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技術 防湿フィルム及びそれを用いた有機電子デバイス

出願人 三菱ケミカル株式会社
発明者 田畑大樹根本友幸
出願日 2013年8月27日 (7年8ヶ月経過) 出願番号 2014-550051
公開日 2017年1月5日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 WO2014-083899
状態 特許登録済
技術分野 エレクトロルミネッセンス光源 積層体(2)
主要キーワード 水蒸気トラップ 端部封止材 水蒸気拡散 期間測定 水層側 シリカ蒸着膜 アクティブバリア オーバーラミネートフィルム
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年1月5日)のものです。
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図面 (3)

課題・解決手段

水層、第1のフィルム、及び第2のフィルムを備える防湿フィルムであって、当該捕水層はカルボン酸無水物を必須成分として含み、当該捕水層は第1のフィルムと第2のフィルムの間に配置されており、(1)〜(2)の関係式を満たす、透明でバリア性に優れた安価な防湿フィルムの提供。(1)T1≦T2(2)T1<0.1(ここで、T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day)、T2:第2のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day)を示す。)

概要

背景

従来から有機化合物を用いた電子デバイス素子)が開発されている。有機電子デバイス、例えば、有機ELデバイス有機TFTデバイス有機太陽電池電子ペーパー有機材料を用いて、これに電子及び正孔注入又は取り出しを繰り返すことによって種々の機能を発現するデバイスである。すなわち、その有機材料を繰り返して酸化還元反応を行わせることをデバイス作動機構としている。

特に、有機材料のエレクトロルミネッセンス(electroluminescence、以下ELと記す)を利用した有機EL素子は、陽極陰極との間に有機電荷輸送層有機発光層を積層させた有機層を設けてなり、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。またこの有機EL素子は、すべての材料を固体で構成することが可能であるため、フレキシブルディスプレーとして期待されている。

一方で有機EL素子は、一定期間駆動した場合、発光輝度発光効率発光均一性等の発光特性初期の場合に比べて著しく劣化するという問題がある。このような発光特性の劣化の原因としては、有機EL素子内に侵入した酸素による電極酸化、駆動時の発熱による有機材料の酸化分解、有機EL素子内に侵入した空気中の水分による電極の酸化、有機物変性等を挙げることができる。さらに、酸素や水分の影響で構造体の界面が剥離したり、駆動時の発熱や駆動時の環境が高温であったこと等が引き金となって、各構成要素の熱膨張率の違いにより構造体の界面で応力が発生し、界面が剥離する等の構造体の機械的劣化も発光特性の劣化の原因として挙げることができる。このような問題を防止するため、水分や酸素との接触を抑制する封止技術が多数検討されている。

従来、有機EL素子はガラス基板と捕水剤を付けたキャビティガラスとで両面を封止し、端部はUV硬化樹脂等で封止してきた。しかしながら近年では、デバイスのフレキシブル化や強度向上、ロールツーロール製造による製造コスト低減を目的として、透明なプラスチックフィルムを用いた封止技術への期待が高まっている。

プラスチックフィルムを用いて封止する場合は、フィルムを透過する水蒸気が素子の劣化を引き起こすという問題がある。このため、プラスチックフィルムには極めて高い防湿性能が求められ、有機ELでは水蒸気透過率にして10−5g/m2・day未満とも言われている。

このような防湿性の高いフィルムを得る方法としては、金属酸化物からなる無機層を、ドライ又はウエトコティングによって何層にも設ける技術が知られているが、工程が多くなり高コストである。また、工程中でのパーティクルコントロールが困難であり、大面積防湿フィルムを安価に量産するのは難しかった。

また、フィルムを用いた封止構造としては、基板上に形成されたEL層を有機層及び無機層を積層してなる薄膜で封止し、その上からフィルムで封止する構造も挙げられるが、このような薄膜封止の場合も同様の課題があり、水蒸気透過率10−5g/m2・day未満を達成するためには、有機層及び無機層を多数積層する必要があり、高コストであった。

そこで、アクティブバリア技術と組み合わせることで、10−5g/m2・day未満の水蒸気透過率を達成しようとする技術が提案されてきた。つまり、無機層を設けた防湿フィルムに捕水層を積層することで、バリア性を補うことが検討されてきた。例えば特許文献1には、高分子フィルム基材と、この基材の少なくとも片面に気相成長法により成膜された金属もしくは金属酸化物からなるガスバリア層上に、吸湿性材料を含有する水蒸気トラップ層が形成された複合フィルムが提案されており、吸湿性材料としては、金属酸化物、各種金属塩、モレキュラーシーブを用いる事が提案されている。

また、特許文献2には、基材フィルム上に少なくとも1層の有機層と、少なくとも1層の無機層と、少なくとも1層の捕水層を有するガスバリアフィルムと、それを用いた有機デバイスが提案されており、捕水層としては、ポリアミド等の吸湿性ポリマー樹脂に分散したものが提案されている。特許文献1と特許文献2のどちらも、捕水層を設けることにより、バリア性が向上する事が見出されている。

特開1998−329256号公報
特開2009−90633号公報

概要

捕水層、第1のフィルム、及び第2のフィルムを備える防湿フィルムであって、当該捕水層はカルボン酸無水物を必須成分として含み、当該捕水層は第1のフィルムと第2のフィルムの間に配置されており、(1)〜(2)の関係式を満たす、透明でバリア性に優れた安価な防湿フィルムの提供。(1)T1≦T2(2)T1<0.1(ここで、T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day)、T2:第2のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day)を示す。)

目的

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、具体的には、透明で防湿性に優れた防湿フィルムを安価に提供すること、また、水蒸気による劣化の少ない有機電子デバイスを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

水層、第1のフィルム、及び第2のフィルムを備える防湿フィルムであって、当該捕水層はカルボン酸無水物を必須成分として含み、当該捕水層は第1のフィルムと第2のフィルムの間に配置されており、(1)〜(2)の関係式を満たす防湿フィルム。(1)T1≦T2(2)T1<0.1(ここで、T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day)T2:第2のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day)を示す。)

