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CN101818331A - 功能性膜和用于制备功能性膜的方法 - Google Patents

功能性膜和用于制备功能性膜的方法 Download PDF

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CN101818331A CN201010126475A CN201010126475A CN101818331A CN 101818331 A CN101818331 A CN 101818331A CN 201010126475 A CN201010126475 A CN 201010126475A CN 201010126475 A CN201010126475 A CN 201010126475A CN 101818331 A CN101818331 A CN 101818331A
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Abstract

本发明提供一种功能性膜和用于制备功能性膜的方法。功能性膜制备方法包括以下步骤：从第一膜卷材连续地供给载体，在所述载体上形成涂膜，在所述涂膜的表面上安置层压膜，并且将所述载体卷绕成第二膜卷材；和将通过上述步骤制备的第二膜卷材装载到真空成膜设备中，从第二膜卷材连续地供给配置有所述层压膜的载体，剥离所述层压膜，在所述载体上面的所述涂膜上形成无机膜，并且将所述载体卷绕成第三膜卷材。

Description

功能性膜和用于制备功能性膜的方法
技术领域
本发明涉及一种功能性膜和用于制备功能性膜的方法，特别是涉及一种功能性膜和用于制备功能性膜的方法，所述膜包括通过从膜卷材供给膜，所述的膜卷材通过卷绕形成的涂膜而制备，并且在涂膜上形成无机膜而得到的层压结构。
背景技术
在诸如光学元件、显示装置如液晶显示器和有机EL(电致发光)显示器、半导体器件和薄膜光电池的各种装置中，使用了功能性膜如气体阻挡膜、保护膜、滤光片和抗反射膜。
此外，为了制备这些功能性膜，使用了基于真空成膜法的成膜技术，例如溅射和等离子体CVD(化学气相沉积)。为了通过真空成膜法有效率地以高的生产率形成膜，还实行了在长的基板上连续成膜。
将描述用于制备功能性膜的方法。在从膜卷材连续地供给长的载体的同时，将涂布液涂覆在载体上，干燥并且固化以形成涂膜。卷绕其上形成涂膜的载体以制备膜卷材。然后，将其上形成有涂膜的膜卷材放置在真空成膜设备的供给部，并且将载体从膜卷材连续地供给至成膜室。在成膜室中，在涂膜上形成无机膜，并且卷绕其上形成包括涂膜和无机膜的层压结构的膜以制备膜卷材。作为实施这种成膜法的设备，已知有一种所谓的辊至辊成膜设备。通过使用这种成膜设备对涂膜和无机膜多次进行成膜步骤，制备了具有多个层压结构的功能性膜。
在上述制备方法中，为了通过在形成无机膜时防止未对准的绕组(winding)而使功能性膜的质量变得均匀，在日本专利申请公开H8-92727中，描述了一种将绕组硬度为70至95的膜卷材放置在真空成膜设备的供给部中并且在载体上连续地形成无机膜的方法。
此外，在日本专利申请公开H6-60374中，描述了将长的塑料膜的绕组体插入到气相沉积室中，然后在2分钟以上的时间内将气相沉积室减压至20Torr。然后，将该室抽真空至通常的气相沉积压力，然后通过气相沉积法将铁磁性合金或合金附着在塑料膜上。
发明内容
然而，即使如日本专利申请公开H8-92727中所述以70至95的绕组硬度卷绕其上形成有涂膜的膜卷材，膜卷材带入在卷绕载体时夹带的空气。当将携带夹带的空气的膜卷材放置在真空成膜设备的减压供给部中时，在膜卷材中的夹带空气逸出。这打破了在卷绕过程中获得的膜卷材内部的应力(张力、摩擦力)平衡，并且在膜卷材中发生″紧密绕组(卷材直径收缩)″。
如果在膜卷材中发生″紧密绕组″，则载体上的涂膜摩擦在上侧的载体背表面，并且还与附着到载体的背表面上的脏物接触，从而导致微小的膜破裂的发生以及涂膜的平滑度的丧失。之后，当输送载体并且在涂膜上形成无机膜时，在成膜中出现缺陷，并且引起无机膜的龟裂/缺失的问题。
