以将切割片材作为对象并通过间歇方式进行所有工序。
[0219]
实施例
[0220]
以下，例举实施例对本发明进行具体说明。本发明并不限定于以下所示的具体例。
[0221]
[实施例]
[0222]
<支撑体>
[0223]
作为支撑体，使用了宽度为1000mm、厚度为100μm的pet膜(toyobo co.，ltd.制造、cosmoshine a4300)。
[0224]
<成为保护层的树脂膜>
[0225]
作为成为保护层的树脂膜，准备了厚度为30μm的pe膜a((pe
‑
a)sun a.kaken co.，ltd.制造、pac
‑
2a
‑
30t)。
[0226]
<基底层的形成>
[0227]
将tmpta(daicel
‑
allnex ltd.制造)及光聚合引发剂(lamberti s.p.a制造、esacure kto46)以质量比成为95∶5的方式进行称取，并以固体成分浓度成为15质量％的方式溶解于甲基乙基酮(mek)中，从而制备出用于形成基底层的基底层形成用组合物。
[0228]
如图3所示的具有涂布部、干燥部及光照射部的通过rtor以涂布法形成基底层的有机成膜装置的涂布部中，填充了所制备的基底层形成用组合物。
[0229]
并且，将把长条状支撑体卷绕成辊状而制成的支撑体辊装载于规定位置上，并使从支撑体辊卷出的支撑体插通于规定的输送路径。
[0230]
在有机成膜装置中，在长度方向上输送支撑体的同时，在涂布部中涂布基底层形成用组合物，从而在干燥部中干燥了基底层形成用组合物。涂布部使用了模涂机。干燥部中的加热温度设为50℃，干燥部的通过时间为3分钟。
[0231]
接着，在光照射部中，对经干燥的基底层形成用组合物照射紫外线(累计照射量约为600mj/cm2)以使基底层形成用组合物固化，由此形成了基底层。然后，通过卷轴将形成有基底层的支撑体卷绕成辊状。
[0232]
所形成的基底层的厚度为2μm。
[0233]
＜无机层及保护层的形成＞
[0234]
在无机层及保护层的形成中，使用如图4所示的无机成膜装置。如上所述，该无机成膜装置是如下装置：具有传递辊组、滚筒、第1成膜单元及第2成膜单元、传递辊组及等离子体处理单元，并以rtor通过ccp
‑
cvd形成无机层，此外，用无机层形成后的最上游的传递辊将实施了等离子体处理的树脂膜层叠于支撑体。
[0235]
将卷绕有形成有基底层的支撑体的支撑体辊装载于无机成膜装置的规定位置。接着，将从支撑体辊卷出的支撑体(形成有基底层的支撑体)插通于经过传递辊、滚筒及传递辊到达卷轴的规定的输送路径。
[0236]
另一方面，将卷绕有成为保护层的长条状的pe膜a(pe
‑
a)的树脂膜辊装载于无机成膜装置的规定位置，并在无机层形成后的最上游的传递辊中层叠于无机层。
[0237]
将从支撑体辊卷出的支撑体在长度方向上输送的同时，在基底层上形成了氮化硅层作为无机层。然后，在形成有无机层的支撑体上，层叠对无机层侧的表面实施了等离子体处理的pe膜a并贴合，由此形成了保护层。
[0238]
如此，制作出在支撑体上具有基底层、无机层及保护层的如图1所示的功能性膜。所制成的功能性膜卷绕于卷轴上。
[0239]
在无机层(氮化硅层)的形成中，使用第1成膜单元及第2成膜单元两者。两者在相同条件下进行了成膜。
[0240]
原料气体使用了硅烷气体、氨气及氢气。原料气体的供给量设为硅烷气体100sccm，氨气250sccm，以及氢气500sccm。等离子体激发电力设为1kw，等离子体激发电力的频率设为13.56mhz。
[0241]
向滚筒供给了频率为0.4mhz、0.5kw的偏置电力。并且，滚筒的温度通过冷却构件
而控制在60℃。
[0242]
支撑体的输送速度设为10m/min。成膜压力设为50pa。
[0243]
无机层的厚度为30nm。
[0244]
在由等离子体处理单元进行的pe膜a的等离子体处理中，等离子体激发电力设为0.5kw，等离子体激发电力的频率设为0.1mhz。
[0245]
等离子体处理气体使用了氩气与氢气的混合气体。等离子体处理气体的供给量设为氩气1000sccm，氢气100sccm。等离子体处理的压力设为10pa。
[0246]
[比较例1]
[0247]
对成为保护层的pe膜a不进行等离子体处理，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0248]
[比较例2]
[0249]
将不进行等离子体处理的pe膜a作为保护膜而层叠于形成有无机层的支撑体上，从而制作出不具有保护层的功能性膜。
[0250]
然后，从无机成膜装置取出功能性膜，并剥除作为保护膜的pe膜a。接着，在无机层上以5μm的厚度涂布氨基甲酸酯类粘接剂，并粘接pe膜a作为保护层，从而制作出功能性膜。
