EP1749314A2 - Filmförmige sorbenshaltige zusammensetzungen - Google Patents

Filmförmige sorbenshaltige zusammensetzungen

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Publication number
EP1749314A2
EP1749314A2 EP05738414A EP05738414A EP1749314A2 EP 1749314 A2 EP1749314 A2 EP 1749314A2 EP 05738414 A EP05738414 A EP 05738414A EP 05738414 A EP05738414 A EP 05738414A EP 1749314 A2 EP1749314 A2 EP 1749314A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
film
weight
component
parts
sorbent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05738414A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Dick
Mandy Erdmann
Inge KRÄMER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sued Chemie IP GmbH and Co KG
Original Assignee
Sued Chemie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sued Chemie AG filed Critical Sued Chemie AG
Publication of EP1749314A2 publication Critical patent/EP1749314A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/28—Selection of materials for use as drying agents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/183—Physical conditioning without chemical treatment, e.g. drying, granulating, coating, irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28033—Membrane, sheet, cloth, pad, lamellar or mat
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B33/02—Details
    • H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2220/00—Aspects relating to sorbent materials
    • B01J2220/40—Aspects relating to the composition of sorbent or filter aid materials
    • B01J2220/42—Materials comprising a mixture of inorganic materials

Definitions

  • the invention relates to film-like sorbent-containing compositions or, preferably, moisture-absorbing films or layers on supports or substrates that can be produced from sorbent-containing compositions.
  • the invention further relates to methods for producing such compositions or arrangements, films or layers and their use.
  • Electroluminescent components can only function properly over a long period of time if a desiccant is present. These desiccants are sometimes referred to as “getters” in the prior art. The sensitivity of these components is due to the tendency to corrosion, particularly of the cathodes in the presence of moisture. Therefore, these components are provided with a desiccant and sealed as well as possible under protective gas.
  • EP 500 382 A2 describes the use of a moisture absorber in an electroluminescent (EL) device.
  • the drying agent in the form of a powder or small balls is applied to a black silicone resin coating.
  • the desiccant is filled into a gas-permeable bag.
  • EP 0 776 147 A1 describes the use of alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, sulfates, metal halides and perchlorates as moisture absorbers in EL devices.
  • No. 5,401,536 describes a method for producing a moisture-free encapsulation for an electronic device, the encapsulation having a coating or an adhesive with desiccant properties.
  • US 5,591,379 describes the composition of a moisture absorber for hermetically sealed electronic devices.
  • This moisture absorber is applied as a coating inside the device, whereby the moisture absorber consists of a water vapor permeable binder and the desiccant with the average particle size of 0.2 - 100 ⁇ m, preferably 0.3-50 ⁇ m, is embedded.
  • the desiccant is preferably a molecular sieve.
  • No. 6,226,890 describes a method for drying moisture-sensitive electronic components in a hermetic seal, the drying agents consisting of solid grains with particle sizes between 0.1-200 ⁇ m.
  • the drying agent granules are embedded in a binder.
  • the binder can be in the liquid phase or dissolved in the liquid phase.
  • a pourable mixture which contains at least the desiccant particles and the binder is produced, this mixture comprising between 10 and 90% by weight of desiccant, based on the total mixture.
  • This mixture is poured into the inside of a hermetic encapsulation in order to then form a desiccant film, which is then hardened.
  • drying agents such as barium oxide, calcium oxide, phosphorus pentoxide, magnesium perchlorate, calcium sulfate, molecular sieves, calcium bromide, calcium sulfate embedded in synthetic resins in sealed moisture-sensitive electronic devices.
  • the particle size of the desiccant granules used is between 0.001 - 0.1 ⁇ m.
  • Phosphorus pentoxide, calcium oxide, barium oxide and magnesium perchlorate are particularly preferred.
  • Polyethyl methacrylate, polydiallyl phthalate, polysulphone, phenoxy resins and UV-curing acrylates are used as polymeric binders.
  • drying agents known from the above publications have the disadvantage that they contain organic constituents in the form of binders and / or solvents.
  • organic constituents in the form of binders and / or solvents.