在日本专利申请公开H6-60374中公开的方法旨在通过在至少2分钟内抽出空气并且将压力降低至20Torr而抑制宽度方向上的膜卷材的未对准的绕组。然而，显然的是，在这样的条件下，不能完全抑制径向上归因于紧密绕组(收缩)的未对准的绕组。
而且，在日本专利申请公开H6-60374中，在将膜卷材放置在气相沉积室中之后，降低气相沉积室中的压力，因此必需将气相沉积室的整个内部的压力降低至气相沉积所需的压力。因此，如果降低压力以防止未对准绕组花费了大量的时间，则在成膜之前的总压力降低时间变长，从而导致生产率的降低。特别是，在与大尺寸膜卷材对应的气相沉积设备的情况下，真空沉积室内部的容积变大，因此总压力降低时间变得很长，从而导致生产率的显著降低。
本发明是在这些情形下完成的，并且提供一种功能性膜和用于制备功能性膜的方法，其当通过真空成膜法在涂膜上形成无机膜时可以抑制无机膜的缺陷如龟裂和缺失的出现，并且还具有高的生产率。
为了达到上述目的，本发明的用于制备功能性膜的方法包括以下步骤：从第一膜卷材连续地供给载体，在所述载体上形成涂膜，在所述涂膜的表面上安置层压膜，并且将所述载体卷绕成第二膜卷材；和将通过上述步骤制备的第二膜卷材装载到真空成膜设备中，从第二膜卷材连续地供给安置有所述层压膜的载体，剥离所述层压膜，在载体上面的涂膜上形成无机膜，并且将载体卷绕成第三膜卷材。
根据本发明，在涂覆、干燥并且固化涂膜之后，将载体卷绕成第二膜卷材，其中层压膜插到涂膜层的表面上。而且，将第二膜卷材放置在真空成膜设备中，并且在形成无机膜之前剥离层压膜。因此，在抽真空时涂膜层不受到紧密绕组的损害。而且，因为在保护涂膜层的同时将涂膜层输送至真空成膜设备中，因此可以形成无机膜，而在处理过程中不损害涂膜层。
因此，根据本发明，可以抑制无机膜的缺陷例如龟裂和缺失的出现。此外，可以提供具有高生产率的用于制备功能性膜的方法。
在本发明的用于制备功能性膜的方法中，优选在固化涂膜之后并且在传送辊与载体的涂膜侧接触之前安置层压膜。
而且，在本发明的用于制备功能性膜的方法中，优选在形成无机膜之前并且在载体已经通过所有与载体的涂膜侧接触的传送辊之后剥离层压膜。
如上所述，通过防止传送辊与载体的涂膜侧接触，可以进一步抑制无机膜的缺陷如龟裂和缺失的出现。
在本发明的用于制备功能性膜的方法中，层压膜的厚度优选为10μm以上且300μm以下。
此外，在本发明的用于制备功能性膜的方法中，无机膜的厚度优选为10nm以上且至多200nm以下。
而且，在本发明的用于制备功能性膜的方法中，优选将对涂膜的剥离力为1N/m以上且5N/m以下的粘合剂材料涂覆到层压膜上。
根据本发明的用于制备功能性膜的方法，可以使功能性膜的水分渗透率小于1.0×10-3g/m2·天。
另外，在本发明的用于制备功能性膜的方法中，涂膜优选由含有辐射固化性单体或低聚物的材料形成。
当涂膜由含有辐射固化性单体或低聚物的材料形成时，本发明是特别有效的。
为了达到上述目的，本发明的功能性膜是根据上述制备方法制备的功能性膜。
由于其中抑制了无机膜的缺陷例如龟裂/缺失，因此根据本发明的制备方法制备的功能性膜可以适合用作光学元件、显示装置、半导体器件和薄膜光电池等的各种功能性膜。
根据本发明，当通过真空成膜法在涂膜上形成无机膜时，可以抑制无机膜的缺陷例如无机膜的龟裂和缺失的出现。此外，可以提供具有高生产率的功能性膜和用于制备功能性膜的方法。
附图说明
图1是说明通过根据本发明的一个实施方案的功能性膜制备方法制备的功能性膜的截面图；和
图2A和2B是各自说明用于实施根据本发明的实施方案的功能性膜制备方法的设备的一个实例的图。
具体实施方式
下面，将参考附图描述本发明的优选实施方案。将通过下列优选实施方案描述本发明，但是在不偏离本发明的范围的情况下，可以通过许多技术进行修改，并且可以使用与下面所述的实施方案不同的实施方案。因此，在本发明的范围内的所有修改均包括在权利要求的范围内。此外，使用标记法″至″表示的数值范围是指包括在″至″之前和之后的所述数值的范围。
