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CN103764301A - 功能膜制造方法和功能膜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及功能膜以及制造功能膜的方法，所述功能膜是有机地且无机地层合而具有期望的功能，例如较高的气体阻挡性能并且于无机层和有机层之间具有较高的粘合性。无机层上方的有机层含有有机溶剂；形成有机层的有机化合物；以及不包含有机溶剂的按重量计在0.1％至25％的浓度之间的硅烷偶联剂，有机层使用不含pH控制剂的涂料，并且有机层是在涂布之后经由加热工艺通过固化形成的。

Description

功能膜制造方法和功能膜
技术领域
本发明涉及一种制造功能膜的方法和功能膜，所述功能膜例如，包含交替地形成在支持物上的有机层和无机层的气体阻挡膜。
背景技术
气体阻挡膜适用于，例如，不同装置中的需要防潮性的部分或零件，以及用于包装食品的包装材料、电子组件等，所述装置包含光学装置、例如液晶显示器和有机电致发光(electroluminescence，EL)显示器的显示装置、不同的半导体装置和太阳能电池。
气体阻挡膜是大体上经配置以包含形成在聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)膜等充当支持物(衬底)的塑料膜上的呈现气体阻挡特性的层(下文中也称作“气体阻挡层”)。举例来说，由氮化硅、氧化硅和氧化铝等不同的无机化合物中的任何无机化合物制成的层被称为可以用于气体阻挡膜的气体阻挡层。
在此类气体阻挡膜中，具有层合结构的气体阻挡膜也被称为能够获得高气体阻挡性能的配置，在所述层压结构中各自由有机化合物制成的有机层(有机化合物层)和各自由无机化合物制成的无机层(无机化合物层)交替地形成在支持物上。具有有机层和无机层的层合结构的气体阻挡膜在下文中也被称作“有机/无机层合类型气体阻挡膜”。
举例来说，专利文献1描述了一种气体阻挡膜(用于透明电极的衬底)，所述气体阻挡膜包含由含有硅烷偶联剂的环氧丙烯酸树脂制成且形成在聚合物膜基底上的有机层、由氧化硅或类似物制成且形成在所述有机层上的无机层(气体阻挡层)，以及由含有硅烷偶联剂的丙烯酸树脂制成且形成在所述无机层上的有机层(保护涂层)。
在一般配置中，此类有机/无机层合类型气体阻挡膜通常包含充当支持物上的底涂剂涂层(底涂层)的有机层，并且还包含充当最上层中的保护层的有机层，如同在专利文献1中所描述的实例中。
不仅是如同专利文献1中所示的那样的经配置以仅具有底涂剂涂层与保护层之间的一个无机层的气体阻挡膜，而且是经配置以包含在底涂剂涂层上交替形成的无机层和有机层并且具有充当保护层的最上方有机层的气体阻挡膜也是已知的。换句话说，在作为底涂剂涂层的有机层上具有多个各自由无机层和其上覆盖的有机层组成的组合，并且使最上方有机层充当保护层的构成的气体阻挡膜也是已知的。
在此类有机/无机层合类型气体阻挡膜中主要是无机层呈现出了气体阻挡特性。在有机/无机层合类型气体阻挡膜中，无机层形成在有机层上以使无机层的形成表面平坦化，这是由于有机层和无机层是在保持有机层的平坦的同时形成的，由此形成的无机层是均匀的，并且没有裂缝或断裂，并且获得了优良的气体阻挡性能。
还已知的是通过具有各自由有机层和无机层组成的多个组合，可以在有机/无机层合类型气体阻挡膜中获得更加优良的气体阻挡性能。
然而，在有机/无机层合类型气体阻挡膜中，难以确保无机层与其上覆盖的有机层之间的充分的粘合。
无机层(无机膜)通常由气相沉积工艺形成，例如，等离子化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)和溅射。通过此类气相沉积工艺获得的膜是致密的。由于无机层是致密的，与所谓的易于粘合层的涂敷不同，形成在无机层上的有机层不允许渗透，因此无法获得所谓的锚固效应并且无法确保充分的粘合。
因此，在有机/无机层合类型气体阻挡膜中的有机层在无机层上的形成过程中，将硅烷偶联剂添加到涂料中以用于形成也如在专利文献1中描述的有机层。
由于将硅烷偶联剂添加到涂料中，在硅烷偶联剂与下面的无机层之间形成了共价键，并且有机化合物通过共聚反应或类似反应而键合到有机膜内部的硅烷偶联剂。因此在无机层和其上覆盖的有机层之间可以获得较强的粘合性。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP2001-125079A
发明内容
技术问题
然而，向覆盖无机层的有机层添加硅烷偶联剂同样具有各种问题。
众所周知的是，硅烷偶联剂的反应是通过烷氧基等可水解基团的水解来进行的。对pH进行适当的调节以使得水解能够进行下去，并且逐滴的添加pH调节剂(酸或碱)来控制pH。
即使是pH得到了适当的控制，将pH调节剂逐滴的添加到含有硅烷偶联剂的涂料中也能使水解进行下去，这是由于生产环境的湿度或来自有机溶剂的水供应的缘故。水解的进行随着时间的推移增加了涂料的粘度。因此，在涂敷步骤中的适当的涂敷条件下，涂料的粘度偏离了适当的粘度范围，并且更有可能出现有缺陷的涂层或类似涂层。
专利文献1描述了组成有机层的丙烯酸树脂优选地具有1到4的酸值，以抑制此类不必要的水解过程。
在含有添加到其中的硅烷偶联剂的涂料中，涂料的水解使得醇作为副产物而生成。此外，如果加入了过量的硅烷偶联剂，那么硅烷偶联剂作为未反应的物质仍然存在于涂料中。
作为副产物生成的醇以及仍未反应的硅烷偶联剂成为在有机层的形成中抑制有机化合物的固化(光聚合反应)的因素。因此，这些物质成为了增加固化时间并且因此降低生产率的因素。
此外，如上文所述，无机层由气相沉积工艺(真空沉积工艺)形成，例如，等离子CVD和溅射。
如果在进一步在有机层上形成无机层的过程中如上文所述作为副产物生成的醇以及未反应的硅烷偶联剂仍然存在于有机层中，那么在无机层的形成过程中通过在降低的压力下进行加热使得大量的气体从有机层中释放出来。因此，出现了阻碍致密的无机层形成的因素，例如无机层的膜形成空间中的压力变化以及非稳定的等离子体，从而造成了包含制成的气体阻挡膜的气体阻挡性能降低在内的问题。
本发明旨在提供一种功能膜制造方法以及通过所述制造方法获得的功能膜，所述方法能够确保在包含交替地形成在支持物(衬底)上的有机层和无机层的有机/无机层合类型气体阻挡膜等功能膜中，有机层与其下面的无机层之间的充分的粘合性，方法是在有机层中并入硅烷偶联剂，并且能够持续地制造高性能的功能膜，方法是抑制由硅烷偶联剂的不必要的水解造成的涂料粘度的增加以及由过量添加的硅烷偶联剂或作为副产物的醇引起的气体阻挡性能的降低。
问题的解决方案
为了实现上述目标，本发明提供了用于制造功能膜的功能膜制造方法，所述功能膜具有支持物，以及交替地形成在支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层，所述方法包括：通过涂敷工艺形成有机层的步骤以及通过气相沉积工艺形成硅化合物的无机层的步骤，并且在覆盖无机层的有机层形成时，进一步包括在有机层形成之前使无机层的表面曝露于空气的步骤，其中覆盖无机层的有机层是使用涂料形成的，所述涂料含有有机溶剂、用于形成有机层的有机化合物以及就不含有机溶剂的涂料的浓度而言含量为0.1wt％至25wt％的硅烷偶联剂、并且不含pH调节剂，方法是将涂料涂敷到无机层的表面上，并且使无机层上的涂料在高于由硅烷偶联剂造成的副产物与有机溶剂的共沸点的温度下受到热处理和干燥，或者在高于副产物和有机溶剂的沸点中较高的一者的温度下受到热处理和干燥，随后对有机化合物进行固化。
在上文所述的本发明的功能膜制造方法中，热处理优选地是通过从有机层和无机层形成的一侧以及有机层和无机层未形成的一侧对支持物进行加热来执行的。
优选地，涂料的热处理和干燥是同时执行的。
作为有机化合物，用于形成覆盖无机层的有机层的涂料优选地含有具有高于副产物和有机溶剂的共沸点或沸点中的较高的一者的玻璃态转化温度的有机化合物。
作为用于形成有机层的有机化合物，涂料优选地含有就不含有机溶剂的涂料的浓度而言含量为50wt％或更高的三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯单体以及三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯低聚合物中的任一者或这两者。
有机化合物优选地由紫外光照射或电子束照射中的任一者或这两者来固化。
热处理优选地由热空气加热、用加热辊进行加热以及用传热板进行加热中的一者以上来执行。
优选地，支持物是条带形式并且从缠绕成卷的支持物卷中将支持物释放出来，将涂料涂敷于支持物、涂料的热处理和干燥、以及有机化合物的固化是随着释放的支持物在其纵向方向上传送而执行的，由此形成了有机层，并且具有形成在其上的有机层的支持物再次缠绕成卷。
本发明还提供了包括支持物，以及交替地形成在支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层的功能膜，其中无机层是硅化合物层且覆盖无机层的有机层含有含量为0.1wt％至25wt％的硅烷偶联剂并且不含pH调节剂。
在如上所述的本发明的功能膜中，有机层优选地含有通过对含量为50wt％或更高的三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯单体以及三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯低聚合物中的任一者或这两者进行聚合获得的成分。