  • DE 199 59 957 AI describes platelet-shaped compacts based on an inorganic sorbent and a binder with a thickness of less than 700 ⁇ m, obtainable by compressing a mixture of the inorganic sorbent from about 20-60% by weight of the binder and about 10 15% by weight of water, based on the mixture as a whole, at a pressure of about 70 megapascals and calcining the green compact obtained at temperatures of at least about 500 ° C. until the water content has been largely removed.
  • the pressed bodies thus produced are used in electronic devices such as display devices, in particular in electroluminescent components.
  • DE 100 65 946 AI describes a platelet-shaped pressed body based on an inorganic sorbent and a binder with a thickness of less than 700 ⁇ m, obtainable by pressing a mixture of the inorganic sorbent, the binder, water and possibly pressing aids at a pressure of at least 70 megapascals, the weight ratio of the dry sorbent and the dry binder in the mixture being between about 4 and 0.7 and the water content of the mixture at 160 ° C. being between about 8-20%. Calcine the green compacts obtained at temperatures of at least about 500 ° C until the water content is largely removed.
  • the pressed bodies produced in this way are used in electronic devices such as display devices, in particular in electroluminescent components.
  • the compacts described in the above publications often have the disadvantage that, owing to their small thickness and ceramic properties, they are quite brittle and can easily break.
  • the present invention is based on the object of providing sorbent compositions which avoid the disadvantages of the prior art and enable good sorption performance with good resistance and simple manufacture and application.
  • component A at least one sorbent (component A); b) at least one natural or synthetic layered silicate (component B); c) optionally a liquid phase (component C), in particular water,
  • film-like is to be understood in a broad sense to mean that the composition is or can be applied to a carrier, in particular a solid, preferably rigid carrier, in the form of a film or a layer.
  • the film-like composition is preferably produced without the use of (press) pressure.
  • the compositions or arrangements according to the invention are therefore preferably not pressed bodies; the film-like compositions according to the invention preferably do not represent a compressed layer or pressed layer. It has been found that the films composed according to the invention can advantageously be applied directly to the desired substrates without compression or compression, it being possible to produce porous drying agent films with high water absorption capacity and good adhesion.
  • the film-like composition is not shaped in a mold into a (pressed) shaped body. Rather, the composition according to the invention enables direct application to the desired substrate at the desired location of the moisture-sensitive device using the methods explained below.
  • the density of the (film-like) composition according to the invention is less than 1.2 g / m 3 , in particular less than 1.1 g / m 3 , particularly preferably less than 1.0 g / cm 3 .
  • a particularly preferred range is between about 0.4 and 1 g / cm 3 .
  • the dimensions of the film or layer with regard to length, width and layer thickness can in principle be chosen as desired and are generally limited by the space available for application on the desired carrier or in the component of interest.
  • An advantage of the invention lies in the great flexibility in the application and dimensioning of the composition according to the invention, and the low brittleness and dust formation.
  • the films are preferably produced on (solid) substrates such as glass, plastic or metal, which have been found to be suitable for encapsulating moisture-sensitive electronic components.
  • supports / substrates can also be used depending on the application, in particular rigid or flexible substrates / supports.
  • no adhesive is used in the application or attachment to the substrate.
  • composition according to the invention is thus applied as a film to the substrate directly without a separate adhesion promoter or adhesive or adhesive (layer). Adhesion is advantageously provided directly by the composition according to the invention, the film-like composition even adhering to the substrate even after drying.
  • a typical film or layer thickness of the compositions according to the invention is between 1 ⁇ m and 10 mm, preferably between approximately 5 ⁇ m and 1 mm, particularly preferably between approximately 10 ⁇ m and 500 ⁇ m, in particular between approximately 15 ⁇ m and 200 ⁇ m.
  • the film-like compositions according to the invention can be used in moisture-sensitive electronic components in which only limited space is available and which can be exposed to vibrations.
  • Moisture-sensitive electronic components include, for example, display devices, organic light-emitting components (OLED) or elements, polymeric light-emitting components (LED), CCD sensors and micro-electrical mechanical sensors (MEMS).