下面，将描述本发明的用于制备功能性膜的方法。
图1显示通过根据本发明的实施方案的功能性膜制备方法制备的一个功能性膜的示意图。
如图1中所示，功能性膜制备方法是通过在载体″B″(初始膜)的表面上形成规定的涂膜12并且通过真空成膜法在这种涂膜12上形成无机膜14而制备层压体(下面也可以称为功能性膜、层压膜或光学膜)10的方法。
功能性膜制备方法是例如，通过用于在载体B的表面上形成涂膜12的涂膜形成设备20以及用于在涂膜12(表面)上形成无机膜14的无机膜形成设备22制备层压膜10的方法。
图2A概念性地显示了用于实施功能性膜制备方法的涂膜形成设备20的一个实例。
涂膜形成设备20包括涂布装置26、加热装置28和UV(紫外线)辐照仪器30。采用涂膜形成设备20，借助于涂布装置26通过在载体B上涂覆涂布液而形成涂膜12，所述涂布液预先制备并且含有辐射固化性单体或低聚物，通过加热装置28干燥，并且通过UV辐照仪器30使单体或低聚物聚合。
该涂膜形成设备20通过辊至辊法形成涂膜。将载体B装载到旋转轴32上作为基材卷材40。在纵向上输送载体B的同时，在载体B上形成涂膜。通过卷绕轴34将其上形成涂膜的载体″Bo″卷绕作为卷材42。
首先将从基材卷材40供给的载体B输送至涂布装置26。涂布装置26将含有辐射固化性单体或低聚物的涂布液涂覆在载体B的表面上，该涂布液预先制备并且将变成涂膜12。可以使用所有通常的液体涂布法作为用于涂覆涂布液的方法。
然后将载体B输送至加热装置28。在加热装置28中，干燥通过涂布装置26涂覆的涂布液中含有的溶剂。用于加热涂布液的方法不受特别限制。公知的加热方法例如通过加热器加热和通过暖风加热全部是可用的，只要在载体到达UV辐照仪器30之前，它们可以根据载体B等的输送速度加热并且干燥涂布液即可。
然后将载体B输送至UV辐照仪器30。UV辐照仪器30通过将UV(紫外光)辐照在涂布液上使辐射固化性单体或低聚物聚合而形成涂膜12，所述涂布液通过涂布装置26涂覆并且通过加热装置28加热至干燥。
然后，在本发明中，从层压膜退绕机81退绕层压膜82，将层压膜82缠绕在载体(膜)Bo上并且通过卷绕轴34卷绕。
随后，将通过将卷绕其上形成涂膜12的载体Bo而得到的基材卷材42装载到无机膜形成设备22中，其概念性地显示在图2B中。
无机膜形成设备22在载体Bo的表面上(即在涂膜12的表面上)通过真空成膜法形成无机膜14。无机膜形成设备22包括供给室50、成膜室52和卷绕室54。
无机膜形成设备22以辊至辊法进行成膜，与涂膜形成设备20的情形一样。在无机膜形成设备22中，从基材卷材42供给载体Bo。在将载体Bo在纵向上输送的同时，在载体Bo上形成无机膜14。然后，通过卷绕轴58将其上形成涂膜12和无机膜14的功能性膜10以卷材的形状卷绕以制备膜卷材44。
供给室50包括旋转轴56、导辊(传送辊)60和抽真空装置61。另外，供给室50包括用于卷绕层压膜82的层压膜卷绕装置83，层压膜82通过涂膜形成设备20被缠绕在基材卷材42的载体Bo上。
在无机膜形成设备22中，将基材卷材42装载到供给室50中的旋转轴56上，在基材卷材42中，卷绕具有在载体B上形成的涂膜12的载体Bo和层压膜82。当将基材卷材42装载到旋转轴56上时，载体Bo通过预定的输送通道，从供给室50，经由成膜室52直至卷绕室54中的卷绕轴58传送(输送)。此外，在无机膜形成设备22中，从基材卷材42供给载体Bo和在卷绕轴58上卷绕功能性膜10同步进行，并且在纵向上沿着预定的输送路径输送长的载体Bo的同时，在载体Bo上连续地形成无机膜14。
在供给室50中，通过驱动源(未示出)使旋转轴56在图中的逆时针方向上旋转，从基材卷材42供给载体Bo。然后，通过导辊(传送辊)60沿着指定的路径引导载体Bo，并且将其输送至成膜室52中。
此外，将抽真空装置61设置在供给室50中。抽真空装置61将供给室50的内部减压至与成膜室52内的成膜压力对应的规定真空度(压力)。这防止了供给室50中的压力负面影响成膜室52内的压力或者成膜。另外，作为抽真空装置61，可以使用公知的抽真空装置，后述的成膜室52中的抽真空装置72通常也是这样。