功能膜优选地包含形成在支持物的表面上的有机层以及形成为最上方层的有机层。
功能膜优选地包含各自由无机层以及覆盖无机层的有机层组成的多个组合。
发明的效果
如上文所述配置的本发明涉及有机/无机层合类型功能膜，在所述功能膜中有机层和无机层是交替形成的。根据本发明，在此类有机/无机层合类型功能膜中形成在无机层上的有机层是使用含有预定量的硅烷偶联剂但是不含pH调节剂的涂料形成的。另外，形成在无机层上的有机层通过涂敷涂料并且允许硅烷偶联剂的反应通过热处理来进行而形成。
因此，本发明能够获得高性能的功能膜，例如具有高气体阻挡性能的气体阻挡膜，所述气体阻挡膜包含有机层，所述有机层与其下面的无机层具有优良的粘合性，并且所述有机层是使用适当的涂料形成的，在所述涂料中硅烷偶联剂的水解并不是没有必要的进行的，所形成的无机层是致密的。
附图说明
[图1](A)到(C)是概念上示出了通过本发明的制造方法制造的功能膜的实例的视图。
[图2]概念上示出了用于实施本发明的功能膜制造方法的制造设备的实例；(A)示出了用于形成有机层的装置，并且(B)示出了用于形成无机层的装置。
具体实施方式
下文中参考附图中所示的优选实施例详细描述了根据本发明的功能膜制造方法以及所得的功能膜。
本发明的功能膜包含交替地形成在支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层。形成在无机层上的有机层含有含量在0.1wt％到25wt％的硅烷偶联剂但是不含pH调节剂。
如上文所述的本发明的功能膜基本上是由本发明的功能膜制造方法制造的。
图1(A)概念上示出了利用本发明的功能膜的气体阻挡膜的实例。
根据本发明的功能膜和制造功能膜的方法分别地并不局限于气体阻挡膜以及制造气体阻挡膜的方法。换句话说，本发明可以应用到具有期望的功能的多种已知的功能膜中，包含例如光学滤波器以及防反射膜在内的多种光学膜。然而，如同稍后将要描述的，本发明可以显著地减少由残留在有机层中的硅烷偶联剂造成的醇等副产物的不利的影响，从而形成致密的无机层。因此，本发明有利地用于气体阻挡膜中，在所述气体阻挡膜中无机层的致密性大大地有助于性能。
图1(A)中所示的气体阻挡膜10a包含形成在支持物B(的表面)上的有机层12、形成在有机层12上的无机层14以及保护性有机层16，所述保护性有机层16是形成在无机层14上并且用作保护层的有机层。
本发明的气体阻挡膜(功能膜)并不局限于所说明的实例，所述实例经配置而将一层无机层夹在两层有机层之间并且总共包含三层，即，有机层和无机层交替地形成在支持物B上。
换句话说，多种层配置都是可用的，前提是本发明的气体阻挡膜经配置而包含交替形成的两层以上的有机层以及一层以上的有机层。因此，可以采用具有各自由有机层和无机层组成的两层以上的组合的配置。具体而言，用作底涂剂涂层的有机层形成在支持物B的表面上且用作保护层的有机层形成在最上层中的层配置是有利地使用的，而不论气体阻挡膜的性能和强度方面的有机层/无机层组合的数目如何。
本发明的气体阻挡膜的优选实例包含如图1(B)中所示的气体阻挡膜10b，所述气体阻挡膜10b包含支持物B的表面上的有机层12a、有机层12a上的无机层14a、无机层14a上的有机层12b、有机层12b上的无机层14b，以及作为最上方有机层的保护性有机层16。简而言之，本发明的气体阻挡膜的优选实例是总共包含五层的气体阻挡膜10b，并且在所述气体阻挡膜10b中有机层和无机层是交替地形成在支持物B上的。
本发明的气体阻挡膜的另一优选的实例包含如图1(C)中所示的气体阻挡膜10c，所述气体阻挡膜10c包含支持物B的表面上的有机层12a、有机层12a上的无机层14a、无机层14a上的有机层12b、有机层12b上的无机层14b，无机层14b上的有机层12c、有机层12c上的无机层14c，以及作为最上方有机层的保护性有机层16。简而言之，本发明的气体阻挡膜的优选实例是总共包含七层的气体阻挡膜10c，并且在所述气体阻挡膜中有机层和无机层是交替地形成在支持物B上的。
另外的其他优选实例是总共包含九层以上的气体阻挡膜，并且在所述气体阻挡膜中有机层和无机层是交替地形成的。基本上，就气体阻挡膜性能而言，更加优良的气体阻挡膜是通过各自由有机层和无机层组成的增加数目的组合获得的。
根据本发明，支持物(衬底/基底)B并不受到特定的限制并且可以利用用于气体阻挡膜的支持物的多种已知的片材。
优选地使用长片形状的支持物B(采用网的形式的支持物B)，因此有机层和无机层可以通过稍后描述的卷对卷式系统来形成。
可以有利地使用的支持物B的特定的实例包含由不同的塑料(聚合物材料)制成的塑料膜，所述塑料例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯，以及聚甲基丙烯酸酯。
支持物B可以是这样的，在所述支持物B中，用于获得不同的功能的层(膜)形成在上文所描述的任何塑料膜的表面上，所述层(膜)例如，保护层、粘合层、光反射层、抗反射层、光屏蔽层、平坦化层、缓冲层，以及压力缓解层。
在气体阻挡膜10a(10b、10c)中，形成在支持物B的表面上的有机层12(12a)是由有机化合物制成的层(主要由有机化合物组成的层(膜))并且是通过经由聚合(交联)的有机化合物的单体或低聚物的固化获得的。
在本发明的气体阻挡膜10a中，作为无机层14(14a至14c)下面的层且形成在(例如)支持物B的表面上的有机层12，基本上作为用于呈现出气体阻挡特性(期望的功能)的无机层14的底涂剂涂层。通过在作为底涂剂涂层的有机层12上形成无机层14，无机层14的形成表面得到了平坦化并且因此形成的无机层14是均匀的并且不具有裂缝、断裂或包含未形变部分的空隙(具有显著减少的空隙)，由此可以持续地制造呈现出期望的气体阻挡性能的气体阻挡膜。
在本发明的制造方法中，形成在支持物B的表面上的有机层12的形成材料并不受特定的限制并且可以使用多种已知的有机化合物(树脂/聚合物材料)。
更确切地说，其优选实例包含由热塑性树脂制成的膜，例如，聚酯、丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸-顺丁烯二酸共聚物、聚苯乙烯、透明的氟树脂、聚酰亚胺、氟化聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺、酰化纤维素、聚氨酯、聚醚醚酮、聚碳酸酯、脂环族聚烯烃、聚芳酯、聚醚砜、聚砜、芴环修饰的聚碳酸酯、脂环族环修饰的聚碳酸酯、芴环修饰的聚酯，和丙烯酰基化合物；聚硅氧烷以及其他有机硅化合物。
在这些之中，由将醚基团作为官能团的自由基可聚合化合物和/或阳离子可聚合化合物的聚合产物形成的有机层12是优选的，因为此类有机层使无机层14的形成表面平坦化，从而允许无机层14充分地呈现其功能，并且所述有机层具有优良的耐热性。
具体而言，主要由丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸脂单体或低聚物的聚合物组成的丙烯酸树脂和甲基丙烯酸树脂是适用于有机层12的，因为它们在强度和光学特性方面也是优良的。
如上文所述，在本发明的制造方法中，无机层14下面的有机层12基本上作为底涂剂涂层以用于适当地形成无机层14。
因此，可以对有机层12的厚度进行适当地设置，从而能够实现此目的。具体而言，根据本发明的发明者进行的研究，有机层12优选地具有500nm到3,000nm的厚度。
无机层14(14a-14c)是硅化合物层(主要由硅化合物组成的层(膜))。在所说明的气体阻挡膜10a(10b和10c)中，无机层14主要呈现出期望的功能，即，气体阻挡特性。
无机层14的形成材料并不受到特定的限制，并且可以使用多种呈现出气体阻挡特性的硅化合物。
可以适当使用的膜的特定的实例包含由无机化合物制成的那些，所述无机化合物包含：硅氧化物，例如，氧化硅、氮氧化硅、硅碳氧化物、硅碳氮氧化物；硅氮化物，例如，氮化硅和硅硝基碳化物；硅碳化物，例如，碳化硅；其氢化物；其中两种以上的混合物；以及其含氢的类型。
具体而言，氮化硅、氧化硅和氮氧化硅的使用是具有优势的，因为可以获得优良的气体阻挡性能。
当保护性有机层16(有机层12b、有机层12c等)将要形成为覆盖层时，将-O基团或-OH基团引入到无机层14的表面。
稍后将对这一点进行进一步的详细描述。
在本发明应用于除气体阻挡膜之外的功能膜的情况下，无机层14可以通过适当地选择呈现出期望功能的硅化合物而形成，例如，允许预定波段的光进行传输而其他波段中的光被阻断的预定的折射率或滤波特性。
本发明的功能膜并不局限于无机层14主要呈现出期望的功能的膜，而是可以通过将有机层12与无机层14结合起来而呈现出功能膜的期望功能的膜。
在多层无机层14包含在本发明中的情况下，各层无机层14可以是全部由相同的材料(硅化合物)制成的无机层14。或者，无机层14可以包含由相互地不同的材料制成的，或由彼此不同的材料制成的两层以上的无机层14。
根据本发明，无机层14的厚度并不受到特定的限制。也就是说，无机层14的厚度可以根据形成材料进行适当的确定，因此可以呈现出期望的气体阻挡特性(功能)。具体而言，无机层14优选地具有15mn到200nm的厚度。
以持续的方式呈现出充分功能的无机膜14可以通过将无机层14的厚度调节为15nm或者更大而形成。无机层14通常是脆弱并且当它过厚时可能引起断裂、裂缝或分层。然而，可以通过将无机层14的厚度调节为200mn或更小来防止断裂的发生。