  • the film-like composition has no organic solvent or organic binder. Even the use of organic Desiccants are not preferred due to the problems with organic components below. It is particularly preferred that the film-like composition is free of any organic components. In some cases it may be advantageous to add an organic preservative to the composition of the invention in small amounts. However, the amount of organic components in the composition according to the invention is preferably below 0.5% by weight, in particular below 0.3% by weight. It has been shown in the context of the present invention that excellent sorbent materials can be produced even without such organic binders or solvents, and at the same time numerous problems can be avoided which are caused by the undesired reaction or interaction of the organic components, in particular more volatile Components with parts of the electronic components result.
  • sorbent is used for both adsorbents and absorbents. Any sorbent material, regardless of the sorption mechanism, is intended to be included.
  • the at least one sorbent can be any sorbent known or suitable to the person skilled in the art.
  • the sorption of other gaseous substances e.g. Ammonia, volatile amines or oxygen, basically of interest.
  • An attack on the cathodes of an EL device can also be triggered by gases which, in addition to water, form when the binding agent or solvent used for sealing sets. In addition, exposure to oxygen often leads to the failure of luminescent components.
  • Both organic and inorganic sorbents can be used.
  • the use of one or more inorganic sorbents is preferred. It is preferably the sorbent around a desiccant.
  • the at least one sorbent comprises a natural or artificial zeolite.
  • Other non-limiting examples are amorphous silica, aluminum hydroxide, calcium oxide, barium oxide or calcium sulfate. Mixtures of two or more sorbents can also be used.
  • organic sorbents are also included, as described for example in EP 1 014 758 A2, US 2002/0090531 AI or US 2003/0110981.
  • the film-like composition does not contain calcium chloride, since the liquefaction of this desiccant when it absorbs moisture can impair or damage both the film-like composition itself and its adhesion to the substrate and thus also the moisture-sensitive device or device.
  • the film-shaped composition according to the invention further preferably does not generally contain any components which liquefy when absorbing moisture.
  • the D 50 value of the sorbent (component A) used, in particular the zeolite is between about 2 and 8 ⁇ m, in particular about 3 and 6 ⁇ m.
  • the D 90 value is preferably below 15 ⁇ m, in particular between 5 and 12 ⁇ m.
  • the film-like composition according to the invention further contains at least one natural or synthetic layered silicate. It has surprisingly been found that the use of at least one natural or synthetic layered silicate can provide a particularly advantageous porous matrix for the sorbent, which at the same time is excellent Adhesion to various types of carriers to which the film-like composition is to be applied enables. Surprisingly, the presence of the at least one natural or synthetic layered silicate does not impair the sorption properties of the sorbent, but in many cases even increases it. Furthermore, natural or synthetic phyllosilicates themselves have a sorption potential for various polar and apolar substances, which can be used advantageously in the film-like composition according to the invention.
  • Two- or three-layer silicates in particular smectitic layer silicates such as bentonites or hectorites, are particularly preferred. Mixtures of two or more binders can also be used. In addition to the natural or synthetic layered silicate, other binders can also be present. In principle, all inorganic binders which appear suitable to the person skilled in the art, for example aluminum oxide hydroxide (pseudoboehmite), water glass, borates, low-melting or softening glasses or glass solders, can in principle be used as further binders.
  • aluminum oxide hydroxide pseudoboehmite
  • water glass borates
  • low-melting or softening glasses or glass solders can in principle be used as further binders.
  • the task of the binder is to produce a film on the surface of the substrate used, to bind the particles of the sorbent used to one another and to produce a connection between the sorbent particles and the substrate (carrier) used. This ensures that the sorbent film adheres securely to the substrate and prevents the formation of particles.
  • the binder used must be able to give the sorbent film a sufficient porosity that makes the embedded sorbent easily accessible to the substances to be absorbed, for example water vapor.
  • Components A and B are preferably used in particle form.
  • the preferred sorbents such as zeolite A, are available in powder form and have, for example, a water content of about 10 to 22% by weight.
  • the preferred binders Like bentonite, they are also available as powders and preferably have a water content of approximately 3 to 20% by weight, in particular approximately 8 to 12% by weight, each determined by drying at 160 ° C.