請求項2

さらに、(3)の関係式を満たす請求項1に記載の防湿フィルム。(3)βX/αT1≧100(ここで、T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day)X:防湿フィルム1m2における捕水層中の全カルボン酸無水物の重量(g-カルボン酸無水物/m2)α:全カルボン酸無水物の酸無水物基当量(g-カルボン酸無水物/eq)β:水の当量(g/eq)を示す。)

請求項3

前記捕水層の厚みが1〜1000μmである請求項1又は2に記載の防湿フィルム。

請求項4

全光線透過率が75%以上である請求項1〜3の何れか1項に記載の防湿フィルム。

請求項5

前記第1のフィルムが少なくとも1層の無機層を有する請求項1〜4の何れか1項に記載の防湿フィルム。

請求項6

前記第2のフィルムが離型フィルムである請求項1〜5の何れか1項に記載の防湿フィルム。

請求項7

オーバーラミネートのフィルムとして用いられる請求項6に記載の防湿フィルム。

請求項8

請求項1〜7の何れか1項に記載の防湿フィルムからなる構造単位が2単位以上積層されて構成される防湿フィルム。

請求項9

請求項1〜8の何れか1項に記載の防湿フィルムを用いた有機電子デバイス

技術分野

0001

本発明は、カルボン酸無水物を必須成分とする捕水層を、第1のフィルムと第2のフィルムの間に配置した防湿フィルムであって、防湿フィルムの酸無水物基の量と、第1のフィルム及び第2のフィルムの水蒸気透過率が所定の関係にあることを特徴とする防湿フィルム、及び当該防湿フィルムを用いた有機電子デバイスに関するものである。

背景技術

0002

従来から有機化合物を用いた電子デバイス素子)が開発されている。有機電子デバイス、例えば、有機ELデバイス有機TFTデバイス有機太陽電池電子ペーパー有機材料を用いて、これに電子及び正孔注入又は取り出しを繰り返すことによって種々の機能を発現するデバイスである。すなわち、その有機材料を繰り返して酸化還元反応を行わせることをデバイス作動機構としている。

0003

特に、有機材料のエレクトロルミネッセンス(electroluminescence、以下ELと記す)を利用した有機EL素子は、陽極陰極との間に有機電荷輸送層有機発光層を積層させた有機層を設けてなり、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。またこの有機EL素子は、すべての材料を固体で構成することが可能であるため、フレキシブルディスプレーとして期待されている。

0004

一方で有機EL素子は、一定期間駆動した場合、発光輝度発光効率発光均一性等の発光特性初期の場合に比べて著しく劣化するという問題がある。このような発光特性の劣化の原因としては、有機EL素子内に侵入した酸素による電極酸化、駆動時の発熱による有機材料の酸化分解、有機EL素子内に侵入した空気中の水分による電極の酸化、有機物変性等を挙げることができる。さらに、酸素や水分の影響で構造体の界面が剥離したり、駆動時の発熱や駆動時の環境が高温であったこと等が引き金となって、各構成要素の熱膨張率の違いにより構造体の界面で応力が発生し、界面が剥離する等の構造体の機械的劣化も発光特性の劣化の原因として挙げることができる。このような問題を防止するため、水分や酸素との接触を抑制する封止技術が多数検討されている。

0005

従来、有機EL素子はガラス基板と捕水剤を付けたキャビティガラスとで両面を封止し、端部はUV硬化樹脂等で封止してきた。しかしながら近年では、デバイスのフレキシブル化や強度向上、ロールツーロール製造による製造コスト低減を目的として、透明なプラスチックフィルムを用いた封止技術への期待が高まっている。

0006

プラスチックフィルムを用いて封止する場合は、フィルムを透過する水蒸気が素子の劣化を引き起こすという問題がある。このため、プラスチックフィルムには極めて高い防湿性能が求められ、有機ELでは水蒸気透過率にして10−5g/m2・day未満とも言われている。

0007

このような防湿性の高いフィルムを得る方法としては、金属酸化物からなる無機層を、ドライ又はウエトコティングによって何層にも設ける技術が知られているが、工程が多くなり高コストである。また、工程中でのパーティクルコントロールが困難であり、大面積の防湿フィルムを安価に量産するのは難しかった。

0008

また、フィルムを用いた封止構造としては、基板上に形成されたEL層を有機層及び無機層を積層してなる薄膜で封止し、その上からフィルムで封止する構造も挙げられるが、このような薄膜封止の場合も同様の課題があり、水蒸気透過率10−5g/m2・day未満を達成するためには、有機層及び無機層を多数積層する必要があり、高コストであった。

0009

そこで、アクティブバリア技術と組み合わせることで、10−5g/m2・day未満の水蒸気透過率を達成しようとする技術が提案されてきた。つまり、無機層を設けた防湿フィルムに捕水層を積層することで、バリア性を補うことが検討されてきた。例えば特許文献1には、高分子フィルム基材と、この基材の少なくとも片面に気相成長法により成膜された金属もしくは金属酸化物からなるガスバリア層上に、吸湿性材料を含有する水蒸気トラップ層が形成された複合フィルムが提案されており、吸湿性材料としては、金属酸化物、各種金属塩、モレキュラーシーブを用いる事が提案されている。

0010

また、特許文献2には、基材フィルム上に少なくとも1層の有機層と、少なくとも1層の無機層と、少なくとも1層の捕水層を有するガスバリアフィルムと、それを用いた有機デバイスが提案されており、捕水層としては、ポリアミド等の吸湿性ポリマー樹脂に分散したものが提案されている。特許文献1と特許文献2のどちらも、捕水層を設けることにより、バリア性が向上する事が見出されている。

0011

特開1998−329256号公報
特開2009−90633号公報

発明が解決しようとする課題

0012

しかしながら、特許文献1で提案されている吸湿性材料は、粉状であり、屈折率も樹脂とは大きく異なるため、フィルムが不透明になるという問題があった。また、特許文献2で提案されているポリアミド等の吸湿性ポリマーは、水を可逆的な物理吸着によって捕捉するものであり、バリア性を大幅に向上させる効果はないという課題があった。

0013

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであって、具体的には、透明で防湿性に優れた防湿フィルムを安価に提供すること、また、水蒸気による劣化の少ない有機電子デバイスを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0014