[0251]
[比较例3]
[0252]
作为成为保护层的树脂膜，准备了厚度为60μm的pe膜b((pe
‑
b)mitsui chemicals,inc.制造、t500)。该pe膜b是具有自粘性的膜。
[0253]
代替pe膜a而使用该pe膜b，并且对pe膜b未进行等离子体处理，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0254]
[实施例2]
[0255]
在无机层(氮化硅层)的形成中，将原料气体的供给量设为硅烷气体150sccm，氨气375sccm，氢气500sccm，并将等离子体激发电力设为1.5kw，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0256]
无机层的厚度为47nm。
[0257]
[实施例3]
[0258]
在无机层(氮化硅层)的形成中，将原料气体的供给量设为硅烷气体20sccm，氨气50sccm，氢气500sccm，并将等离子体激发电力设为0.2kw，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0259]
无机层的厚度为5nm。
[0260]
[实施例4]
[0261]
在无机层(氮化硅层)的形成中，将原料气体的供给量设为硅烷气体200sccm、氨气500sccm、氢气500sccm，并将等离子体激发电力设为2kw，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0262]
无机层的厚度为61nm。
[0263]
[实施例5]
[0264]
不形成基底层，而在支撑体上直接形成了无机层(氮化硅层)，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0265]
[实施例6]
[0266]
在成为保护层的pe膜a的等离子体处理中，将等离子体激发电力变更为0.3kw，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0267]
[实施例7]
[0268]
作为成为保护层的树脂膜，准备了厚度为30μm的pe膜c((pe
‑
c)mitsui chemicals,inc.制造、fc
‑
d)。
[0269]
代替pe膜a而使用了该pe膜c，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0270]
[实施例8]
[0271]
作为成为保护层的树脂膜，准备了厚度为30μm的eva膜(mitsubishi chemical holdings corporation制造、lv342)。
[0272]
代替pe膜a而使用了该eva膜，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0273]
[实施例9]
[0274]
将无机层变更为氧化硅膜，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0275]
原料气体使用了六甲基二硅氧烷(hmdso)气体及氧气。原料气体的供给量设为hmdso气体100sccm、氧气500sccm，等离子体激发电力设为1kw。
[0276]
[实施例10]
[0277]
将无机层变更为氧化氮化硅膜，除此以外，以与实施例1相同的方式制作出功能性膜。
[0278]
原料气体使用了hmdso气体及一氧化二氮(n2o)气体。原料气体的供给量设为hmdso气体100sccm，一氧化二氮200sccm，等离子体激发电力设为1kw。
[0279]
[ir光谱的测定]
[0280]
使用斜切机将所制成的功能性膜以10
°
斜切，从而形成了厚度方向的斜剖面。
[0281]
对该剖面，使用jasco corporation制造的红外显微镜irt
‑
5200，并通过一次反射型atr测定出保护层无机层侧的端面及与无机层相反的一侧的端面的ir光谱。atr棱镜材质使用了ge。测定面积设为10
×
10μm。
[0282]
由此，测定出保护层无机层侧(接合面侧)的表面及与无机层相反的一侧(表面侧)的表面上的、ir光谱2800～2900cm
‑1范围内的最大峰值即峰值a、2900～3000cm
‑1范围内的最大峰值即峰值b。
[0283]
另外，该ir光谱的测定是在保护层无机层的端面及与无机层相反的一侧的端面中分别任意选择的5个部位进行。而且，计算5个部位的峰值a及峰值b的强度的平均值，并将该平均值设为保护层无机层侧的表面及与无机层相反的一侧的表面上的峰值a及峰值b的强度。
[0284]
