米乐m6官方网站[理事长中钵良二]（以下简称“AIST”）工程测量标准研究部[研究部主任 高辻俊行] 压力真空标准研究组吉田肇首席研究员，化学过程研究部[研究部主任滨川聪]首席研究员海老名武夫等人粘土和聚酰亚胺制成阻隔膜水蒸气透过率是 10-6克米-2天-1等级标准阻气膜
日本产业技术研究院开发出一种以粘土为主要成分的阻隔薄膜，现已应用于带孔不锈钢薄板上。Creast®”使用热压机直接粘合以封闭孔而没有任何间隙，以形成标准气体阻隔膜。所开发的标准阻气膜的水蒸气透过率可以根据Craest®本身的水蒸气透过率和孔的面积来计算和设计，这次我们使用了标准测试条件温度40℃，相对湿度90%条件,10-4～10-6克米-2天-1的三种标准阻气膜这些产品的水蒸气透过率很小，不到常规产品的1/1000。使用标准阻气膜获得的高度可靠的水蒸气渗透率测量将成为评估有机EL显示器、有机太阳能电池等中使用的高阻隔膜的标准，并有望有助于这些产品的质量控制和寿命。
该标准气体阻隔薄膜将于2016年3月3日在明治大学（东京都千代田区）由一般社团法人Barrier Research Group举办的会议上发表。该薄膜将在2015年第8次演讲和跨行业交流会上展出，并将在3月起在东京工业大学（东京都目黑区）举行的日本应用物理学会第63届春季学术会议上发表2016 年 19 日至 22 日。
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| 开发的标准阻气膜照片（左）和示意图（右） |
柔性有机EL显示器和有机EL照明轻、薄、即使跌落也不易损坏，并且功耗低。卷对卷由于它与制造技术兼容，因此有望为节能和实现绿色创新做出贡献。然而，当在塑料膜上形成有机EL时，透过膜的水蒸气和氧气使有机EL劣化，产生不能确保足够的产品寿命的问题。其他有机电子器件，例如有机太阳能电池，也由于同样的原因而遭受性能下降。
因此，正在尝试通过在塑料膜上涂覆不透水蒸气和氧气的高阻气层来防止有机电子器件的劣化。该高阻气层的水蒸气透过率为10-6克米-2天-1是必须的。到目前为止，10-6克米-2天-1为了评价极小的水蒸气透过率，阻气性评价装置并提出了评价方法。这些气体阻隔性评价装置大多需要标准气体阻隔膜来进行校准。但是 10-6克米-2天-1由于没有具有该水平水蒸气渗透性的标准阻气膜，因此测量值的可靠性存在问题。
AIST 工程测量标准研究部压力真空标准分压真空计的校准技术的阻气性评估装置。特别是AIST开发的计量气体导入元件。标准电导元件”是一种可以产生任何气体的微小流量的技术，并且作为一种可以使用包括水蒸气在内的各种气体来校准分压真空计的技术而受到关注。
此外，化学工艺研究部正在开发 Claist® (2004 年 8 月 11 日 AIST 新闻稿) 此后，我们通过与大学和私营企业等研究机构的联合研究，致力于Claist®的实际应用。 CREST® 的结构中，粘合剂填充了致密层压的粘土晶体之间的空间，因此具有高阻气性。它还具有优异的耐热性，用途广泛，从食品包装到火箭开发，例如垫圈、阻燃塑料和阻气薄膜。 2010 年 5 月，AIST 联盟红土队'' 的成立是为了通过行业、学术界和政府之间的合作来加速和扩大发展。
这次，我们决定将工程测量标准研究部拥有的极微量水蒸气分压测量和校准技术与化学工艺研究部的Crest®制造技术相结合，开发高性能标准阻气膜。
Claist®可以通过调节粘土和粘合剂的混合比例来控制水蒸气渗透性。本次使用聚酰亚胺作为粘合剂，在温度40℃、相对湿度90%下的水蒸气透过率为20×10-3克米-2天-1而制成的。通过使用热压机将 Creast® 直接粘合到穿孔不锈钢薄板上，形成标准气体阻隔膜（图 1）。由于粘合时不使用粘合剂，水蒸气不会穿过粘合剂。若阻气性评价装置的有效测量直径为90mm，不锈钢薄板的孔径分别为20mm、65mm、35mm，则直径为10×10-4克米-2天-1，11×10-5克米-2天-1，31×10-6克米-2天-1的标准阻气膜。为了进行比较，通过使用热压粘合将 PET 膜附着到薄不锈钢板上来制备类似的样品。 PET 薄膜（80 µm 厚）的水蒸气透过率在 40 °C 和 90% 相对湿度下为 69 g m-2天-1，将不锈钢板孔径设为2mm，则为34×10-3克米-2天-1
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图1 本次开发的三种标准阻气膜的背面
水蒸气透过率10×10-4克米-2天-1（孔径20毫米）（左）
11×10-5克米-2天-1（孔径65毫米）（中心），31×10-6克米-2天-1（孔径35毫米）（右） |
使用阻气性评价装置确认了所开发的标准阻气膜和比较PET膜样品的水蒸气透过率（图2）。该阻气性评价装置采用差压质谱分析法，将水蒸气导入阻隔膜样品的气体供给侧（暴露侧），将透过侧（检测侧）抽真空，用分压真空计检测透过样品的水蒸气。检测侧超高真空（10-7Pa级），降低透过前的水蒸气分压，使用分压真空计除去残留气体，仅测定透过的水蒸气。为了量化水蒸气渗透性，需要校准分压真空计，但通过在评估装置中安装标准电导元件，可以使用水蒸气来校准分压真空计。“现场”校对我可以。换句话说，通过改变标准电导元件上游的水蒸气压力来改变引入装置的水蒸气量，并记录此时分压计的离子电流，即可确定水蒸气透过率和离子电流。校准曲线可以被创建。
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图2标准阻气膜的水蒸气透过率确认实验中使用的阻气性评价装置的示意图(左)，
照片（中），标准电导元件（右） |
标准阻气膜的水蒸气透过率是在温度40℃、相对湿度90%的条件下测定的（图3）。标准阻气膜的水蒸气透过率为31×10，孔径为35mm。-6克米-2天-1在内，它位于使用标准电导元件创建的校准曲线的直线上。由这些结果可以确认水蒸气透过率符合设计。
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图 3 使用 Claist® 确认标准气体阻隔膜的水蒸气渗透性的实验结果
为了进行比较，还显示了使用 PET 薄膜制成的样品的结果。 |
我们开发的标准阻气膜可以安装在其他各种阻气性评估装置的样品架上，因此我们将进行对比实验，以确认使用这些装置是否可以获得类似的测量结果。另外，可追溯至国家标准标准阻气膜。