而且，在供给室50中，除图中所示的构件以外，还可以设置各种用于沿着规定的路径输送载体Bo的构件(输送装置)，例如一对输送辊，以及用于在宽度方向上控制载体Bo的位置的引导构件。
通过导辊60引导载体Bo并且将其输送至成膜室52中。
在成膜室52中，通过真空成膜法在载体Bo的表面上(即，在涂膜12的表面上)形成无机膜14。在所示的实例中，成膜室52包括鼓62、成膜装置64a、64b、64c和64d、导辊68和70以及抽真空装置72。另外，当成膜室52为通过溅射、等离子体CVD等成膜的成膜室时，在成膜室52中还安装高频电源等。
通过在分隔壁74上形成的狭缝74a将载体Bo输送至成膜室52中，所述分隔壁74分开供给室50和成膜室52。
以图解示例的无机膜形成设备22可以优选地包括也被安装在供给室50和卷绕室54中的抽真空装置。在这样的情况下，取决于成膜室52中的成膜压力，也使供给室50和卷绕室54达到真空。然而，实施本发明的设备不限于此。例如，可以不将抽真空装置安装在供给室50和卷绕室54中。在这样的情况下，通过将载体Bo从中通过的狭缝的尺寸调节至可能最小的尺寸以在载体Bo不接触分隔壁74的情况下使载体Bo通过，成膜室52可以基本上构造成气密性的。备选地，在不将抽真空装置安置在供给室50和卷绕室54中的情况下，可以在供给室50和成膜室52之间以及在卷绕室54和成膜室52之间安装载体Bo从中通过的子室。在这些子室的内部可以通过真空泵抽真空。
另外，当将子室等安装在成膜室52的上游(载体Bo的输送方向的上游)时，在用于在该子室等内部输送基材的装置也接触涂膜12的情况下，该装置可以以该装置仅仅接触载体Bo的末端的方式被构造。
在成膜室52中的鼓62是在图中以中心轴为中心逆时针旋转的圆柱形构件。
将从供给室50供给并且通过导辊(传送辊)68引导至预定的路径的载体Bo缠绕在鼓62周围。而且，将载体Bo在被鼓62支撑并且引导的同时沿着预定的输送路径输送。通过成膜装置64a至64d等在表面上(在涂膜12上)形成无机膜14。此外，当成膜室52为通过溅射、等离子体CVD等进行成膜的成膜室时，鼓62可以接地，或者可以连接至高频电源使得鼓62起着相反电极的作用。
成膜装置64a至64d通过真空成膜法在载体B的表面上形成无机膜14。
在此，在本发明的制备方法中，对用于形成无机膜14的方法没有特别的限制。公知的真空成膜法(气相沉积法)全部是可用的，包括CVD、等离子体CVD、溅射、真空沉积、离子电镀等。
因此，成膜装置64a至64d可以包括与要实施的真空成膜法对应的各种构件。
例如，当成膜室52为通过ICP-CVD法(感应耦合等离子体CVD)进行无机膜14的形成的成膜室时，成膜装置64a至64d中的每一个可以包括形成感应的磁场的感应线圈以及将反应性气体供给成膜区域的气体供给装置。
当成膜室52为通过CCP-CVD法(电容耦合等离子体CVD)进行无机膜14的形成的成膜室时，成膜装置64a至64d中的每一个可以包括起着高频电极作用的簇射电极和反应性气体供给装置。簇射电极可以是空心的，连接至反应性气体源，并且在其面向鼓62的表面上具有许多小的开口。
当成膜室52为通过CVD法进行无机膜14的形成的成膜室时，成膜装置64a至64d中的每一个可以包括反应性气体引入装置。
此外，当成膜室52为通过溅射进行无机膜14的形成的成膜室时，成膜装置64a至64d中的每一个可以包括靶固定装置、高频电极、溅射气体供给装置。
通过真空成膜法，抽真空装置72将成膜室52的内部抽真空并且使所述室达到与形成无机膜14对应的真空度。
对抽真空装置72同样没有限制。真空泵如涡轮泵、机械增压泵和旋转泵是可用的。另外，可以采用用于真空成膜设备的各种公知的(真空)抽真空装置，其使用辅助装置如低温盘管(cryocoil)和用于可以达到的真空度、空气体积排量等的控制装置。
将在被鼓62支撑并且输送的同时在其上通过成膜装置64a至64d形成无机膜14的载体Bo，即层压膜(功能性膜)10通过导辊70引导预定的路径，输送到卷绕室54中，并且通过卷绕轴58以卷材的形状卷绕。将以卷材的形状卷绕的层压膜(功能性膜)卷材供给至下一个步骤。