本発明者らは、水蒸気透過率が0.1g/m2・day未満の従来公知のフィルムである第1のフィルムと、水蒸気透過率が第1のフィルム以上である第2のフィルムとで捕水層を挟んだ構成の防湿フィルムを鋭意検討した結果、カルボン酸無水物を含んだ捕水層を用いたときに、フィルムの防湿性能が大きく向上する事を見出した。さらに、捕水層の面積当りの酸無水物基の量を、第1のフィルムの水蒸気透過率を鑑みて調整することで、捕水層が機能する期間を調整することができ、その結果、前記防湿フィルムを有機電子デバイスとして使用する際、実用上必要な期間、低い水蒸気透過率を維持することが可能であることを見出した。また、本発明の防湿フィルムは有機電子デバイス、特に有機EL素子の発光特性を維持するのに十分な性能を有していることを確認した。

0015

すなわち、本発明の要旨は、 [1]捕水層、第1のフィルム、及び第2のフィルムを備える防湿フィルムであって、当該捕水層はカルボン酸無水物を必須成分として含み、当該捕水層は第1のフィルムと第2のフィルムの間に配置されており、(1)〜(2)の関係式を満たす防湿フィルム。 (1)T1≦T2 (2)T1<0.1(ここで、 T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day) T2:第2のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day) を示す。)

0016

[2]さらに、(3)の関係式を満たす[1]に記載の防湿フィルム。 (3)βX/αT1≧100(ここで、 T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day) X:防湿フィルム1m2における捕水層中の全カルボン酸無水物の重量(g-カルボン酸無水物/m2) α:全カルボン酸無水物の酸無水物基の当量(g-カルボン酸無水物/eq) β:水の当量(g/eq) を示す。)

0017

[3]前記捕水層の厚みが1〜1000μmである[1]又は[2]に記載の防湿フィルム。

0018

[4]全光線透過率が75%以上である[1]〜[3]の何れか1項に記載の防湿フィルム。

0019

[5]第1のフィルムが少なくとも1層の無機層を有する[1]〜[4]の何れか1項に記載の防湿フィルム。

0020

[6]第2のフィルムが離型フィルムである[1]〜[5]の何れか1項に記載の防湿フィルム。[7]オーバーラミネートのフィルムとして用いられる[6]に記載の防湿フィルム。

0021

[8][1]〜[7]の何れか1項に記載の防湿フィルムからなる構造単位が2単位以上積層されて構成される防湿フィルム。

0022

[9][1]〜[8]の何れか1項に記載の防湿フィルムを用いた有機電子デバイス。に存するものである。

発明の効果

0023

本発明の防湿フィルムは、長期間にわたって水蒸気透過率を低く維持することができ、透明で安価であるため、有機EL素子に代表される有機電子デバイスのフレキシブル化、長寿命化生産コスト低減に寄与する。

図面の簡単な説明

0024

本発明の防湿フィルムを用いた有機EL素子の構造を模式的に示す断面図である。
本発明の防湿フィルムの第2のフィルムを剥がし、オーバーラミネートフィルムとして有機EL素子を封止した場合の構造を模式的に示す断面図である。

0025

以下、本発明の実施形態の例について説明するが、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

0026

<捕水層> 本発明の防湿フィルムはカルボン酸無水物を1種類以上含んだ捕水層を有する。本発明の防湿フィルムは、捕水層を1つ有していてもよく、また、捕水層を2つ以上有していてもよい。防湿フィルムが捕水層を2つ以上有する場合は、当該捕水層の構成(組成や厚みなど)は同じであっても異なっていてもよい。

0027

本発明においては、捕水層は第1のフィルムと第2のフィルムの間に配置されている。防湿フィルムが捕水層を1つ有する場合は、捕水層は第1のフィルムと第2のフィルムに挟まれた構成を有する。防湿フィルムが捕水層を2つ以上有する場合は、第1のフィルムと第2のフィルムの夫々に捕水層が接した構成を有する。また、防湿フィルムが捕水層を2つ以上有する場合は、第1フィルムと第2フィルムに接した夫々の捕水層の間に、カルボン酸無水物を含まない層を有していてもよい。

0028

本発明において捕水層の厚みが大きければ、1m2当りの酸無水物基当量も大きくなり、水蒸気透過率を長期間にわたって低く維持することができる。かかる観点から、捕水層の厚みは1μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることがさらに好ましい。一方で、捕水層の厚みが小さければ、防湿フィルムの柔軟性を高めることができる。かかる観点から、捕水層の厚みは1000μm以下であることが好ましく、500μm以下であることがより好ましく、300μm以下であることがさらに好ましい。

0029

<カルボン酸無水物> 本発明の捕水層はカルボン酸無水物を1種類以上含む。すなわち、カルボン酸無水物は防湿フィルムの外部から侵入してきた水と反応し、捕水剤として作用する。捕水層に占めるカルボン酸無水物の含有量は、捕水層の捕水機能を高める観点から多い方が好ましく、捕水層の機械物性成形性の観点からは少ない方が好ましい。カルボン酸無水物基水分子と1:1で反応するため、カルボン酸無水物基1molあたり、18gの水を捕捉することができる。よって、前記樹脂組成物中のカルボン酸無水物の含有量が0.556mmol/gであれば、樹脂組成物は約1重量%の水を捕捉する事が出来るといえる。 つまり、上記捕水容量を満たすためには、樹脂組成物中のカルボン酸無水物基の含有量が0.556mmol/g以上が好ましく、1.11mmol/g以上がより好ましい。 カルボン酸無水物の含有量は、特開2010−030942号公報に記載のように、樹脂組成物を溶媒に溶解し、トリエチルアミン等で滴定して求めることができる。ただし、水との反応前であれば、カルボン酸無水物の添加量から理論的に求めることも出来る。 カルボン酸無水物の分子量にもよるが、捕水層に占めるカルボン酸無水物の含有量の範囲としては、10〜90重量%が好ましく、20〜80重量%がより好ましい。また、1m2当りの酸無水物の量も同様の観点から、10〜500g/m2以上が好ましく、20〜300g/m2がより好ましい。