考虑到这一点，无机层14优选地具有15nm到100mn且尤其是20nm到75nm的厚度。
在优选实施例中，功能膜10a具有主要用于保护无机层14等的保护性有机层16，所述保护性有机层16形成在最上方，作为最上方层(与支持物相反的最外层，即，距离支持物最远的层)。
众所周知的是，无机层14通常是脆弱且较薄的。因此，在有机层12和无机层14交替地形成在其中的气体阻挡膜10a以及类似物中，充当保护层的保护性有机层16形成在最上方层中而保护易于发生断裂的无机层14，由此可以按持续的方式执行稍后将会描述的卷对卷式处理或切割等处理。
根据本发明，保护性有机层16以及另外地形成在无机层14上的有机层，例如，图1(B)的气体阻挡膜10b中的有机层12b以及图1(C)的气体阻挡膜10c中的有机层12b和有机层12c，含有含量在0.1wt％到25wt％的硅烷偶联剂但是不含pH调节剂。
稍后将对这一点进行进一步描述。
形成在无机层上的有机层，例如，保护性有机层16以及形成在它们的对应的无机层14上的有机层12b和有机层12c，是将要按特定顺序形成的基本上相同的层。因此，在以下描述中将保护性有机层16作为典型的实例。
根据本发明，由与上文所描述的有机层12相同类型的有机化合物形成的多种层都可以用作保护性有机层16。
就稍后描述的加热处理中的耐热性而言，由醚基作为官能团的自由基可聚合化合物和/或阳离子可聚合化合物的聚合产物形成的层是适用于保护性有机层16的。
具体而言，不仅就上述耐热性而且就低折射率和优良的光学特性而言，主要由丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸脂单体或低聚物的聚合物组成的丙烯酸树脂和甲基丙烯酸树脂是适用于保护性有机层16的。
更确切地说，主要由丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸脂单体或者低聚合物的聚合物组成的丙烯酸树脂和甲基丙烯酸树脂是优选的，所述聚合物具有两个以上的官能团，例如，二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(DPGDA)、1，9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯(A-NOD-N)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(A-HD-N)、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(TMPTA)、(修饰的)双酚A二(甲基)丙烯酸酯，以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(DPHA)。
此外，通过对三官能或更高的丙烯酸酯单体或者低聚合物进行聚合获得的成分优选地包含在50wt％或更高的含量内且尤其优选地包含在70wt％或更高的含量内。
保护性有机层16的厚度并不受到特定的限制，并且可以与上文描述的有机层12的厚度相同。
图2概念上示出了用于实施本发明的功能膜制造方法的制造设备的实例。
所述制造设备包含：有机膜形成装置20，所述有机膜形成装置20用于形成有机层12和保护性有机层16(有机层12a到有机层12c)；以及无机膜形成装置24，所述无机膜形成装置24用于形成无机层14(无机层14a至无机层14c)。在图2中，(A)示出了有机膜形成装置20且(B)示出了无机膜形成装置24。
图2中示出的有机膜形成装置20和无机膜形成装置24都是所谓的卷对卷(roll-to-roll)(下文中也缩写为R对R)膜形成装置，在所述装置的每一者中条带形式的膜形成材料(网形式的膜形成材料)从具有缠绕成卷的膜形成材料的材料卷中供料出来，随着材料在纵向方向上传送，膜在膜形成材料上形成，并且具有形成在其上的膜的膜形成材料再次缠绕成卷。
在本发明的制造方法中，根据一项优选的实施例，通过此R对R的使用可以有效地制造功能膜。
本发明的制造方法并不局限于气体阻挡膜等功能膜是以条带形式通过支持物B上的R对R来制造的情况。举例来说，本发明的制造方法可以是以下类型的，其中在采用切片形式的支持物B上使用所谓的片材供料(批量)类型膜形成方法来制造功能膜。
同样在使用切片形式的支持物B的情况中，有机层12和无机层14以及作为最上方有机层的保护性有机层16是由与下文中将要描述的R对R制造方法相同的方法形成的。
在不止一个有机层12和/或不止一个无机层14是以本发明的制造方法形成的情况下，应用到各层的形成方法(膜形成方法)可以是相同或不同的。
图2中所示的制造设备用于制造类似于图1中所示的功能膜的功能膜，在所述功能膜中有机层12和无机层14交替地形成在支持物B上，有机层12形成在支持物B的表面上，并且最上方有机层是保护性有机层16。
在用于形成有机层12和保护性有机层16的图2(A)的有机膜形成装置20中，膜形成材料Za由本身为条带形式的支持物B组成，或者由具有形成在其上的有机层12和无机层14的条带形式的支持物B组成，其中无机层14呈现了材料表面。
另一方面，在用于形成无机层14的图2(B)的无机膜形成装置24中，膜形成材料Zb由具有形成在其上的有机层12的条带形式的支持物B组成，或者由具有交替地形成在其上的两层以上的有机层12和一层以上的无机层16的条带形式的支持物B组成，其中有机层12呈现了材料表面。
图2(A)中所示的有机膜形成装置20是适用于形成有机层12或保护性有机层16的装置，方法是将用于形成有机层12或保护性有机层16的涂料涂敷到膜形成材料Za上、对涂敷的涂料进行干燥，以及之后随着膜形成材料Za在其纵向方向上传送而通过曝光使含在涂料中的有机化合物交联和固化。
在所说明的实例中，有机膜形成装置20包含，例如，涂布构件26、干燥构件28、曝光构件30、旋转轴32、卷起轴34以及传送辊对36和传送辊对38。
除了所说明的部件之外，有机膜形成装置20可以包含提供在已知装置中的多种部件，所述部件随着条带形式的膜形成材料的传送而通过涂敷执行膜形成，所述部件的实例包含传送辊对、用于膜形成材料Za的引导部件以及多种传感器。
在有机膜形成装置20中，膜形成材料Za缠绕成的材料卷42安装在旋转轴32上。
一旦材料卷42安装在旋转轴32上，则从材料卷42中释放膜形成材料Za并且使其通过预定的传送路径，以到达卷起轴34(即，通过装置进行供料)，所述传送路径包含涂布构件26、干燥构件28以及曝光构件30。
在有机膜形成装置20中，膜形成材料Za与卷起轴34上的膜形成材料Za的缠绕同步而从材料卷42中供料出来，并且随着膜形成材料Za沿着预定的传送路径在纵向方向上传送，有机层12或类似物连续地形成在条带形式的膜形成材料Za上。
从材料卷42中供料出来的膜形成材料Za是由传送辊对36夹捏的，并且因此首先传送到涂布构件26上。
涂布构件26用于将用于形成有机层12的涂料或者将用于形成保护性有机层16的涂料涂敷到膜形成材料Za的表面上。
在本发明的制造方法中，形成在支持物的表面上的有机层12(12a)可以使用用于形成由已知的有机化合物制成的层的涂料来形成。相比之下，根据本发明的制造方法，形成在无机层14上的保护性有机层16(有机层12b和有机层12c)是由涂料形成的，所述涂料含有有机溶剂、用于形成保护性有机层16的有机化合物、以及就不包含有机溶剂的涂料的浓度而言含量为0.1wt％到25wt％的硅烷偶联剂(相对于被视作100wt％的不包含有机溶剂的成分的总量的浓度)，但是不含pH调节剂。
稍后将对这一点进行进一步描述。
对于在涂布构件26中将涂料涂敷到膜形成材料Za上的方法并没有特定的限制。
因此，在涂料的涂敷中，涂敷涂料的已知的方法都是可用的，可以作为实例的有模具涂布、浸渍涂布、气刀涂布、幕式涂布、辊子涂布、线棒涂布、凹面涂布以及斜板式涂布。
涂布构件26需要将涂料涂敷到无机层14上，且因此涂料优选地通过模具涂布(使用模具涂布器)来涂敷。如上文所述，无机层14是脆弱的并且易于出现裂缝或其他缺陷。根据模具涂布，只有涂料与无机层14接触，且因此可以有利地防止对无机层14的损伤。
膜形成材料Za随后被传送到干燥构件28。干燥构件28用于对涂布构件26涂敷的涂料(涂层膜)进行干燥。
在保护性有机层16(即，无机层上的有机层)形成时，干燥构件28不仅作为用于干燥涂料的构件而且还作为执行本发明的制造方法中的热处理的热处理构件。换句话说，在有机膜形成装置20中，在保护性有机层16形成时，稍后将要描述的涂料的热处理与涂料的干燥同时执行(热处理也用于对涂料进行干燥)。
在所说明的有机膜形成装置20中，根据一项优选实施例，干燥构件28具有用于通过来自前表面侧(涂料侧)的加热进行干燥的干燥构件28a以及用于通过来自后表面侧(支持物B侧)的加热进行干燥的干燥构件28b。换句话说，干燥构件28从膜形成材料Za的前表面侧和后表面侧对涂料进行干燥。举例来说，前表面侧上的干燥构件28a是热空气干燥构件，而后表面侧上的干燥构件28b是加热辊(具有加热机构的通过辊)。
也就是说，干燥构件28通过对涂料以及支持物B一起进行加热来干燥涂料。因此，在保护性有机层16形成时，涂料也在无机层14所放置的侧面得到充分加热，从而成为经干燥和经热处理的。
具有此类配置的有机膜形成装置20是优选的，因为有机膜形成装置20能够使本发明的效果更加有利地呈现出来，即用于形成保护性有机层16的涂料不需要含有pH调节剂，尽管其含有硅烷偶联剂，并且获得了较高的粘合性。