  • the bentonite used has a mont orillonite content of preferably> 80% by weight, based on the dry state.
  • the D 50 value of the layered silicate used (component B) is between approximately 2 and 8 ⁇ m, in particular approximately 3 and 6 ⁇ m.
  • the D 90 value is preferably below 20 ⁇ m, in particular between 10 and 18 ⁇ m.
  • component B has no major proportions, i.e. not more than about 10% by weight, in particular not more than about 5% by weight, particularly preferably 0% by weight of particles larger than 250 ⁇ m, preferably larger than 200 ⁇ m, in particular larger than 150 ⁇ m (can be determined by sieve analysis) ,
  • the natural or synthetic layered silicate is a swellable layered silicate.
  • a swellability of at least 10 ml / 2 g, preferably of at least 15 ml / 2 g, in particular in the range between approximately 20 ml / 2 g and approximately 40 ml / 2 g has proven to be particularly advantageous. It is assumed, without the invention being restricted to this theoretical assumption, that the swellability has a favorable influence on the film-forming properties of the compositions according to the invention, the porosity of the matrix (after drying) for the sorbent and / or the adhesive properties.
  • the average pore diameter (determined as the pore size average pore diameter (4V / A by BET)) of the layered silicate used (component B) is preferably in the range between about 3 and 15 nm, in particular between about 4 and 12 nm. According to a preferred embodiment, it contains the layered silicate used between about 30 and 130 meq / lOOg Na + , in particular between about 50 and 120 meq / lOOg Na + , can be determined via the ion exchange capacity (see “Methods").
  • the film-like composition is essentially based on components A, B (and C, if present) according to claim 1, i.e. these components together represent more than 50% by weight, in particular more than 70% by weight, particularly preferably more than 90% by weight, of the film-like composition.
  • the film-like composition consists of more than 95% by weight .-%, in particular more than 97.5 wt .-%, from components A, B (and C, if available).
  • the film-like composition consists essentially or completely of components A, B (and C, if present).
  • liquid phase is understood to mean any liquid which can serve as a suspending agent for component B. Accordingly, the liquid phase or liquid can also serve as a suspending agent or solvent for component A.
  • the liquid phase is preferably used when components A and B are mixed in order to produce a paste or a slurry which is subsequently processed to form a film or is applied to a carrier. It is preferably an inorganic liquid, in particular water. Mixtures of different liquids can also be used. It goes without saying that the film-like composition can be heated after application to the solid support in order to remove the liquid phase and optionally to activate the at least one sorbent (for example in the case of zeolite).
  • the weight percentages mentioned above naturally apply correspondingly to a film-like composition according to the invention after removal of the liquid phase for components A and B, ie in a preferred embodiment according to the invention the film-like composition essentially or completely consists of components A and B after removal of the liquid phase ,
  • the film-like compositions are prepared with the aid of pastes or slurries based on an inorganic sorbent and an inorganic binder, dispersed in a preferably inorganic liquid phase.
  • a mixture comprising components A, B and C is therefore first prepared, for example by simple mixing or stirring.
  • This mixture is preferably not a solid mixture or plasticine, but rather a liquid or fluid or pourable composition. This will u. a. enables easy and even application to the substrate and ensures particularly advantageous adhesion.
  • composition (paste or slurry) according to the invention used for application to the carrier or substrate preferably has a solids content of 15 to 40% by weight, preferably 25 to 35% by weight. Furthermore, the composition according to the invention or the underlying paste or slurry preferably has a viscosity when applied to the carrier.
  • the pastes according to the invention preferably show little or no syneresis or segregation or settling of individual components, high storage stability and a viscosity suitable for the particular application Viscosity therefore applies both to the composition according to the invention before application to the substrate or the support, and to the film-like composition already applied to the substrate or support (before drying).
  • the proportion of sorbent (component A) and of natural or synthetic layered silicate (component B) can generally vary within wide limits.
  • the proportion of sorbent in the total composition can be between 10-90% by weight.