0030

全カルボン酸無水物の酸無水物基の当量(g/eq)は、値が小さいほど重量当りの水分を捕捉できる量は大きくなる。よって、捕水量を増やす観点から、酸無水物基当量(g/eq)は小さい方が好ましい。一方で、捕水剤中における他の成分との相溶性を高める観点から、酸無水物基当量(g/eq)の大きいカルボン酸無水物を用いることが好ましい。酸無水物基当量の範囲としては50〜2000g/eqが好ましく、100〜1000g/eqがより好ましい。

0031

本発明において使用することができるカルボン酸無水物としては、例えば無水マレイン酸シトラコン酸無水物イタコン酸無水物、無水フタル酸トリメリット酸無水物ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテートグリセロールトリトリメリテート無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、無水グルタル酸、無水アジピン酸メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸テトラヒドロ無水フタル酸メチルテトラヒドロ無水フタル酸エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブチテニルテトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸無水物、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、シクロヘキサントリカルボン酸無水物ポリアゼライン酸ポリ無水物、ポリ(メチルビニルエーテルマレイン酸無水物)、スチレンと無水マレイン酸の共重合体オレフィンと無水マレイン酸の共重合体、酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、各種脂肪酸無水物が挙げられる。

0032

中でも脂環式カルボン酸無水物が好ましい。脂環式カルボン酸無水物を用いることで、水との反応で分子量を低下させることがない。また、芳香族カルボン酸無水物よりも着色の少ない透明な樹脂組成物とすることが出来る。 脂環式カルボン酸無水物としては、無水マレイン酸共重合体及び、無水マレイン酸誘導体が好ましく、無水マレイン酸と各種ジエンとのDiels−Alder付加反応物が特に好ましい。このような、無水マレイン酸と各種ジエンとのDiels−Alder付加反応物としては、下記式(1)、(2)、(3)で表される脂環式カルボン酸無水物が挙げられる。通常、無水マレイン酸と各種ジエンとのDiels−Alder付加反応物は、二重結合を有して要るが、着色や逆Diels−Alder反応を防止する観点から、水素添加ラジカル重合エンチオール反応等で、二重結合を単結合に変えても良い。

(式中、R1及びR2は、同一又は異なっていてもよく、各々独立に、水素原子ハロゲン原子硫黄原子アルキル基アリール基シクロアルキル基複素環基カルボキシル基アルコキシ基チオアルコキシ基有機基が結合したアシルウレア基、アルコキシカルボニル基アシル基、又はアシルオキシ基を示し、R1及びR2は互いに結合して二重結合を形成してもよく、第2の環状酸無水物基を形成しても良い。)


(式中、R1及びR2は、同一又は異なっていてもよく、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、硫黄原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、複素環基、カルボキシル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、有機基が結合したアシルウレア基、アルコキシカルボニル基、アシル基、又はアシルオキシ基を示し、R1及びR2は互いに結合して二重結合を形成してもよく、第2の環状酸無水物基を形成しても良い。)


(式中、R1及びR2は、同一又は異なっていてもよく、各々独立に、水素原子、ハロゲン原子、硫黄原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、複素環基、カルボキシル基、アルコキシ基、チオアルコキシ基、有機基が結合したアシルウレア基、アルコキシカルボニル基、アシル基、又はアシルオキシ基を示し、R1及びR2は互いに結合して二重結合を形成してもよく、第2の環状酸無水物基を形成しても良い。)

0033

式(1)、(2)、(3)の脂環式カルボン酸無水物で、入手が容易であるものとしては、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルブチテニルテトラヒドロ無水フタル酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸無水物、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3−ジカルボン酸無水物、シクロヘキサントリカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物、及びビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。

0034

<捕水層におけるその他の成分> 本発明の捕水層において、カルボン酸無水物以外の成分としては、熱可塑性樹脂熱硬化性樹脂エネルギー線硬化性樹脂等の樹脂成分の他、触媒無機フィラー等が挙げられる。樹脂成分としては、水分の無い環境下で、カルボン酸無水物と反応しない樹脂、又は反応する官能基が十分に少ない樹脂が好ましい。(以下、このような樹脂成分を「非反応性樹脂」と称す。)

0035

(非反応性樹脂) このような非反応性樹脂としては、主成分として活性水素基(例えばアミノ基、イミノ基イソシアネート基水酸基)を含まない樹脂、又は、活性水素基が十分に少ない樹脂が好ましい。このような非反応性樹脂としては、具体的には、(メタアクリレートとその硬化物ウレタン(メタ)アクリレートとその硬化物、エポキシ樹脂硬化物ポリビニルエステル及びその共重合体、ポリオレフィン及びその共重合体、ポリエステルポリカルボジイミド及びその共重合体が挙げられる。ポリカルボジイミド及びその共重合体を用いる場合、国際公開第2010/071211号パンフレットに記載されている環状カルボジイミド化合物や、高分子量で比較的毒性の低いポリカルボジイミドを用いることが好ましい。

0036

捕水層に占める非反応性樹脂の含有量は、捕水層の捕水機能を高める観点から少ない方が好ましく、捕水層の機械物性や成形性の観点からは多い方が好ましい。捕水層に占める非反応性樹脂の含有量の範囲としては、10〜90重量%が好ましく、20〜80重量%が更に好ましい。