干燥构件28(热处理构件)并不受到特定的限制并且已知的加热构件都是可以使用的，只要稍后描述的涂料的热处理是可能的并且涂料可以得到干燥(有机溶剂可以被移除)即可，上述过程是根据，例如，在膜形成材料Za到达曝光构件30之前的支持物B的传送速度，由此使得有机化合物准备就绪而进行聚合。
优选的实例包含使用加热辊的加热构件、热空气加热构件以及使用传热板的加热构件。这些可以单独或组合起来用于加热构件28。
用于实施本发明的制造方法的有机膜形成装置中用于干燥涂料的构件(以及加热构件)并不局限于图2中所示的实例。换句话说，可以使用如上所述的多种配置，只要稍后描述的涂料的热处理是可能的且涂料可以得到适当的干燥以使有机化合物准备就绪以进行聚合即可。
举例来说，用于从前表面侧进行干燥的干燥构件28a可以仅在不使用用于从后表面侧进行干燥的干燥构件28b时使用。
膜形成材料Za随后被传送到曝光构件30。曝光构件30将在由涂布构件26涂敷后由干燥构件28干燥的涂料曝露于紫外光(UV光)或可见光等光下，以对包含在涂料中的有机化合物(有机化合物的单体或低聚物)进行交联(聚合)和固化，由此形成有机层12或保护性有机层16。
根据本发明，光聚合并不是用于有机化合物的交联的唯一的方法，例如热聚合、电子束聚合以及等离子聚合等多种方法都可以根据用于形成有机层12和保护性有机层16的有机化合物进行使用。在本发明的制造方法中，丙烯酸类型的树脂，例如，丙烯酸树脂以及甲基丙烯酸树脂，可以如上文所描述有利地用于有机层12和保护性有机层16，并且因此可以有利地使用光聚合以及电子束聚合。
有机层12或保护性有机层16以此方式形成于其上的膜形成材料Za是由传送辊对38夹捏并且传送到卷起轴34的，并且再次缠绕到卷起轴34上形成卷。
随着材料卷46即将要在无机膜形成装置24中受到膜形成而形成无机层14，具有形成于其上的有机层12的膜形成材料Za(即，膜形成材料Zb)被供料到图2(B)中所示的无机膜形成装置24(更确切地说是其供料室50)。
另一方面，具有形成在其上的保护性有机层16的膜形成材料Za被供料到下一步骤作为气体阻挡膜10a(10b或10c：功能膜)所缠绕成的产品卷48。
提供无机膜形成装置24而在膜形成材料Zb的表面上形成(沉积)无机膜14，也就是说，在无机层12的表面上通过气相沉积(真空沉积)，并且所述无机膜形成装置24包含供料室50、膜形成室52以及卷起室54。
除了所说明的部件之外，无机膜形成装置24可以包含提供在已知装置中的多种部件，所述部件随着条带形式的膜形成材料的传送而通过气相沉积执行膜形成，所述部件的实例包含传送辊对、用于调节膜形成材料Zb的宽度方向上的位置的引导部件以及多种传感器。
供料室50包含旋转轴56、引导辊60以及真空排气构件61。
在无机膜形成装置24中，膜形成材料Zb缠绕成的材料卷46安装在供料室50的旋转轴56上。
在将材料卷46安装到旋转轴56上时，膜形成材料Zb沿着预定传送路径传送，所述传送路径起始于供料室50并且经过膜形成室52而到达卷起室54的卷起轴58。同样在无机膜形成装置24中，膜形成材料Zb与卷起轴58上的膜形成之后的膜形成材料Zb的缠绕同步而从材料卷46中供料出来，并且随着膜形成材料Zb在纵向方向上的传送，无机层14连续地在膜形成室52中形成在膜形成材料Zb上。
在供料室50中，旋转轴56是在附图中的顺时针方向上由驱动源(未图示)进行旋转的，从而使得膜形成材料Zb从材料卷46中供料出来。此外，供料室50使用引导辊60而引导膜形成材料Zb沿着预定的路径从材料卷46中供料出来，从而穿过形成于隔断壁76中的狭缝76a，将膜形成材料Zb传送到膜形成室52。
在所说明的无机膜形成装置24的一项优选实施例中，供料室50和卷起室54分别配备有真空排气构件61和真空排气构件82。在无机膜形成装置24中，在膜形成期间，真空排气构件分别用于将供料室50和卷起室54维持在给定的压力下，所述压力由稍后将要描述的膜形成室52中的压力(用于膜形成的压力)确定。通过这种方式，防止了邻近的室中的压力不利地影响膜形成室52中的压力(膜形成室52内的膜形成)。
真空排气构件61并不受特定的限制，并且可以使用在真空沉积装置中采用的多种已知的(真空)排气构件，包含例如，涡轮泵、机械增压泵、干式泵以及旋转泵等真空泵。就此而言，同样的情况也适用于稍后描述的其他真空排气构件74和真空排气构件82。
提供膜形成室52以通过在膜形成材料Zb的表面(即，有机层12)上的真空沉积形成无机层14。在所说明的实例中，膜形成室52包含滚筒62、膜形成构件64、引导辊68、引导辊72以及真空排气构件74。
传送到膜形成室52的膜形成材料Zb由引导辊68沿着预定的路径引导到滚筒62的预定的位置。膜形成材料Zb随着其由滚筒62定位在预定的位置上在纵向方向上传送，并且无机层14由膜形成构件64通过气相沉积而形成。
提供真空排气构件74以将膜形成室52排气到足够通过气相沉积形成无机膜14的程度。
滚筒62是在附图中围绕中心轴逆时针旋转的圆筒形部件。
从供料室50中供料并且由引导辊68沿着预定的路径引导到滚筒62上的预定位置的膜形成材料Zb在其圆周表面的预定区域中缠绕在滚筒62周围，并且随着它由滚筒62进行支持和引导而沿着预定的传送路径得到传送，且无机层14通过膜形成构件64而形成在表面上。
提供膜形成构件64以通过在膜形成材料Zb的表面(有机层12)上的真空沉积形成无机层14。
在本发明的制造方法中，无机层14可以由任何已知的气相沉积工艺(真空沉积工艺)形成，所述工艺包含专利文献1中描述的形成工艺。因此，在膜形成构件64中使用的膜形成工艺并不受到特定的限制并且包含CVD、等离子CVD、溅射、真空沉积以及离子电镀的已知的膜形成工艺都是可以使用的。
因此，膜形成构件64是根据将要实施的真空沉积工艺由适当地选择的多种部件组成的。
举例来说，当膜形成室52是无机膜14由感应耦合等离子CVD(inductively coupled plasma CVD，ICP-CVD)形成的类型时，膜形成构件64包含用于形成感应磁场的感应线圈，以及用于在膜形成的区域上供应反应气体的气体供应构件。
当膜形成室52是无机膜14由电容耦合等离子CVD(capacitivelycoupled plasma CVD，CCP-CVD)形成的类型时，膜形成构件64包含：喷头电极，所述喷头电极是中空的并且在面朝滚筒62的表面处具有大量的小孔，所述喷头电极连接到反应气体供应源，并且所述喷头电极用作射频(radio frequency，RF)电极；以及用于供应反应气体的构件。
当膜形成室52是无机膜14由真空沉积形成的类型时，膜形成构件64包含：即将填充有膜材料的坩埚(蒸发源)、用于覆盖坩埚的挡板，以及用于加热坩埚中的膜材料的加热构件。
此外，当膜形成室52是无机膜14由溅射形成的类型时，膜形成构件64包含用于支持目标的构件、RF电极，以及气体供应构件。
具有由膜形成构件64形成的无机层14的膜形成材料Zb，随着它由滚筒62支持并且传送，由引导辊72沿着预定的路径引导并且穿过形成在隔断壁78中的狭缝78a传送到卷起室54中。
在所说明的实例中，卷起室54包含引导辊80、卷起轴58，以及真空排气构件82。
具有形成在其上的膜并且传送到卷起室54的膜形成材料Zb缠绕在卷起轴58上成为卷而形成材料卷42。具有形成在其上的无机层14的膜形成材料Zb被供料到有机膜形成装置20中(并且安装在旋转轴32上)，作为膜形成材料Zb所缠绕成的材料卷42。
下文中通过参考具有三层的气体阻挡膜10a的制造中的操作对本发明的制造方法进行了进一步的描述，所述三层，即，如图1(A)中所示的有机层12、无机层14以及保护性有机层16，并且使用了图2中所示的制造设备。
在气体阻挡膜10a的制造时，充当膜形成材料Za的条带形式的支持物B缠绕成的支持卷首先安装在旋转轴32上作为材料卷42且有机层12形成在支持物B的表面上。
一旦材料卷42安装在旋转轴32上，则将支持物B从材料卷42中释放并且使其沿着预定的传送路径通过，所述传送路径起始于传送辊对36并且经过涂布构件26、干燥构件28、曝光构件30以及传送辊对38而到达卷起轴34。
如上文所述，有机膜形成装置20是利用R对R的装置。为了更加明确，在有机膜形成装置20中，膜形成材料Za与卷起轴34上的膜形成材料Za的缠绕同步而从材料卷42中供料出来，并且随着膜形成材料Za在其纵向方向上传送，有机层12或类似物连续地形成。
从材料卷42中释放出来的支持物B(膜形成材料Za)由传送辊对36传送到涂布构件26，其中用于形成有机层12的涂料被涂敷到支持物的表面上(此处将形成层)。如上文所述，有机层12是由已知的有机化合物制成的层，并且可以由任何已知的涂敷工艺形成。
因此，作为用于形成有机层12的涂料，可以利用已知的涂料来形成由有机化合物制成的膜，已知的涂料的获得是通过将用于形成有机层12的有机化合物(单体或低聚物)溶解在有机溶剂中，并且可选地添加多种添加剂，例如硅烷偶联剂、pH调节剂以及光聚合引发剂。
随后用干燥构件28对用于形成有机层12的涂料涂敷到其上的支持物B进行加热，从而移除有机溶剂并且干燥涂料。
在涂料干燥之后通过曝光构件30使支持物B曝露于UV光下或者类似的光下，从而对有机化合物进行聚合(交联)和固化，由此形成有机层12。用于形成有机层12和保护性有机层16的有机化合物可以可选地在氮气环境等惰性环境下聚合。