如上所述，根据本发明的用于制备功能性膜的方法包括：从膜卷材40连续地供给载体B，在载体B上形成涂膜12以制备载体Bo，在涂膜12的表面上安置层压膜82，以及卷绕载体作为膜卷材42的步骤；以及将在上述步骤中卷绕的膜卷材42装载到真空成膜设备22中，从膜卷材42连续地供给配置有层压膜82的载体Bo，从载体Bo剥离层压膜82，在载体B上的涂膜12上形成无机膜14，并且卷绕载体Bo作为膜卷材的步骤。
在功能性膜的常规制备中，存在例如微小的膜破裂出现和膜卷材42中涂膜12的平滑度丧失的可能性，因为在载体B上的涂膜12摩擦上面的载体B的背表面，并且还与附着到载体B的背表面的脏物接触。此外，当在这种涂膜12上形成无机膜14时，存在成膜中的缺陷出现并且发生无机膜的龟裂/缺失的可能性。
根据本发明，在涂膜12被涂覆、干燥并且固化(硬化处理)之后，将载体Bo在将层压膜82插到涂膜层的表面上的情况下卷绕成膜卷材42。将这种膜卷材42放置在真空成膜设备22中，并且在形成无机膜14之前剥离层压膜82。因此，可以在涂膜层在抽真空时不由于紧密绕组而受到损害并且在处理过程中涂膜层不受到损害的情况下形成无机膜14，因为在保护涂膜层的情况下将载体Bo输送至真空成膜设备22中。
因此，根据本发明，可以抑制无机膜14的缺陷例如龟裂和缺失的出现，并且可以提供具有高生产率的用于制备功能性膜的方法。
在本发明的用于制备功能性膜的方法中，优选在形成无机膜14之前并且在载体Bo已经通过所有与载体Bo的涂膜侧接触的传送辊之后剥离层压膜82。即，在图2B中，优选在载体Bo已经通过传送辊68之后剥离层压膜82。
此外，类似地，在本发明的用于制备功能性膜的方法中，优选在固化涂膜12之后并且在传送辊与载体Bo的涂膜侧接触之前安置层压膜。
另外，层压膜82的厚度优选大于或等于10μm并且小于或等于300μm。
此外，在层压膜82上，优选涂覆对涂膜12的剥离力为1N/m以上且5N/m以下的粘合剂材料。这是因为，当置于真空下时，在涂膜层和层压膜82之间的空气逸出，自然提高了它们之间的粘合力。因此，当使用强粘合剂材料时，难以在真空下剥离层压膜82。为了消除在涂膜层和层压膜之间的空气的这种问题，可以使用具有多孔结构的片状构件作为层压膜82的材料，代替通过熔融成膜形成的膜，例如聚乙烯。
此外，无机膜14优选以10nm以上且200nm以下的厚度形成。
根据本发明的用于制备功能性膜的方法，可以抑制无机膜的缺陷例如龟裂和缺失的出现，并且可以提供具有高生产率的用于制备功能性膜的方法。因此，可以将功能性膜的水分渗透率控制为低于1.0×10-3g/m2·天。
涂膜12优选是平滑的，并且具有高的膜硬度。根据按约10μm2计的平均粗糙度(Ra值)，涂膜12的平滑度优选为10nm以下，更优选为2nm以下。
涂膜12的膜硬度优选不小于一定水平的硬度。在通过纳米压痕测量法测量时的作为刺穿硬度的硬度优选为100N/mm2以上，更优选为200N/mm2以上。此外，根据铅笔硬度(由日本工业标准JIS S 6006定义)，膜优选具有″HB″以上，更优选″H″以上的硬度。
在本发明中，对其上形成涂膜12和无机膜14的载体B没有特别限制。只要可以通过真空成膜形成上述涂膜12和无机膜14，各种基材(基底膜)就都是可用的，包括各种树脂膜如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜和各种金属膜例如铝片材，它们在包括气体阻挡膜、光学膜和保护膜的各种功能性膜中使用。
另外，载体B可以是在表面上形成各种膜例如保护膜和粘合剂膜的载体。