0037

チオール化合物) 本発明の樹脂組成物は、チオール化合物を含有することが好ましく、特に、二重結合を有する酸無水物と併用することが有効である。チオール化合物のメルカプト基は、酸無水物の二重結合と付加反応する。このように、二重結合が単結合に変化することでカルボン酸無水物の逆Diels−Alder反応を防止でき、分子量が増加することで、カルボン酸無水物の揮発ブリードアウトを抑制できる。 チオール化合物は単官能でも良いが、多官能のチオール化合物を用いても良い。単官能のチオール化合物を用いた場合、硬化させることなくカルボン酸無水物の分子量を増加させることができる。一方、多官能のチオール化合物を用いた場合、チオール化合物の含有量が小さくできるため、カルボン酸無水物の含有量を高めることができる。 チオール化合物のメルカプト基は1級でも2級でも良く、反応性ポットライフハンドリング性、そして経済性を考慮して選定される。一般に、1級のチオール化合物は2級よりも反応性が良好であり、2級のチオール化合物は1級よりもポットライフに優れる。 本発明の樹脂組成物に用いられるチオール化合物として好ましく、入手が容易なものとしては、β−メルカプトプロピオン酸、メチル−3−メルカプトプロピオネート、2−エチルヘキシル−3−メルカプトプロピオネート、n−オクチル−3−メルカプトプロピオネート、メトキシブチル−3−メルカプトプロピオネート、ステアリル−3−メルカプトプロピオネート、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリス−[(3−メルカプトプロピオニルオキシ)−エチル]−イソシアヌレートペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチリルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトブチレート)が挙げられ、1級のものはSC有機化学株式会社、2級のものは昭和電工株式会社より入手できる。 上記以外にもメタンジチオール、1,2−エタンジチオール、1,2−プロパンジチオール、1,3−プロパンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,5−ペンタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオール、1,2−シクロヘキサンジチオール、3,4−ジメトキシブタン−1,2−ジチオール、2−メチルシクロヘキサン−2,3−ジチオール、1,2−ジメルカプトプロピルメチルエーテル、2,3−ジメルカプトプロピルメチルエーテル、ビス(2−メルカプトエチルエーテル、テトラキス(メルカプトメチル)メタン、ビス(メルカプトメチル)スルフィド、ビス(メルカプトメチル)ジスルフィド、ビス(メルカプトエチル)スルフィド、ビス(メルカプトエチル)ジスルフィド、ビス(メルカプトメチルチオ)メタン、ビス(2−メルカプトエチルチオ)メタン、1,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エタン、1,2−ビス(2−メルカプトエチルチオ)エタン、1,3−ビス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,3−ビス(2−メルカプトエチルチオ)プロパン、1,2,3−トリス(メルカプトメチルチオ)プロパン、1,2,3−トリス(2−メルカプトエチルチオ)プロパン、1,2,3−トリス(3−メルカプトプロピルチオ)プロパン、4−メルカプトメチル−1,8−ジメルカプト−3,6−ジチアオクタン、5,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,7−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、4,8−ジメルカプトメチル−1,11−ジメルカプト−3,6,9−トリチアウンデカン、1,1,3,3−テトラキス(メルカプトメチルチオ)プロパン、4,6−ビス(メルカプトメチルチオ)−1,3−ジチアン、2−(2,2−ビス(メルカプトメチルチオ)エチル)−1,3−ジチエタン、テトラキス(メルカプトメチルチオメチル)メタン、テトラキス(2−メルカプトエチルチオメチル)メタン、ビス(2,3−ジメルカプトプロピル)スルフィド、2,5−ジメルカプト−1,4−ジチアン等の脂肪族チオール化合物エチレングリコールビス(2−メルカプトアセテート)、エチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ジエチレングリコール(2−メルカプトアセテート)、ジエチレングリコール(3−メルカプトプロピオネート)、2,3−ジメルカプト−1−プロパノール(3−メルカプトプロピオネート)、3−メルカプト−1,2−プロパンジオールビス(2−メルカプトアセテート)、3−メルカプト−1,2−プロパンジオールジ(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールプロパントリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、トリメチロールエタントリス(2−メルカプトアセテート)、トリメチロールエタントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)、ペンタエリスリトール(3−メルカプトプロピオネート)、グリセリントリス(2−メルカプトアセテート)、グリセリントリス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−シクロヘキサンジオールビス(2−メルカプトアセテート)、1,4−シクロヘキサンジオールビス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシメチルスルフィドビス(2−メルカプトアセテート)、ヒドロキシメチルスルフィドビス(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシエチルスルフィド(2−メルカプトアセテート)、ヒドロキシエチルスルフィド(3−メルカプトプロピオネート)、ヒドロキシメチルジスルフィド(2−メルカプトアセテート)、ヒドロキシメチルジスルフィド(3−メルカプトプロピオネート)、チオグリコール酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)、チオジプロピオン酸ビス(2−メルカプトエチルエステル)等、エステル結合を含む脂肪族チオール化合物; 1,2−ジメルカプトベンゼン、1,3−ジメルカプトベンゼン、1,4−ジメルカプトベンゼン、1,2−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,4−ビス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3−トリメルカプトベンゼン、1,2,4−トリメルカプトベンゼン、1,3,5−トリメルカプトベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3−トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,3,5−トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(メルカプトエチル)ベンゼン、2,5−トルエンジチオール、3,4−トルエンジチオール、1,4−ナフタレンジチオール、1,5−ナフタレンジチオール、2,6−ナフタレンジチオール、2,7−ナフタレンジチオール、1,2,3,4−テトラメルカプトベンゼン、1,2,3,5−テトラメルカプトベンゼン、1,2,4,5−テトラメルカプトベンゼン、1,2,3,4−テトラキス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3,5−テトラキス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(メルカプトメチル)ベンゼン、1,2,3,4−テトラキス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,3,5−テトラキス(メルカプトエチル)ベンゼン、1,2,4,5−テトラキス(メルカプトエチル)ベンゼン、2,2"−ジメルカプトビフェニル、4,4"−ジメルカプトビフェニル等の芳香族チオール化合物等が使用できる。

0038

(無機フィラー) また、捕水層に含まれる無機フィラーとしては、酸化アルミニウム酸化ジルコニウム酸化スズ酸化チタン酸化亜鉛シリカアエロジルクレー等が好ましく、透明性の観点から、中でも粒子径が100nm以下の無機フィラーが好ましい。また、無機フィラーは表面が有機化されていても良い。

0039

(触媒) また、本発明の捕水層は、カルボン酸無水物と水との反応を促進する触媒を含むことができる。本発明の捕水剤に好ましく用いられる触媒としては、例えば、4級ホスホニウム塩、4級アンモニウム塩、3級アミンDMAP(N,N−ジメチル4−アミノピリジン)などのピリジン類、DBU(1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデカ−7−エン)、DBN(1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノナ−5−エン)などの双環式アミジン類とその誘導体アミジン誘導体塩イミダゾール類などが挙げられる。しかしながら、触媒活性があり、着色がないものであれば、これらに限定されない。 特に、DMAP、DBN、DBUとこれらの誘導体及び塩は、少量の添加量でも高い触媒活性を示すのでより好ましい。中でも、DBU塩及びDBU誘導体塩は、サンアプロ株式会社よりU−CATシリーズとして販売されており、容易に入手可能である。 本発明において、上記の触媒は単独で用いても2種以上を併用してもよい。