具有形成在其上的有机层12的支持物B由传送辊对38传送并且缠绕在卷起轴34上形成卷。
在完成具有预定长度的有机层12的形成之后，按照需要对支持物B进行切割，按照具有形成在其上的有机层12的支持物B(具有形成在其上的有机层12的膜形成材料Za)缠绕成的材料卷46的形式供料给图2(B)中所示的无机膜形成装置24，并且用于形成无机层14。
在无机膜形成装置24中，材料卷46安装在供料室50的旋转轴56上。
在将材料卷46安装在旋转轴56上之后，具有形成在其上的有机层12的支持物B(膜形成材料Zb)被释放并且使其沿着预定路径通过，所述路径起始于供料室50并且通过膜形成室52而到达卷起室54的卷起轴58。
无机膜形成装置24也是利用R对R的装置。因此，同样在无机膜形成装置24中，膜形成材料Zb与卷起轴58上的膜形成材料Zb的缠绕同步而从材料卷46中供料出来，并且随着膜形成材料Zb在纵向方向上传送，无机层14通过气相沉积连续地形成。
具有形成在其上的有机层12的支持物B从材料卷46中供料并且由引导辊60引导到膜形成室52。
具有形成在其上的有机层12并且传送到膜形成室52的支持物B是由引导辊68引导并且围绕滚筒62进行缠绕，并且随着支持物B由滚筒62支持并且沿着预定的路径传送，无机层14由膜形成构件64形成。无机层14是通过，例如，等离子CVD(CCP-CVD)形成的。
无机层14可以通过使用已知的气相沉积工艺的硅化合物层形成方法来形成。因此，可以根据将要形成的无机层14、无机层14的厚度等对将要使用的工艺气体和膜形成条件进行适当的设定和/或选择。
具有形成在其上的无机层14的支持物B(具有形成在其上的无机层的膜形成材料Zb)由引导辊72引导到卷起室54中。
已经传送到卷起室54的支持物B由引导辊58引导到卷起轴58中，其中支持物B缠绕在卷起轴58上形成卷。
在完成无机层14的形成之后，将洁净的干燥空气引入到无机膜形成装置24的全部的室中，使得所述室对大气开放。
因此，具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B按照需要进行切割并且按照材料卷42的形式从无机膜形成装置20的卷起室54中取出，具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B缠绕成所述材料卷42。
具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B(具有形成在其上的无机层的膜形成材料Za)缠绕成的材料卷42被再次供料到有机膜形成装置20以形成作为最上方层的保护性有机层16。
如上文所述，根据本发明的图1(B)中所示的气体阻挡膜10b的有机层12b以及图1(C)中所示的气体阻挡膜10c的有机层12b和有机层12c基本上与保护性有机层16是相同的。因此，这些有机层(覆盖无机层的有机层)可以按照与稍后描述的保护性有机层16相同的方式来形成。
如同在先前的有机层12的形成中，将具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B缠绕成的材料卷42安装在旋转轴32上并且使其沿着预定的传送路径通过，所述路径终止于卷起轴34。
在保护性有机层16的形成中，有机膜形成装置20按照与先前的有机层12的形成相同的方式形成保护性有机层16，更确切地说，随着具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B(膜形成材料Za)在其纵向方向上传送而使用涂布构件26涂敷用于形成保护性有机层16的涂料，用干燥构件28对涂敷的涂料进行干燥，并且用曝光构件30对干燥的涂料进行固化。
有机膜形成装置20基本上是用于在大气中形成有机层12的装置。
因此，从无机膜形成装置24的卷起室54对大气开放的时间点到用于形成保护性有机层16的涂料由涂布构件26涂敷到无机层14的时间点的期间成为在本发明的制造方法中使无机层14的表面曝露于空气中的步骤。
-O和-OH基团是通过将表面曝露于空气的步骤而引入到无机层14的表面。
如上文所述，根据本发明，无机层14是硅化合物层。此外，根据本发明，无机层14是由气相沉积形成的。
在由气相沉积形成的硅化合物层中，所有的硅并不是以氮化硅等期望的化合物的形式存在。换句话说，具有悬空键的硅也存在于通过气相沉积形成的硅化合物层中。具体而言，具有悬空键的硅以较大的量存在于无机层14的表面处。
因此，在形成无机层14之后，可以通过使无机层14的表面曝露于空气(大气)而将-O和-OH基团键合到悬空键。因此可以将-O和-OH基团，尤其是-OH基团引入到无机层14的表面。
在本发明中可以允许硅烷偶联剂的反应适当的进行，方法是将-OH基团等基团引入到无机层14的表面，即使用于形成保护性有机层16的涂料不含pH调节剂也可。稍后将对这一点进行进一步描述。
在本发明中无机层14的表面曝露于空气的時序也不受上述实例的限制。也就是说，可以采用任何的时序或方法，前提是将有机层将要作为覆盖层形成于其上的无机层14的表面曝露于空气的步骤是在从无机层14的形成到覆盖的有机层的形成的期间中执行的。
举例来说，在无机层14形成之后无机膜形成装置24对含有氮气等惰性气体的大气开放的情况下，从将材料卷42从卷起室54中取出到用于形成保护性有机层16的涂料的涂敷的期间被提供给使无机层14的表面曝露于空气的步骤。
如上文所述，在有机膜形成装置20中，随着具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B在其纵向方向上的传送，用于形成保护性有机层16的涂料由涂布构件26涂敷到无机层14。如上文所述，使用涂布构件26涂敷涂料的方法并不受到特定的限制并且模具涂布是合适的。
在本发明的制造方法中，用于形成保护性有机层16的涂料含有有机溶剂、用于形成保护性有机层16的有机化合物、以及硅烷偶联剂，就不包含有机溶剂的涂料的浓度而言硅烷偶联剂的含量为0.1wt％到25wt％(相对于被视作100wt％的不包含有机溶剂的成分的总量的浓度)。此外，根据本发明，用于形成保护性有机层16的涂料不含pH调节剂，所述pH调节剂在使用硅烷偶联剂时通常添加作为必要的成分。稍后将对这一点进行进一步描述。
当在本发明的制造方法中用于形成保护性有机层16的涂料中的硅烷偶联剂的含量低于0.1wt％时，不能充分地获得硅烷偶联剂添加的效果，因此造成了无机层14与保护性有机层16之间的低粘合性等缺陷。
相反的是，当用于形成保护性有机层16的涂料中的硅烷偶联剂的含量超过15wt％时，硅烷偶联剂的含量过高以致于无法适当地形成保护性有机层16，因此造成气体阻挡特性(期望的功能)的降低等缺陷。
鉴于这几点，用于形成保护性有机层16的涂料中的硅烷偶联剂的含量优选地为1wt％至20wt％，尤其是3wt％至15wt％。
在形成保护性有机层16的涂料的制备中使用的有机溶剂并不受到特定的限制，并且包含甲基乙基酮(MEK)在内的用于在有机/无机层合类型功能膜中形成有机层的多种有机溶剂都是可以使用的。
在本发明中，可以根据需要将在有机化合物膜的形成中使用的多种添加剂，例如，光聚合引发剂，添加到用于形成保护性有机层16的涂料中，只要所述涂料含有上述必要成分而不含pH调节剂即可。
用于形成保护性有机层16的有机化合物也不受特定的限制，并且能够通过聚合形成保护性有机层16的多种有机化合物(单体/低聚物)都是可以使用的。
具体而言，在保护性有机层16的描述中说明的各自具有醚基团作为官能团的自由基可聚合化合物和/或阳离子可聚合化合物就稍后描述的热处理中的耐热性而言是优选的。在这些之中，丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸脂单体和低聚物是更加优选的。三官能或更高的丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸脂单体和低聚物是尤其优选的。
基于不包含有机溶剂的涂料的浓度而言，并且就热处理中的耐热性而言，用于形成保护性有机层16的涂料优选地含有含量为50wt％或更高的三官能或更高的丙烯酸酯单体或低聚物，最为优选地含有含量为70wt％或更高的三官能或更高的丙烯酸酯单体或低聚物。
具有的玻璃态转化温度Tg高于由于包含在涂料中的硅烷偶联剂的副产物(主要是通过水解生成的副产物(通常是醇))以及在涂料中使用的有机溶剂的共沸点的化合物被优选地用作用于形成保护性有机层16的有机化合物。在以下描述中，出于描述性目的将副产物和有机溶剂的共沸点简单地称作“副产物共沸点”。
或者，在由硅烷偶联剂产生的副产物不与所使用的有机溶剂共沸的情况下，具有的Tg高于副产物和有机溶剂的沸点中较高的一者的化合物优选地用作用于形成保护性有机层16的有机化合物。在以下描述中，出于描述性目的将副产物和有机溶剂的沸点中较高的一者称作“涂料沸点”。
在本发明的制造方法中，在副产物与有机溶剂共沸的情况下，在涂敷涂料之后但是在涂料干燥之前，用于形成保护性有机层16的涂料在高于副产物的共沸点的温度下受到热处理。或者，在副产物不与有机溶剂共沸的情况下，在涂敷涂料之后但是在涂料干燥之前，用于形成保护性有机层16的涂料在高于涂料的沸点的温度下受到热处理。
在所说明的有机膜形成装置20中，在保护性有机层16形成时，干燥构件28同时执行热处理以及涂料的干燥。
当用于形成保护性有机层16的有机化合物的耐热性过低时，在热处理和干燥期间有机化合物发生软化，这可能造成不当的干燥以及有机化合物的变质等缺陷。