构成涂膜12的涂覆膜含有辐射固化性单体或低聚物作为主要组分。具体地，要使用的单体或低聚物优选为包含2个以上的烯键式不饱和双键并且可以优选通过光的辐照进行加成聚合的单体或低聚物。这样的单体或低聚物包括在分子中包含至少一个烯键式不饱和基团的化合物，该化合物可以进行加成聚合，并且在常压下具有100℃以上的沸点。单体或低聚物的实例包括单官能丙烯酸酯或单官能甲基丙烯酸酯如聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯以及苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯；聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧丙基)醚、三(丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯、三(丙烯酰氧乙基)氰尿酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯；多官能丙烯酸酯或多官能甲基丙烯酸酯如多官能醇如三羟甲基丙烷和甘油的环氧乙烷或环氧丙烷加合物的(甲基)丙烯酸酯。
此外，可以提及的是多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯如日本审查申请出版物S48-41708、日本审查申请出版物S50-6034和日本专利申请公开S51-37193中所述的氨基甲酸酯丙烯酸酯；在日本专利申请公开S48-64183、日本审查申请出版物S49-43191和日本审查申请出版物S52-30490中所述的聚酯丙烯酸酯；作为环氧树脂和(甲基)丙烯酸之间的反应产物的环氧丙烯酸酯。
在这些中，优选三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
此外，除这些以外，可以提及日本专利申请公开H11-133600中所述的″可聚合化合物B″作为优选材料。
作为要使用的光聚合引发剂或光聚合引发剂体系，可以提及的是在美国专利2,367,660中公开的邻位聚缩酮基(polyketaldonyl)化合物、在美国专利2,448,828中所述的偶姻醚化合物、如美国专利2,722,512中所述的被α-烃取代的芳族偶姻化合物、美国专利3,046,127和2,951,758中所述的多核醌化合物、美国专利3,549,367中所述的三芳基咪唑二聚物和对氨基酮的组合、日本审查申请出版物S51-48516中所述的苯并噻唑化合物和三卤甲基均三嗪化合物、美国专利4,239,850中所述的三卤甲基三嗪化合物、美国专利4,212,976中所述的三卤甲基噁二唑化合物等。特别优选三卤甲基均三嗪、三卤甲基噁二唑和三芳基咪唑二聚物。
此外，除这些以外，可以提及日本专利申请公开H11-133600中所述的″聚合引发剂C″作为优选的材料。基于涂布液的固含量，要使用的光聚合引发剂的量优选为0.01至20质量％、更优选为0.5至10质量％。光辐照以聚合液晶化合物优选通过使用紫外光进行。辐照能优选为20mJ/cm2至50J/cm2，更优选为100mJ/cm2至2000mJ/cm2。为了促进光聚合反应，光辐照可以在加热条件下进行。
涂膜12的成膜法包括通常的溶液涂布法、真空成膜法。
作为溶液涂布法，可以提及浸渍涂布法、气刀涂布法、幕涂法、辊涂法、绕线棒涂布法、凹版式涂布法、滑涂法或如美国专利2,681,294中所述其中使用加料斗的挤出涂布法。
丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合被空气中的氧气抑制。因此，在本发明中，当它们被用作涂膜12时，优选在聚合时降低氧浓度或氧的分压。当通过氮置换法降低在聚合时的氧浓度时，氧浓度优选为2％以下、更优选为0.5％以下。当通过抽真空方法降低在聚合时的氧分压时，总压力优选为1000Pa以下、更优选为100Pa以下。另外，特别优选通过在100Pa以下的减压条件下辐照2J/cm2以上的能量进行紫外光聚合。
在本发明中，单体的聚合度优选为80％以上、更优选为85％以上、进一步优选为90％以上。这里，聚合度是指反应的可聚合基团与存在于单体混合物中的全部可聚合基团(例如，在丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的情况下为丙烯酰基或甲基丙烯酰基)的比率。