0040

<第1のフィルムと第2のフィルムの定義> 本発明の防湿フィルムは、カルボン酸無水物を必須成分として含む捕水層が2枚のフィルムの間に配置された構成であり、本発明においては、これら2枚のフィルムをそれぞれ第1のフィルム、第2のフィルムと称し、40℃、90%Rhで測定した水蒸気透過率が小さい方を第1のフィルム、大きい方を第2のフィルムと定義する。また、2枚のフィルムの水蒸気透過率が同等である場合は、外側(高湿度側)に配置されるフィルムを第1のフィルムと定義する。

0041

<第1のフィルム> 本発明において第1のフィルムは40℃、90%Rhで測定した水蒸気透過率が0.1g/m2・day未満であり、第2のフィルムの水蒸気透過率以下である。つまり、本発明の防湿フィルムを使用する際は、水蒸気濃度の高い(高湿度)側に、バリア性の高い第1のフィルム、水蒸気濃度の低い側に、第2のフィルムが面するように配置されることが好ましい。例えば有機EL素子であれば、図1の様な構成が挙げられる。

0042

本発明の第1のフィルムは、少なくとも1層の無機層を含むことが好ましく、基材としてはPET(ポリエチレンテレフタレート)やPEN(ポリエチレンナフタレート)といったポリエステル、ポリイミド等を用いることが好ましい。また、無機層を含まない場合でも、水蒸気バリア性の優れたポリマーのフィルムであれば、使用することができる。水蒸気バリア性の優れたポリマーとしては、環状オレフィンポリマー環状オレフィンコポリマー等が挙げられる。

0043

第1のフィルムは、厚みが小さければ、防湿フィルムの総厚みに占める捕水層の厚みが相対的に大きくなり、水蒸気透過率を長期間にわたって低く維持することができる。一方で、第1のフィルムの厚みが大きければ、防湿フィルム表層剛性が向上するので、曲げなどによるフィルムのシワを防止することができる。第1のフィルムの厚みの範囲は10〜500μmが好ましく、12〜300μmがより好ましい。

0044

(無機層) 無機層は第1のフィルムに好ましく含まれるが、第2のフィルム及び/又は捕水層に含まれても良い。

0045

無機層は通常、金属化合物からなる薄膜の層である。無機層の形成方法は、目的の薄膜を形成できる方法であればいかなる方法でも用いることができる。例えば、スパッタリング法真空蒸着法イオンプレーティング法プラズマCVD法などの真空製膜法や、パーヒドロポリシラザンコーティングし、シリカ膜転化する方法がある。

0046

無機層に含まれる成分は、上記性能を満たすものであれば特に限定されないが、例えば、金属酸化物、金属窒化物金属炭化物金属酸化化物または金属酸化炭化物であり、Si、Al、In、Sn、Zn、Ti、Cu、CeおよびTaから選ばれる1種以上の金属を含む、酸化物、窒化物、炭化物、酸化窒化物または酸化炭化物などを好ましく用いることができる。これらの中でも、Si、Al、In、Sn、ZnおよびTiから選ばれる金属の酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましく、特にSiまたはAlの金属酸化物、窒化物または酸化窒化物が好ましい。これらは、副次的な成分として他の元素を含有してもよい。

0047

本発明により形成される無機層の平滑性は、1μm角の平均粗さ(Ra値)として1nm未満であることが好ましく、0.5nm以下がより好ましい。

0048

無機層の成膜はクリーンルーム内で行われることが好ましい。クリーン度クラス10000以下が好ましく、クラス1000以下がより好ましい。

0049

無機層の厚みに関しては特に限定されないが、1層につき、通常、5〜500nmの範囲内であり、好ましくは10〜200nmである。無機層は複数のサブレイヤーから成る積層構造であってもよい。この場合、各サブレイヤーが同じ組成であっても異なる組成であってもよい。

0050

(有機層と無機層の積層) 第1のフィルムにおいて、無機層に有機物からなるトップコート及び/又はアンカーコートを施し、有機層と無機層の積層構造を構築することができる。より高いバリア性を発揮するために、有機層と無機層を交互に積層しても良い。

0051

<第2のフィルム> 本発明の第2のフィルムの40℃、90%Rhで測定した水蒸気透過率は、第1のフィルム以上の値を示す。つまり、第2のフィルムの水蒸気バリア性が、第1のフィルムと同程度である場合は、捕水層を透過してきた水分子の障壁として機能し、結果として水の捕捉率を高めることが出来る。ただし、図2の様に、既に有機/無機層が形成されたデバイスに、本発明の防湿フィルムを貼り付けて使用する場合は、第2のフィルムには必ずしも水蒸気バリア性は必要でない。

0052

よって、第2のフィルムとしては、第1のフィルムと同様の水蒸気バリア性を備えたフィルム以外にも、あえて水蒸気バリア性の乏しいフィルムを用いることも可能である。このようなフィルムとしては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミドポリスチレン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリカルボジイミド、ポリ塩化ビニル液晶ポリマー及び、これらの共重合体が挙げられる。

0053

第2のフィルムは、厚みが小さければ、防湿フィルムの総厚みに占める捕水層の厚みが相対的に大きくなり、水蒸気透過率を長期間にわたって低く維持することができる。一方で、第2のフィルムの厚みが大きければ、防湿フィルム表層の剛性が向上するので、曲げなどによるフィルムのシワを防止することができる。第2のフィルムの厚みの範囲は10〜500μmが好ましく、12〜300μmがより好ましい。

0054

本発明の防湿フィルムは有機電子デバイス等のオーバーラミネートフィルムとして好適に用いることができる。本発明の防湿フィルムをオーバーラミネートに用いる場合、第2のフィルムは必ずしも必要とは限らない。従って、第2のフィルムは離型フィルムでも良く、第2のフィルムが離型フィルムの場合は、オーバーラミネート時に第2のフィルムを剥がして使用することができる。

0055

<第1のフィルムと第2のフィルムの関係> 前記の通り、第1のフィルムと第2のフィルムの間には以下の関係式(1)〜(2)が成立する。 (1)T1≦T2 (2)T1<0.1(ここで、 T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day) T2:第2のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day) を示す。)