因此，具有的Tg高于副产物的共沸点或者涂料的沸点的有机化合物在本发明中优选地用作用于形成保护性有机层16的有机化合物。因此防止了稍后将要描述的涂料的热处理和干燥时的有机化合物的软化或对其造成的其他损害，因此通过适当干燥的涂料可以持续地形成适当的保护性有机层16。
由涂布构件26涂敷的涂料由干燥构件28进行干燥。
在所说明的有机膜形状装置20中，在保护性有机层16形成时，干燥构件28执行用于形成保护性有机层16的涂料的干燥，同时于高于副产物共沸点的温度下进行用于加热涂料的热处理(用于提升与无机层14接触的涂料的膜表面的温度)。或者，在从硅烷偶联剂中获得的副产物不与有机溶剂共沸的情况下，干燥构件28执行用于形成保护性有机层16的涂料的干燥，同时于高于涂料沸点的温度下进行用于加热涂料的热处理(用于提升与无机层14接触的涂料的膜表面的温度)。
本发明使无机层14的表面曝露于空气，使用含有预定量的硅烷偶联剂但不含pH调节剂的涂料，并且于高于副产物的共沸点或涂料的沸点的温度下执行用于加热涂料的热处理而形成保护性有机层16(无机层上的有机层)，由此可以制造出具有下面的无机层14与保护性有机层16之间的优良的粘合性以及较高的气体阻挡性能的气体阻挡膜(高性能功能膜)。
在有机/无机层合类型气体阻挡膜或类似物的制造中，在覆盖无机层的有机层形成时将硅烷偶联剂添加到用于形成有机层的涂料中以确保这两个层之间的粘合。
众所周知的是，硅烷偶联剂是这样一种化合物，其中可以预期与有机物质发生反应或相互作用的烷氧基等可水解基团以及氨基等有机官能团是键合到硅上的。
在硅烷偶联剂中，可水解基团发生水解以获得-OH基团，并且在无机化合物的表面在-OH基团与-OH基团之间发生水解缩合而在硅烷偶联剂与无机化合物的表面之间形成较强的共价键合。通过有机官能团与有机化合物或类似物之间的共聚作用，硅烷偶联剂还较强地键合到有机化合物上。
因此，硅烷偶联剂改进了有机层与无机层之间的粘合性。
pH显著地影响硅烷偶联剂的可水解基团的水解。因此，有必要通过pH调节剂的添加(通过逐滴添加酸或碱)来为使用硅烷偶联剂的涂料调节pH，以引起可水解基团的水解。
然而，如上文所述，pH调节剂的添加造成了水解的进行，从而会遇到涂料的粘度随着时间而增加等问题。
然而，根据本发明的发明者进行的研究，在含有有机层和无机层且其中无机层是由硅化合物制成的层合结构的情况下，硅烷偶联剂的水解反应和脱水缩合可以在没有pH调节的情况下发生，方法是将-O基团，优选地为-OH基团引入到无机层的表面，使得硅以“SiOH”或类似物的形式存在，以适当的量将含有硅烷偶联剂的涂料涂敷到表面，并且在干燥结束之前使涂料在高于副产物共沸点或涂料的沸点的温度下受到热处理。
换句话说，通过于高于副产物共沸点的温度下加热涂料且将-OH基团等基团引入到无机层的表面，-OH基团或类似物从无机层的表面释放出来并且硅烷偶联剂的水解反应发生，由此无机层的表面通过经由脱水缩合的共价键合而键合到硅烷偶联剂。
此外，通过于等于或高于副产物共沸点或涂料沸点的温度下加热涂料，副产物和类似物与涂料的有机溶剂一起得到了蒸发和移除。因此，反应循环得到了加速而进一步促进无机层的表面与硅烷偶联剂之间的结合。
换句话说，根据本发明，通过硅烷偶联剂而不使用原本在硅烷偶联剂使用时所必需的pH调节剂可以确保无机层14与保护性有机层16之间的粘合。
用于形成保护性有机层16的涂料可以通过在大气中执行的普通的方法来涂敷，因此也可以提高生产率。
此外，在等于或者高于从硅烷偶联剂中获得的副产物蒸发的温度下执行加热。因此，在加热期间可以移除由硅烷偶联剂的水解生成的醇等副产物，从而显著地减少残留在有机层中的副产物的量。
因此，可以形成不具有杂质(即，从硅烷偶联剂中获得的副产物)、具有高品质、且有利地呈现其性能的保护性有机层16。当如同图1(b)中所示的气体阻挡膜10b，无机层14b进一步形成在形成于无机层14a之上的有机层12b上时，副产物和类似物的蒸发消除了对无机层14b的形成的不利的影响，因此所形成的无机层14b致密而确保具有高气体阻挡性能的气体阻挡膜的制造。
此外，不含pH调节剂的涂料可以避免由于pH调节剂的添加造成的粘度随着时间的增加。
另外，pH调节剂对于用于形成保护性有机层16的涂料而言是杂质，也就是说，对于有机层的形成材料而言。因此，将pH调节剂添加到涂料中可以改变所形成的有机化合物或保护性有机层16的粘度或者降低有机化合物或所形成的保护性有机层16的温度Tg。然而，根据本发明，这些缺陷同样是可以防止的(抑制的)。
众所周知的是，涂料的加热造成了从膜的底部的向上定向的涂料的对流。这种对流不仅能够促进涂料的干燥而且可以促进无机层14的表面处和附近的硅烷偶联剂与无机层14之间的反应。
因此，硅烷偶联剂在无机层14的表面附近取向并且保护性有机层16在其表面侧由具有较少的相关联的硅烷偶联剂的高纯度有机化合物组成。通过这种方式，保护性有机层16的表面具有根据形成材料等的适当的Tg等的特征，并且保护性有机层16可以适当地呈现期望的功能。此外，由于硅烷偶联剂可以在无机层14的表面附近取向，因此，即使在硅烷偶联剂的添加量非常小的情况下，也可以获得添加的充分的效果。
干燥构件28在前表面侧(涂料侧)和后表面侧(支持物B侧，即，无机层14侧)对涂料进行热处理(和干燥)的所说明的实例是更加优选的，因为可以更加有利地获得这种效果。
在本发明的制造方法中，用于形成保护性有机层16的涂料的热处理将在涂料的干燥结束之前执行。因此，举例来说，用于涂料的热处理的加热构件可以单独地提供在涂料的干燥构件的上游，因此在涂料的热处理之后涂料得到干燥。
然而，鉴于生产率以及装置配置的简化，优选的是如同在所说明的情况中一样同时执行涂料的热处理和干燥。
在本发明的制造方法中，用于形成保护性有机层16的涂料的热处理将在高于副产物共沸点的温度下执行。或者，如同上文所述在从硅烷偶联剂中获得的副产物不与有机溶剂共沸的情况下，热处理的温度将高于涂料的沸点。
当涂料的热处理的温度低于副产物共沸点或涂料沸点时，上述硅烷偶联剂的水解和脱水缩合反应不会充分地进行。
涂料的热处理的温度的上限并没有特定的限制。根据本发明的发明者进行的研究，热处理温度越高，在有机层与无机层之间获得的粘合性越好。另一方面，在超过支持物B的软化点的温度下进行的热处理中，热量对支持物B造成损害从而妨碍了适当的产物的制造。因此，涂料的热处理的温度优选地等于或者低于所使用的支持物B的软化点。
另外，热处理的时间同样不受特定的限制并且可以根据热处理温度等进行适当的设置。
根据本发明的发明者进行的研究，通过在超过副产物的共沸点或涂料的沸点的温度下执行热处理1分钟或更久，在许多情况下硅烷偶联剂的上述水解和脱水缩合反应可以充分地进行，并且因此可以有利地获得如上文所述的多种效果。
使用干燥构件28进行涂料的热处理和干燥，然后将具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B(膜形成部件Za)传送到曝光构件30，在所述曝光构件30中支持物曝露于UV光、可见光或类似的光。
作为此曝光的结果，涂料的有机化合物得到了聚合(交联)而固化涂料，由此保护性有机层16形成在无机层14上。
具有形成在其上的有机层12、无机层14以及保护性有机层16的支持物B(具有形成在其上的保护性有机层16的膜形成材料Za)，简而言之，气体阻挡膜10a缠绕在卷起辊34上形成卷。
在保护性有机层16的形成结束之后，气体阻挡膜10a按需要进行切割并且供料到下一步骤以作为气体阻挡膜10a所缠绕成的产品卷48。
图2中所示的制造设备不仅有利地用于制造如上文所述的三层类型的气体阻挡膜10a，而且可以有利地用于制造其中交替地形成有机层和无机层的有机/无机层合类型气体阻挡膜(功能膜)。
举例来说，在图1(B)所示的有机/无机五层类型的气体阻挡膜10b的制造中，有机层12a首先通过有机膜形成装置20形成在支持物B的表面上；随后无机层14a通过无机膜形成装置24形成在有机层12a的表面上；随后有机层12b通过再次使用有机膜形成装置20形成在无机层14a的表面上；随后无机层14b通过再次使用无机膜形成装置24形成在有机层12b的表面上；并且最后保护性有机层16通过有机膜形成装置20形成在无机层14b的表面上。
在具有大量的有机层和无机层的功能膜(例如，如图1(C)中所示的有机/无机七层类型的气体阻挡膜10c)的制造中，有机层12和无机层14的形成是按照相同的方式重复地进行，从而形成预定数目(数目比有机层和无机层的总数小1)的有机层12和无机层14，并且最后保护性有机层16形成在无机层14上。
如上文所述，对应地形成在无机层上的有机层是按照与上文所述的气体阻挡膜10a的保护性有机层16相同的方式形成的。
虽然在上文中已经详细描述了根据本发明的功能膜制造方法和功能膜，但是无论如何本发明不应受到上述实施例的限制，并且应理解在不脱离本发明的范围和精神的前提下毫无疑问可以做出多种改进和修改。
实例
接下来，通过参考本发明的特定的实例对本发明进行了进一步的描述。
[实例1]
图2中所示的制造设备用于制备图1(A)中所示的三层气体阻挡膜10a，所述气体阻挡膜包含有机层12、无机层14以及保护性有机层。
宽度为1，000mm且厚度为100tm的PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯膜)的条带被用作支持物B。
有机化合物和光聚合引发剂被溶解在有机溶剂(MEK)中，从而制备用于形成有机层12的涂料。