由测定结果算出表面侧强度比b/a(表面侧b/a)、接合面侧强度比b/a(接合面侧b/a)、以及接合面侧强度比b/a相对于表面侧强度比b/a的大小。
[0285]
另外，接合面侧强度比b/a相对于表面侧强度比b/a的大小是[接合面侧强度比b/a]除以[表面侧强度比b/a]而算出的大小，表中记为“接合面相对于表面的强度比”。
[0286]
[评价]
[0287]
关于所制作出的功能性膜，对总透光率、密合性及阻气性能进行了评价。
[0288]
＜总透光率＞
[0289]
关于所制成的功能性膜，使用nippon denshoku industries co.,ltd.制造的ndh
‑
7000依据jis k 7361
‑
1(1996)测定出总透光率[％]。
[0290]
＜密合性＞
[0291]
作为保护层的密合性试验，进行了横切剥离试验及180
°
剥离试验。
[0292]
＜＜180
°
剥离试验＞＞
[0293]
依据jis z 0237：2009的180
°
剥离试验测定出剥离强度(n/25mm)。
[0294]
＜＜横切剥离试验＞＞
[0295]
依据jis k5600
‑5‑
6(1999)进行了横切剥离试验。
[0296]
在各功能性膜表面的保护层上，使用切割刀以1mm间隔切入相对于膜面为90
°
的切口，制作出100个1mm间隔的网格。用2cm宽度的玛拉胶带(nitto denko corporation.制造、聚酯胶带、no.31b)粘贴于其上，并剥除胶带。
[0297]
保护层(树脂膜)以残留的方格数对密合性进行了评价(最大100)。
[0298]
＜阻气性＞
[0299]
通过钙腐蚀法(日本特开2005
‑
283561号公报中记载的方法)，在温度25℃、相对湿度50％rh的条件下，测定出所制成的功能性膜的水蒸气透过率(wvtr)[g/(m2·
day)]。
[0300]
另外，180
°
剥离试验及横切剥离试验和阻气性的测定，均在刚制作功能性膜之后(初期)、以及在温度85℃及相对湿度85％rh的环境下静置500小时之后(高温高湿)这两种情况下进行。
[0301]
将结果示于下述表1中。
[0302][0303]
如表1所示，将树脂膜作为保护层而直接接合且保护层无机层侧及相反侧的表面的ir光谱在规定的范围内的本发明的功能性膜，均具有良好的阻气性及保护层的密合性。
并且，由于保护层的密合性高，因此在高温高湿环境下长时间暴露之后，以及在落球试验之后，密合性及阻气性也很少降低。
[0304]
并且，如实施例1和实施例5所示，通过在基底层上形成无机层，得到更高的密合性及阻气性能。而且，如实施例1和实施例9及实施例10所示，通过将无机层设为氮化硅而得到更高的阻气性。
[0305]
另外，实施例4比无机层的膜厚在最优选范围内的其他例更厚，因此在高温高湿环境下暴露之后保护层的密合性比其他例略差，但是在实际应用上并没有问题。实施例6的成为保护层的树脂膜的等离子体处理强度比其他例低，因此保护层的密合性比其他例略差，但是在实际应用上并没有问题。
[0306]
相对于此，在对成为保护层的树脂膜未进行等离子体处理的比较例1中，保护层的密合性非常低。
[0307]
并且，在使用粘接剂将保护层粘接于无机层的比较例2、以及对具有自粘性的树脂膜不进行等离子体处理而使用的比较例3中，保护层的密合性低，并且在高温高湿环境下暴露之后的保护层的密合性大幅降低。此外，两者的总透光率也低。
[0308]
并且，在比较例中，任一示例在高温高湿环境下暴露之后的阻气性均大幅降低。可以认为，其理由是在高温高湿环境下暴露之后保护层的密合性降低，因此导致保护层局部剥离，其结果，保护层无法充分地发挥功能，并且无机层受到损伤。
[0309]
根据以上结果，本发明的效果显著。
[0310]
产业上的可利用性
[0311]
可以适当地用作太阳能电池等密封材料。
[0312]
符号说明
[0313]
10、10a
‑
功能性膜，10r
‑
功能性膜辊，12
‑
支撑体，12r、12ar
‑
支撑体辊，14
‑
基底层，16
‑
无机层，18
‑
保护层，18f
‑
树脂膜，18fr
‑
树脂膜辊，40
‑
有机成膜装置，42
‑
涂布部，46、46a、46b
‑
干燥部，48
‑
光照射部，50、92
‑
旋转轴，52，108
‑
卷轴，60
‑
无机成膜装置，62
‑
隔壁，64
‑
供给/卷绕室，68
‑
成膜室，70
‑
滚筒，72
‑
真空腔室，74、76
‑
真空排气构件，80
‑
等离子体处理单元，82、114
‑
喷淋电极，84、116
‑
高频电源，86、118
‑
气体供给构件，94a～94c、106a～106c
‑
传递辊，100a
‑
第1成膜单元，100b
‑
第2成膜单元，102
‑
滚筒，114
‑
喷淋电极，116
‑
高频电源，118
‑
气体供给构件。