0056

<捕水層と第1のフィルムの関係> 本発明の防湿フィルムは、捕水層と第1のフィルムの間に、以下の関係式(3)が成立することが好ましい。 (3)βX/αT1≧100(ここで、 T1:第1のフィルムの40℃,90%Rhで測定した水蒸気透過率(g/m2・day) X:防湿フィルム1m2における捕水層中のカルボン酸無水物の重量(g-カルボン酸無水物/m2) α:全カルボン酸無水物の酸無水物基の当量(g-カルボン酸無水物/eq) β:水の当量(g/eq) を示す。)

0057

すなわち、βX/αは防湿フィルム1m2が酸無水物で捕捉できる水の重量を表しており、単位は(g-水/m2)である。また、βX/αT1は、防湿フィルム1m2が捕捉できる水の重量と、第1のフィルム1m2を透過してきた水の重量が等しくなる日数を表しており、単位は(day)である。βX/αT1が大きいほど、捕水層の効果が長期間続くことになる。

0058

βX/αT1は大きい程好ましく、実用的な範囲としては100以上であり、1000以上であることがより好ましい。つまり、式(3)はβX/αT1≧100が好ましく、βX/αT1≧1000がより好ましい。

0059

<防湿フィルムの透明性> 本発明の防湿フィルムの全光線透過率は75%以上であることが好ましい。全光線透過率が75%以上であれば、透明性が良好であり、有機電子デバイスとして好適に用いることができる。かかる観点から、80%以上であることがより好ましい。

0060

<防湿フィルムの見かけの水蒸気透過率> 本発明の防湿フィルムは長期間に渡って、水蒸気の拡散定常状態に達しないことを特徴とする。つまり、非定常状態での水蒸気透過量を一定期間測定し、そのプロファイルからバリア性を評価する必要がある。適切な評価装置は、フィルムのT1やβX/αによって異なるが、DELTAPERM(Technolox社、商品名)、スーパーディテクトSKT((株)TI、商品名)、HiBarSense(Sempa System GmBH、商品名)等が挙げられる。測定する期間はフィルムの仕様測定装置によるが、フィルムや装置に吸着していた水蒸気の影響を除外するために、少なくとも測定3日目以降の水蒸気透過量から見かけの水蒸気透過率を求めるのが好ましい。

0061

利用方法> 本発明の防湿フィルムは、更なる水蒸気バリア性向上を目的として、2枚以上を積層して用いることができる。本発明の防湿フィルムを構造単位としたとき、積層数は2〜20構造単位であることが好ましい。

0062

本発明の防湿フィルムは、有機ELデバイス以外にも、有機TFTデバイス、有機太陽電池、電子ペーパーといった水分の影響を受けやすい各種有機電子デバイスに適用することができる。本発明の防湿フィルムは透明であるため、光をさえぎることなく素子の発光面、受光面側に配置することができる。

0063

以下、本発明を実施例、比較例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。

0064

<実施例1>ガラスサンプル瓶に、MHAC−P(日立化成工業(株)商品名、メチル−3,6−エンドメチレン−1,2,3,6−テトラヒドロ無水フタル酸、酸無水物基の当量:178g/eq)を10g、A−TMPT(新中化学工業(株)商品名、トリメチロールプロパントリアクリレート)を1.5g、紫光UV−3700B(日本合成化学工業(株)商品名、ウレタンアクリレート)を12.5g、IRGACURE 184(BASF社商品名、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン)を0.2g計量し、これらを均一になるまで混合した。次に、サンプル瓶の蓋を閉めた状態で60℃に加温しながら、気泡が無くなるまで静置することで、捕水層形成用のUV硬化樹脂を得た。

0065

続いて、片面にシリカ蒸着膜を形成したポリエステルフィルムであるテックバリアHX(三菱樹脂(株)商品名、厚み:12μm、水蒸気透過率:0.05g/m2・day(40℃,90%Rh))を、シリカ面を上にしてガラスコート台に固定し、さらにその上にPETフィルム切り抜いて作製した厚み100μmの枠をテープで固定した。厚み100μmの枠の内側に、捕水層形成用のUV硬化樹脂を流し込み、その上からテックバリアHXを、シリカ面が下(捕水層側)になるように、ゴム製のハンドロールを用いて貼り合わせ、紫外線照射することで捕水層を形成し防湿フィルムを得た。

0066

得られた防湿フィルムの厚みを測定した結果、防湿フィルムの層厚みは約155μmであり、捕水層の厚みは約131μmであった。

0067

ここで、第1のフィルムはテックバリアHXであり、第2のフィルムもテックバリアHXである。つまり、 T1<0.1 T1=T2=0.05g-水/m2・dayである。

0068

また、 X=63.9g-カルボン酸無水物/m2 (捕水層の比重(1.18g/ml)から計算した) α=178g-カルボン酸無水物/eq β=18g-水/eqであり、 βX/α=6.46g-水/m2 βX/αT1=129.2dayであった。

0069

<見かけの水蒸気透過率> 一般にプラスチックフィルムの水蒸気バリア性評価は、水蒸気拡散が定常状態に達した後の透過率、つまり、「水蒸気透過率」にて評価するが、本発明の防湿フィルムは長期間に渡って、定常状態に達しないことを特徴とする。つまり、非定常状態での水蒸気透過量にて評価する必要がある。そこで、水蒸気透過量を連続的に3日間観測し続け、観測3日目の水蒸気透過量から水蒸気透過率を求め、「見かけの水蒸気透過率」とした。 見かけの水蒸気透過率の測定にはDELTAPERM(Technolox社、商品名)を用いた、水蒸気曝露側が第1のフィルムとなるように防湿フィルムをセットし、真空状態コンディショニングを16時間行った後、40℃,90%Rhの条件で、水蒸気透過量(下室圧力変化)を3日間観測した。観測3日目の水蒸気透過量から水蒸気透過率を計算し、見かけの水蒸気透過率とした。