TMPTA(大赛璐-氰特(Daicel-Cytec)股份有限公司)被用作有机化合物且Irg184(汽巴精化公司)被用作光聚合引发剂。制备涂料使得就不包含有机溶剂的涂料的浓度而言，固体含量浓度为20wt％，且所含有的有机化合物和光聚合引发剂的含量分别为95wt％和5wt％。
支持物B(膜形成材料Za)缠绕成的材料卷42安装在图2(A)中所示的有机膜形成装置20的旋转轴32上，将制备好的涂料涂敷到支持物B的表面上，并且对涂敷的涂料进行干燥；通过曝露于UV光对干燥的涂料进行交联，从而获得材料卷46，具有形成在其上的有机层12的膜形成材料Za缠绕成所述材料卷46。
对涂布构件26涂敷的涂料的量进行调节使得有机层12具有1un的厚度。模具涂布器被用作涂布构件26。通过用来自干燥构件28的热空气于80℃下加热来对涂料进行干燥。此外，将UV照射器用作曝光构件30并且对光的量进行调节使得在UV光下所进行的的曝露达到大约为500mJ/cm2的累积曝光量。
随后，将材料卷46安装在图2(B)中所示的无机膜形成装置24上，而形成厚度为50nm的氮化硅膜来作为通过在具有形成在其上的有机层12的支持物B(膜形成材料Zb)的表面上的CCP-CVD形成的无机层14。
膜形成构件64包含：喷头电极，所述喷头电极设置成面朝滚筒62；RF电源，所述RF电源用于将等离子激发功率(plasma excitation power)供应给喷头电极；偏置电源，所述偏置电源用于将偏置功率供应给滚筒62；以及供应构件，所述供应构件用于将气体材料供应给喷头电极。此外，滚筒62由不锈钢制成并且充当喷头电极的对电极。
用于膜形成的气体为硅烷气(SiH4)、氨气(NH3)、氮气(N2)以及氢气(H2)。供应的硅烷气、氨气、氮气以及氢气的量分别为100sccm、200sccm、500sccm和500sccm。用于膜形成的压力被设定为50Pa。
用于膜形成的喷头电极供应有来自RF电源的13.5MHZ的频率下的3,000W的等离子激发功率。另外，滚筒62供应有来自偏置电源的500W的偏置功率。在膜形成期间，滚筒62的温度被调节为-20℃。
在无机层14形成结束后，洁净的干燥空气被引入到供料室50、膜形成室52以及卷起室54中，因此所述室对大气是开放的。
随后，具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B所缠绕成的材料卷42被从卷起室54中取出。
另一方面，有机化合物、硅烷偶联剂和光聚合引发剂被溶解在有机溶剂(MEK)中，从而制备用于形成保护性有机层16的涂料。
有机化合物和光聚合引发剂与在有机层12中使用的那些是相同的。所用的硅烷偶联剂是KBM5103(信越化学股份有限公司(Shin-EtsuChemical Co.，Ltd.))。
制备涂料使得就不包含有机溶剂的涂料的浓度而言，固体含量浓度为20wt％，且所含有的有机化合物、硅烷偶联剂和光聚合引发剂的含量分别为94.7wt％、0.3wt％和5wt％(发明性实例1-1)。
从硅烷偶联剂中获得的副产物(甲醇)和作为有机溶剂的MEK的共沸点通常约为65℃，尽管该值随着剩余的MEK的量和生成的甲醇的量发生改变。
具有形成在其上的有机层12和无机层14的支持物B所缠绕成的材料卷42安装在有机膜形成装置20的旋转轴32上；将制备好的涂料涂敷到支持物B的表面上，并且对涂敷的涂料进行干燥；通过曝露于UV光对干燥的涂料进行交联而获得具有形成在其上的有机层12、无机层14以及保护性有机层16的支持物B所缠绕成的产品卷48，简而言之，就是气体阻挡膜10a所缠绕的产物卷。
对涂布构件26涂敷的涂料的量进行调节，从而使得有机层12具有1μm的厚度。通过用来自干燥构件28的热空气于80℃下加热来对涂料进行干燥。也就是说，用于形成保护性有机层16的涂料的加热温度是80℃。此外，对来自曝光构件30的光的量进行调节，从而使得在UV光下所进行的的曝露达到大约为500mJ/cm2的累积曝光量。
通过如下地改变将要添加到用于形成保护性有机层16的有机化合物以及硅烷偶联剂的量还制备了七种涂料，就不含有机溶剂的涂料的浓度而言已对每种涂料的含量进行了规定：有机化合物的含量为95wt％且硅烷偶联剂的含量为0wt％(比较性实例1-1)；有机化合物的含量为94wt％且硅烷偶联剂的含量为1wt％(实例1-2)；有机化合物的含量为90wt％且硅烷偶联剂的含量为5wt％(实例1-3)；有机化合物的含量为85wt％且硅烷偶联剂的含量为10wt％(实例1-4)；有机化合物的含量为80wt％且硅烷偶联剂的含量为15wt％(实例1-5)；有机化合物的含量为70wt％且硅烷偶联剂的含量为25wt％(发明性实例1-6)；以及有机化合物的含量为65wt％且硅烷偶联剂的含量为30wt％(比较性实例1-2)。
就不含有机溶剂的涂料的浓度而言，光聚合引发剂的含量为5wt％并且在整个涂料中都是均匀的。
这七种涂料的使用和处理按照与上文所述非常相似的方式进行，从而制备各自具有形成在支持物B上的有机层12、无机层14以及保护性有机层16的气体阻挡膜。
换言之，在实例1中，总共有八种类型的气体阻挡膜在发明性实例1-1至发明性实例1-6和比较性实例1-1和比较性实例1-2中制备。
每种制备的气体阻挡膜的保护性有机层16的粘合性是通过横切剥离来检测的并且是通过剥离正方形的数目来评估的。所采用的测试是将样品切为100个正方形的横切剥离测试。
剥离正方形的数目为0到10的样品被评定为良好；
剥离正方形的数目为11到50的样品被评定为合格；以及
剥离正方形的数目为51或更大的样品被评定为较差。
此外，用钙腐蚀方法(JP2005-283561A中描述的方法)对制备的气体阻挡膜的气体阻挡特性(湿蒸汽传输速率[g/(m2·天)])进行测量。
具有的湿蒸汽传输速率小于1.0x10-4[g/(m2·天)]的样品被评定为优良；
具有的湿蒸汽传输速率为1.0x10-4[g/(m2·天)]或更大但是小于2.0x10-4[g/(m2·天)]的样品被评定为良好；
具有的湿蒸汽传输速率为2.0x10-4[g/(m2·天)]或更大但是小于1.0x10-2[g/(m2·天)]的样品被评定为合格；且
具有的湿蒸汽传输速率为1.0x10-3[g/(m2·天)]或更大的样品被评定为较差。
所述结果在下方的表1中与用于形成保护性有机层16的涂料中的有机化合物的含量(主要单体[％])以及硅烷偶联剂(硅烷[％])的含量一起示出。
[表1]
Figure BDA0000463630120000311
如表1中所示，在所有的发明性实例中，保护性有机层16和无机层14之间的粘合性以及气体阻挡性能是良好的，在所述发明性实例中硅烷偶联剂的含量为0.1wt％至25wt％且在80℃下对涂料进行热处理和干燥。
与之相比，在比较性实例1-1中，用于形成保护性有机层16的涂料不含硅烷偶联剂，且在横切剥离中对100个正方形进行了剥离并且保护性有机层16和无机层14之间的粘合性是不够充分的。在比较性实例1-2中，硅烷偶联剂的含量超过了25wt％，且认为保护性有机层16不会对无机层14呈现出充分的保护性功能，从而在将气体阻挡膜缠绕成卷时造成对无机层14的损害并且因此无法获得充分的气体阻挡性能。
[实例2]
对实例1进行重复，不同之处在于，在用于形成保护性有机层16的涂料中，就不包含有机溶剂的涂料的浓度而言，有机化合物、硅烷偶联剂以及光聚合引发剂的含量分别固定为90wt％、5wt％和5wt％，并且用于形成保护性有机层16的涂料的加热温度，也就是说，用于形成保护性有机层16的涂料的干燥温度变为不同的值，由此制备了各自具有有机层12、无机层14以及保护性有机层16的不同的三层类型的气体阻挡膜10a。
用于形成保护性有机层16的涂料的干燥温度被设定为如下六个值：干燥温度30℃(比较性实例2-1)；干燥温度80℃(实例2-1)；干燥温度90℃(实例2-2)；干燥温度110℃(实例2-3)；干燥温度130℃(Example2-4)；以及干燥温度150℃(实例2-5)。
因此，在实例2中，总共六种类型的气体阻挡膜在实例2-1至实例2-5以及比较性实例2-1中进行了制备。
每种制备的气体阻挡膜的粘合性和气体阻挡特性按照与实例1中相同的方式进行测量和评估。
该结果与用于形成保护性有机层16的涂料的干燥温度一起在下方的表2中示出。
[表2]
Figure BDA0000463630120000321
随着干燥温度的增加，也就是说，随着用于形成保护性有机层16的涂料的加热温度的增加，无机层14与保护性有机层16之间的粘合性具有增加的趋势。然而，如表2中所示，其中干燥温度是适当的发明性实例各自具有良好的粘合性以及气体阻挡特性。
在干燥温度为130℃的发明性实例2-4以及干燥温度为150℃的发明性实例2-5中，干燥温度过高，且由于支持物B的变形，气体阻挡特性降低。
与之相比，在干燥温度过低的比较性实例2-1中，无机层14与保护性有机层16之间的粘合性较低且从残余在保护性有机层16中的硅烷偶联剂中获得的副产物在湿蒸汽传输速率的测量期间以气体的形式释放出来，从而同样会降低气体阻挡性能。
上述结果清楚地示出了本发明的效果。
符号的说明
10a、10b、10c功能膜
12             有机层
14             无机层
16             保护性有机层
20             有机膜形成装置
24             无机膜形成装置
26             涂布构件
28             干燥构件
