[发明专利]标准阻气膜

说明书

本发明提供一种水蒸汽透过率为10^‑6～10^‑3g/m²/day的标准阻气膜。标准阻气膜(10)用于水蒸汽透过率测定装置的校正。标准阻气膜(10)具有：基材(12)，具备开口部(12a)；以及阻隔层(14)，以覆盖开口部(12a)的方式设于基材(12)上。阻隔层(14)含有Li型蒙脱土的纳米粒子和聚酰亚胺。开口部(12a)的最大直径与阻隔层(14)的厚度之比为50～2000。该标准阻气膜(10)的40℃、相对湿度90％下的水蒸汽透过率为10^‑6～10^‑3g/m²/day。基材(12)是与设有阻隔层(14)的面相反的一侧的面的算术平均粗糙度Ra为2nm以下的金属板。

技术领域

本发明涉及一种用于气体透过率测定装置的校正、评价的标准阻气膜。

背景技术

阻气膜根据其水蒸汽、氧气的透过率而用于食品、电子零件等的包装、封装。因此，准确地测定阻气膜的水蒸汽、氧气的透过率是重要的。阻气膜的水蒸汽透过率的测定可分类为等压法和压差法，等压法有：杯式法、电极法、钙法、膜康(MOCON)法、气相色谱法、API-MS法等，压差法有：压力法、容积法、专利文献1所记载的气体透过率测定等。为了装置常数的校正、不同测定装置间的结果比较、以及测定装置的健全性评价，气体透过率测定装置的大多数需要标准阻气膜。

另一方面，在有机EL元件、有机太阳能电池中，为了防止劣化，要求水蒸汽透过率为10^-6g/m²/day数量级的阻气膜作为封装材料。但是，在市售的标准阻气膜中，可溯源至美国国立标准技术研究所(NIST)的标准阻气膜的水蒸汽透过率最小为3.2×10^-2g/m²/day，美国膜康(MOCON)公司独立开发的标准阻气膜的水蒸汽透过率最小为8×10^-3g/m²/day(非专利文献1)。虽然各种机构正在实施10^-4g/m²/day数量级的标准阻气膜的开发和评价，但在测定结果中存在约一个数量级的偏差，无法得到可靠性高的结果(非专利文献2及非专利文献3)。因此，无法将这些标准阻气膜用于对10^-6g/m²/day数量级的阻气膜的气体透过率进行测定的装置的校正、评价。

可溯源至美国国立标准技术研究所(NIST)的标准阻气膜采用在开有孔的金属板粘贴塑料膜的结构，利用孔的开口部的开口面积与水蒸汽透过量成比例，求出水蒸汽透过率。在该结构中，为了制作水蒸汽透过率更小的标准阻气膜，有两种方法：缩小孔径的方法、以及粘贴水蒸汽透过率小的塑料膜的方法。

但是，在前者的方法中，当缩小孔径时，钻孔加工的加工精度和孔的形状测定的测定精度变差，因此，标准阻气膜的水蒸汽透过率的偏差变大。另外，塑料膜的膜厚与孔径之比变大，因此，产生如下问题：在塑料膜面内产生水蒸汽的浓度分布，孔的开口部的开口面积与水蒸汽透过量不成比例。因此，无法制作可靠性高的标准阻气膜。

在后者的方法中，考虑了将在有机膜涂布有多层无机阻气层的塑料膜粘贴于基材而成的标准阻气膜。但是，该方法也无法制造可靠性高的标准阻气膜。这是由于：通过迷宫效应而显现出阻气性，因此，阻气膜面内的气体透过率的偏差大，根据使用阻气膜的哪个位置来制作标准阻气膜，标准阻气膜的水蒸汽透过率显著不同。另外，这是由于：因有机膜溶胀而破坏无机阻气层，因此，无法得到测定的再现性。

另外，当将涂布有多层无机阻气层的塑料膜用作标准阻气膜时，还存在如下问题：透过多层膜的水蒸汽的行迹复杂，难以确定水蒸汽透过率饱和的时间点。另外，在进行高阻隔的测定的情况下，期望对标准阻气膜进行加热脱气以减少来自标准阻气膜本身的出气(outgas)，但如此制作的标准阻气膜无法承受100℃以上的烘烤。另外，当使用粘接剂将无机阻气层粘接于塑料膜时，粘接剂中的水蒸汽透过率成为问题。

现有技术文献

专利文献