当使用本发明的层压膜(功能性膜)制备用于各种装置和仪器例如包括有机EL显示器和液晶显示器的显示装置的保护膜时，足以形成氧化硅膜等作为无机膜14。
此外，当制备光学膜例如抗反射膜、光反射膜和各种滤光器时，足以形成包含具有或者显示出所需的光学特性的材料的膜作为无机膜14。
特别地，最重要的是，本发明最适合用于制备气体阻挡膜，因为涂膜12具有优异的表面平滑度，这使得能够形成具有优良的气体阻挡性能的无机膜14。
此外，当层压时，即，当在无机膜14上形成其它涂膜时，可能以相同的方式发生″紧密绕组″和″处理损害″，因而本发明的效果更显著。
至此，已经详细描述了本发明的用于制备功能性膜的方法，但是本发明不限于上述实施方案。理所当然的是，可以进行各种改进和修改，除非它们偏离本发明的范围。
实施例
下面，将参考本发明的具体实施例更详细地描述本发明。
使用图2中所示的涂膜形成设备20和真空成膜设备22制备功能性膜。
通过将丙烯酸酯单体和光聚合引发剂溶解在有机溶剂中，将该溶液通过口模涂布机涂覆，干燥并且通过紫外光固化(硬化处理)而固化，得到涂膜。涂膜层的厚度通过供给的涂布液量控制，使得处于完全固化(硬化处理)状态的膜厚度为约1μm。
此外，在下表1中，在其中层压膜的插入位置被规定为″紧接其后″的实验中，在固化涂膜之后并且在接触辊与涂布的表面接触之前的位置将层压膜粘贴在涂膜层的表面上。
此外，在下表1中，在其中层压膜的插入位置被规定为″卷绕部″的实验中，在膜已经通过所有与涂布表面接触的接触辊之后的位置将层压膜粘贴在涂膜层的表面上。
为了粘贴层压膜，当层压膜的插入位置为″紧接其后″时，将层压膜在通过紫外光辐照仪器辐照紫外光之后插到涂布表面上。在不使用夹持辊提供热量而是仅仅利用已经涂覆在层压膜上的粘合剂层的力情况下，将层压膜层压在涂膜上。
此外，在层压膜的插入位置为″卷绕部″的情况下，通过在层压膜和用于夹持的夹持辊之间安装螺旋辊，将层压膜在宽度方向上拉伸的同时粘贴。另外，这是为了防止载体由于折皱等而受损，所述折皱等是由载体变形引起的，所述载体变形归因于在不均匀地粘贴层压膜时出现的内部残留空气，而且，在暴露于真空中时，在层压膜和有机层之间的空气没有被均匀地抽出。
作为载体B，使用PET基底膜，其宽度为1000mm并且厚度为100μm。控制卷绕装置使卷绕张力对应卷绕半径变得恒定。
将具有在各种条件下形成的涂膜层的膜卷材放置在真空成膜设备22中，之后，为了尽可能多地除去层压膜和涂膜层之间的空气，将它们在大气压下留置1小时以上以允许空气由于膜卷材的自重而逸出。在对真空成膜设备22抽真空之后，在″紧接退绕机56之后″(在载体通过接触载体的涂膜侧的传送辊68之前)或者″恰在成膜鼓62之前″(在载体通过接触载体的涂膜侧的传送辊68之后)，剥离层压膜82，然后形成无机膜14。另外，当剥离层压膜时，为了抑制在真空下的粘合力增加，因而在调节扭矩的情况下控制在层压膜剥离/卷绕部的膜卷材的移动。
对于无机膜，使用铝作为靶并且通过反应性溅射形成氧化铝膜以得到功能性膜10。
根据以下标准，通过利用水蒸气传输评价这样制备的功能性膜10的性能。
[性能(水分渗透率)的评价标准]
D：1.0×10-3g/m2·天以上
C：2.0×10-4g/m2·天以上，但是小于1.0×10-3g/m2·天
B：1.0×10-4g/m2·天以上，但是小于2.0×10-4g/m2·天
A：小于1.0×10-4g/m2·天
[表1]
实验 层压膜   层压膜厚度(μm) 层压膜插入位置 层压膜剥离位置   无机膜厚度(nm)   水分渗透率(g/m2·天) 性能评价
  1   不存在   -   -   -   50   1.2×10-3   D
  2   存在   60   紧接其后   紧接其后   50   1.7×10-4   B
实验 层压膜   层压膜厚度(μm) 层压膜插入位置 层压膜剥离位置   无机膜厚度(nm)   水分渗透率(g/m2·天) 性能评价
  3   存在   60   紧接其后   恰在其前   50   8.0×10-5   A