30             曝光构件
32、56         旋转轴
34、58         卷起轴
36、38         传送辊对
42、46         材料卷
48             产品卷
50             供料室
52             膜形成室
54             卷起室
60、68、72、80 引导辊
61、74、82     真空排气构件
62     滚筒
64     膜形成构件
76、78 隔断壁
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种功能膜制造方法，其特征在于，用于制造功能膜，所述功能膜具有支持物、以及交替地形成在所述支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层，所述功能膜制造方法包括：
通过涂敷工艺形成所述有机层的步骤以及通过气相沉积工艺形成包括硅化合物的所述无机层的步骤，并且在覆盖所述无机层的所述有机层形成时，进一步包括在所述有机层形成之前使所述无机层的表面曝露于空气的步骤，
其中覆盖所述无机层的所述有机层是使用涂料形成的，所述涂料含有有机溶剂、用于形成所述有机层的有机化合物、以及就不含所述有机溶剂的所述涂料的浓度而言含量为0.1wt％至25wt％的硅烷偶联剂、并且不含pH调节剂，将所述涂料涂敷到所述无机层的表面上，然后使所述涂料在高于由所述硅烷偶联剂造成的副产物与所述有机溶剂的共沸点的温度下受到热处理以及干燥，或者在高于所述副产物以及所述有机溶剂的沸点中较高的一者的温度下受到热处理以及干燥，随后对所述有机化合物进行固化。
2.根据权利要求1所述的功能膜制造方法，其中所述热处理是通过从所述有机层和所述无机层形成的一侧以及所述有机层和所述无机层未形成的一侧对所述支持物进行加热来执行的。
3.根据权利要求1或2所述的功能膜制造方法，其中所述涂料的所述热处理和所述干燥是同时执行的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功能膜制造方法，其中作为所述有机化合物，用于形成覆盖所述无机层的所述有机层的所述涂料含有具有高于所述共沸点或所述副产物以及所述有机溶剂的沸点中的较高的一者的玻璃态转化温度的有机化合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的功能膜制造方法，其中作为用于形成所述有机层的所述有机化合物，所述涂料含有就不含所述有机溶剂的所述涂料的浓度而言含量为50wt％或更高的三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯单体以及三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯低聚合物中的任一者或这两者。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的功能膜制造方法，其中所述有机化合物是通过紫外光照射以及电子束照射中的任一者或这两者而固化的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的功能膜制造方法，其中所述热处理是由热空气加热、用加热辊进行加热以及用传热板进行加热中的一种以上来执行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的功能膜制造方法，其中所述支持物是条带形式并且从缠绕成卷的支持物卷中将所述支持物释放出来，将所述涂料涂敷于所述支持物、所述涂料的所述热处理和所述干燥、以及所述有机化合物的固化是随着释放的所述支持物在其纵向方向上传送而执行的，由此形成了所述有机层，并且具有形成在其上的所述有机层的所述支持物再次缠绕成卷。
9.一种功能膜，其特征在于所述功能膜包括支持物、以及交替地形成在所述支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层，
其中所述无机层是包括导入有-O基团及-OH基团的氮化硅的层并且覆盖所述无机层的所述有机层含有含量为0.1wt％至25wt％的硅烷偶联剂并且不含pH调节剂。
10.根据权利要求9所述的功能膜，其中所述有机层含有通过对含量为50wt％或更高的三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯单体以及三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯低聚合物中的任一者或这两者进行聚合获得的成分。
11.根据权利要求9或10所述的功能膜，其中所述功能膜包含形成在所述支持物的表面上的所述有机层以及形成为最上方层的所述有机层。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的功能膜，其中所述功能膜包含各自由所述无机层以及覆盖所述无机层的所述有机层组成的多个组合。

Claims (12)

1.一种功能膜制造方法，其特征在于，用于制造功能膜，所述功能膜具有支持物、以及交替地形成在所述支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层，所述功能膜制造方法包括：
通过涂敷工艺形成所述有机层的步骤以及通过气相沉积工艺形成包括硅化合物的所述无机层的步骤，并且在覆盖所述无机层的所述有机层形成时，进一步包括在所述有机层形成之前使所述无机层的表面曝露于空气的步骤，
其中覆盖所述无机层的所述有机层是使用涂料形成的，所述涂料含有有机溶剂、用于形成所述有机层的有机化合物、以及就不含所述有机溶剂的所述涂料的浓度而言含量为0.1wt％至25wt％的硅烷偶联剂、并且不含pH调节剂，将所述涂料涂敷到所述无机层的表面上，然后使所述涂料在高于由所述硅烷偶联剂造成的副产物与所述有机溶剂的共沸点的温度下受到热处理以及干燥，或者在高于所述副产物以及所述有机溶剂的沸点中较高的一者的温度下受到热处理以及干燥，随后对所述有机化合物进行固化。
2.根据权利要求1所述的功能膜制造方法，其中所述热处理是通过从所述有机层和所述无机层形成的一侧以及所述有机层和所述无机层未形成的一侧对所述支持物进行加热来执行的。
3.根据权利要求1或2所述的功能膜制造方法，其中所述涂料的所述热处理和所述干燥是同时执行的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的功能膜制造方法，其中作为所述有机化合物，用于形成覆盖所述无机层的所述有机层的所述涂料含有具有高于所述共沸点或所述副产物以及所述有机溶剂的沸点中的较高的一者的玻璃态转化温度的有机化合物。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的功能膜制造方法，其中作为用于形成所述有机层的所述有机化合物，所述涂料含有就不含所述有机溶剂的所述涂料的浓度而言含量为50wt％或更高的三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯单体以及三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯低聚合物中的任一者或这两者。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的功能膜制造方法，其中所述有机化合物是通过紫外光照射以及电子束照射中的任一者或这两者而固化的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的功能膜制造方法，其中所述热处理是由热空气加热、用加热辊进行加热以及用传热板进行加热中的一种以上来执行。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的功能膜制造方法，其中所述支持物是条带形式并且从缠绕成卷的支持物卷中将所述支持物释放出来，将所述涂料涂敷于所述支持物、所述涂料的所述热处理和所述干燥、以及所述有机化合物的固化是随着释放的所述支持物在其纵向方向上传送而执行的，由此形成了所述有机层，并且具有形成在其上的所述有机层的所述支持物再次缠绕成卷。
9.一种功能膜，其特征在于所述功能膜包括支持物、以及交替地形成在所述支持物上的两层以上的有机层以及一层以上的无机层，
其中所述无机层是包括硅化合物的层并且覆盖所述无机层的所述有机层含有含量为0.1wt％至25wt％的硅烷偶联剂并且不含pH调节剂。
10.根据权利要求9所述的功能膜，其中所述有机层含有通过对含量为50wt％或更高的三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯单体以及三官能或更高的(甲基)丙烯酸酯低聚合物中的任一者或这两者进行聚合获得的成分。
11.根据权利要求9或10所述的功能膜，其中所述功能膜包含形成在所述支持物的表面上的所述有机层以及形成为最上方层的所述有机层。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的功能膜，其中所述功能膜包含各自由所述无机层以及覆盖所述无机层的所述有机层组成的多个组合。
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