0070

<全光線透過率>ヘイズメーター(日本電色工業製 HDH2000)を使用し、透過法にて全光線透過率を求めた。

0071

<実施例2>テックバリアHXのうち1枚を、水蒸気透過率が8.0×10−4g/m2・day(40℃,90%Rh)であり、無機層を2層以上有するシリカ蒸着ポリエステルフィルム(厚み:240μm)に変更して、実施例1と同様に防湿フィルムを作製した。得られた防湿フィルムの層厚みは約370μmであり、捕水層の厚みは118μmであった。

0072

ここで、第1のフィルムは水蒸気透過率が8.0×10−4g/m2・day(40℃,90%Rh)のシリカ蒸着ポリエステルフィルムであり、第2のフィルムはテックバリアHXである。

0073

T1<0.1 T1<T2である。

0074

また、 X=57.5g-カルボン酸無水物/m2 (捕水層の比重(1.18g/ml)から計算した) α=178g-カルボン酸無水物/eq β=18g-水/eqであり、 βX/α=5.82g-水/m2 βX/αT1=7273.0dayであった。

0075

<見かけの水蒸気透過率>水蒸気曝露側が第1のフィルムとなるように防湿フィルムをセットし、実施例1と同様に見かけの水蒸気透過率を測定した。観測3日目のデータから見かけの水蒸気透過率を表1に示すが、観測4日目以降も水蒸気透過率は下がり続けていた。

0076

<全光線透過率> 実施例1と同様に測定を行った。

0077

<実施例3> 実施例1のテックバリアHXの1枚を、水蒸気透過率が60g/m2・day(40℃,90%Rh)である、離型PETフィルム(厚み:48μm)に変更して、実施例1と同様に防湿フィルムを作製した。得られた防湿フィルムの層厚みは約180μmであり、捕水層の厚みは120μmであった。

0078

ここで、第1のフィルムはテックバリアHXであり、第2のフィルムは前記離型PETフィルム(厚み:48μm)である。

0079

T1<0.1 T1<T2である。

0080

また、 X=58.5g-カルボン酸無水物/m2 (捕水層の比重(1.18g/ml)から計算した) α=178g-カルボン酸無水物/eq β=18g-水/eqであり、 βX/α=5.92g-水/m2 βX/αT1=118.3dayであった。

0081

<見かけの水蒸気透過率>水蒸気曝露側が第1のフィルムとなるように防湿フィルムをセットし、実施例1と同様に見かけの水蒸気透過率を測定した。

0082

<全光線透過率> 実施例1と同様に測定を行った。

0083

<比較例1>テックバリアHXを2枚とも、水蒸気透過率が60g/m2・day(40℃,90%Rh)である、離型PETフィルム(厚み:48μm)に変更して、実施例1と同様に防湿フィルムを作製した。得られた防湿フィルムの層厚みは約200μmであり、捕水層の厚みは104μmであった。

0084

ここで、第1のフィルム及び第2のフィルムは前記離型PETフィルム(厚み:48μm)である。

0085

T1>0.1 T1≒T2である。

0086

また、 X=50.7g-カルボン酸無水物/m2 (捕水層の比重(1.18g/ml)から計算した) α=178g-カルボン酸無水物/eq β=18g-水/eqであり、 βX/α=5.13g-水/m2 βX/αT1=0.1dayであった。

0087

<見かけの水蒸気透過率> 実施例1と同様に見かけの水蒸気透過率を測定した。

0088

<全光線透過率> 実施例1と同様に測定を行った。

0089

<比較例2>MHAC−Pを、カルボン酸無水物を含まないポリアクリレートである紫光UV−3700Bに置き換えた以外は実施例1と同様に防湿フィルムを作製した。得られた防湿フィルムの層厚みは約150μmであり、捕水層の厚みは126μmであった。

0090

ここで、第1のフィルム及び第2のフィルムはテックバリアHX(厚み:12μm)である。

0091

T1<0.1 T1=T2=0.05g-水/m2・dayである。

0092

また、 X=0g-カルボン酸無水物/m2 (捕水層の比重(1.18g/ml)から計算した)であり、 βX/α=0g-水/m2 βX/αT1=0dayであった。

0093

<見かけの水蒸気透過率> 実施例1と同様に測定した。比較例2は捕水層を含まないため、観測後24時間後には定常状態に達していた。

0094

<全光線透過率> 実施例1と同様に測定を行った。

0095

0096

比較例2の捕水層は吸湿性ポリアクリレートであり、カルボン酸無水物を含まない。第1のフィルム及び第2のフィルムに、水蒸気透過率が0.05g/m2・dayのフィルムを用いているが、防湿フィルムの水蒸気バリア性は若干向上しただけであった。

0097

これに対して、実施例1の防湿フィルムは、捕水層にカルボン酸無水物を含有している事以外は比較例2と同じ構成であるが、その水蒸気透過率は6×10−4g/m2・dayと極めて小さかった。つまり、カルボン酸無水物による水の捕捉が、水蒸気バリア性の向上に寄与していることが示唆される。

0098

実施例1〜3及び比較例1は捕水層が同じであるが、第1のフィルム及び第2のフィルムがそれぞれ異なる。比較例1のT1は60g/m2・dayであり、0.1g/m2・dayよりもかなり大きいため、βX/αT1は0.1dayしかない。つまり、捕水層がすぐに飽和してしまうため、防湿フィルムとしては実用性に乏しい。

0099

一方で、実施例1〜3はβX/αT1が100day以上であり、用途によっては防湿フィルムとして実用可能なレベルである。特に実施例2の防湿フィルムは、極めて小さい水蒸気透過率を示し、βX/αT1は約20年もあることから、有機電子デバイスへの用途展開が期待できる。

0100

実施例3は第2のフィルムがバリア性の乏しい離型PETであるので、テックバリアHXを用いた実施例1よりも、見かけの水蒸気透過率は1ケタ大きくなっている。しかしながら、第2のフィルムである離型PETを剥がし、すでにバリア層を設けたデバイス等へ貼り付けて使用すれば、そのデバイスのバリア性を向上することが出来る。つまり、封止用のオーバーラミネートフィルムとして好ましく使用する事が出来る。

実施例

0101

また、実施例1〜3の防湿フィルムは、全光線透過率が80%以上であり、有機EL素子、有機太陽電池等へ使用することが出来る。

0102

1 第1のフィルム2 捕水層3 第2のフィルム4 UV端部封止材5封止材充填材)6有機/無機層7EL層8 基板

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