  4   存在   60   卷绕部   紧接其后   50   1.9×10-4   B
  5   存在   60   卷绕部   恰在其前   50   1.3×10-4   B
  6   存在   5   紧接其后   恰在其前   50   4.3×10-4   C
  7   存在   10   紧接其后   恰在其前   50   1.0×10-4   B
  8   存在   200   紧接其后   恰在其前   50   7.0×10-5   A
  9   存在   300   紧接其后   恰在其前   50   2.5×10-4   C
  10   存在   60   紧接其后   恰在其前   10   9.6×10-4   C
  11   存在   60   紧接其后   恰在其前   20   1.3×10-4   B
  12   存在   60   紧接其后   恰在其前   200   5.1×10-5   A
在实验2至12中，水分渗透率的评价为A、B或C，实验2至12包括：从膜卷材连续地供给载体，在所述载体上形成涂膜，在所述涂膜的表面上安置层压膜，并且将所述载体卷绕成膜卷材的步骤；和将在上述步骤中制备的膜卷材装载到真空成膜设备中，从膜卷材连续地供给配置有所述层压膜的载体，剥离所述层压膜，在载体上面的涂膜上形成无机膜，以及将载体卷绕成膜卷材的步骤。因此，可以看出，根据本发明，可以抑制无机膜的缺陷例如龟裂和缺失的出现。
此外，显然更有效的是在形成涂膜之后并且在接触辊与涂膜接触之前插入层压膜，并且在形成无机膜之前，或在形成无机膜之前并且在载体已经通过所有与载体的涂膜侧接触的传送辊之后剥离层压膜。
此外，显然优选以10nm至200nm的厚度形成无机膜，并且层压膜的厚度优选为10μm至300μm。

Claims (10)

1.一种用于制备功能性膜的方法，该方法包括以下步骤：
从第一膜卷材连续地供给载体，在所述载体上形成涂膜，在所述涂膜的表面上安置层压膜，并且将所述载体卷绕成第二膜卷材；和
将通过上述步骤制备的第二膜卷材装载到真空成膜设备中，从第二膜卷材连续地供给安置有所述层压膜的载体，剥离所述层压膜，在所述载体上面的所述涂膜上形成无机膜，并且将所述载体卷绕成第三膜卷材。
2.根据权利要求1所述的用于制备功能性膜的方法，其中在固化所述涂膜之后并且在传送辊与所述载体的涂膜侧接触之前，安置所述层压膜。
3.根据权利要求1所述的用于制备功能性膜的方法，其中在形成所述无机膜之前并且通过所有与所述载体的涂膜侧接触的传送辊之后，剥离所述层压膜。
4.根据权利要求2所述的用于制备功能性膜的方法，其中在形成所述无机膜之前并且在通过所有与所述载体的涂膜侧接触的传送辊之后，剥离所述层压膜。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备功能性膜的方法，其中所述层压膜的厚度为10μm以上且300μm以下。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备功能性膜的方法，其中所述无机膜的厚度为10nm以上且200nm以下。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备功能性膜的方法，其中将对所述涂膜的剥离力为1N/m以上且5N/m以下的粘合剂材料涂覆到所述层压膜上。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备功能性膜的方法，其中所述功能性膜的水分渗透率小于1.0×10-3g/m2.天。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的用于制备功能性膜的方法，其中所述涂膜由包含辐射固化性单体或低聚物的材料形成。
10.一种通过根据权利要求1至4中任一项的制备方法制备的功能性膜。
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