  • the film-like composition has the following weight ratios: component A: 20 to 50 parts by weight, in particular 25 to 45 parts by weight; Component B: 0.1 to 8 parts by weight, preferably 1 to 7 parts by weight; Component C: 80 to 120 parts by weight, in particular 90 to 110 parts by weight, particularly preferably 98 to 102 parts by weight.
  • the weight ratio of component A to component B is more than 60:40, in particular more than 70:30.
  • the film-like composition has the following weight ratios: component A: 20 to 35 parts by weight, in particular 25 to 30 parts by weight, particularly preferably up to 28 parts by weight; Component B: 5 to 8 parts by weight, preferably 6 to 7 parts by weight; Component C: 80 to 120 parts by weight, in particular 90 to 110 parts by weight, particularly preferably 98 to 102 parts by weight.
  • the weight ratio of component A to component B is more than 60:40, in particular between about 70:30 and 90:10.
  • the film-like composition has the following weight ratios: component A: 20 to 50 parts by weight, in particular 25 to 45 parts by weight, particularly preferably 30 to 42 parts by weight; Component B: 0.1 to 5 parts by weight, preferably 1 to 3 parts by weight; Component C: 80 to 120 parts by weight, in particular 90 to 110 parts by weight, particularly preferably 98 to 102 parts by weight. After drying (and possibly activating) the film-like composition, i.e. after component C has been removed, the proportions by weight shift accordingly.
  • the dried or activated film-like composition has a water content of preferably less than about 10% by weight, in particular less than about 5% by weight, more preferably less than about 2% by weight.
  • the preferred proportions by weight of components A and B in the dried or activated The composition is then 52 to 132 parts by weight, in particular 65 to 119 parts by weight, more preferably 79 to 111 parts by weight for component A, and 0.2 to 14 parts by weight, in particular 2 to 8 parts by weight for component B.
  • compositions according to the invention can be applied in various ways to the carrier materials, e.g. the materials used to seal electroluminescent or other electronic components are applied.
  • the application can be carried out by methods familiar to the person skilled in the art, such as casting, dispensing, knife coating, spin coating or printing, in particular screen printing, rolling or the like.
  • the compositions according to the invention are converted into sorbent films.
  • the compositions or sorbent films according to the invention may have to be activated before use.
  • the film-like composition is thus activated before or after application to the substrate or the carrier.
  • Activation after application to the carrier or substrate is particularly preferably activated in an activation step.
  • the film-like composition can also be dried simultaneously during activation.
  • the activation can be carried out in a manner familiar to the person skilled in the art, for example by heating in the oven, IR radiation, UV radiation or other methods which appear suitable to the person skilled in the art. Microwave energy can also be used advantageously for activation.
  • the composition or the sorbent film according to the invention is irradiated with microwave rays of a wavelength which is absorbed by water molecules.
  • the microwave activation is preferably carried out in vacuum or under an inert gas.
  • the preferred amount of Microwave energy per gram of the composition or sorbent film according to the invention is preferably in the range between approximately 50 W and 5 kW, but can also be higher or lower depending on the activation time and temperature.
  • the microwave radiation preferably has a wavelength in the range from 1 mm to 15 cm (frequency 3 ⁇ 10 11 to 2 ⁇ 10 9 Hz). Activation can also be carried out at reduced pressure and / or elevated temperature (above room temperature).
  • the composition according to the invention when using zeolite as the sorbent, is activated at a temperature of over 570 ° C. in order to be able to optimally use the absorption capacity of the zeolite A which is preferably used.
  • the activation can preferably take place at reduced pressure.
  • the desired adsorption properties of the film can be achieved at temperatures from around 200 ° C.
  • the measurement of the highest possible temperature for the activation of the film is based on the following parameters: temperature stability of the substrate; Thermal expansion of the substrate during heating and cooling of the substrate; Temperature stability of the binder and sorbent. If the thermal expansion coefficient of the substrate is too high, the thermal expansion can lead to the film becoming detached from the substrate surface, especially during cooling.
  • the activation temperature of the sorbent film can be suitably adjusted.
  • the activation parameters are of course also dependent on the choice of the binder used. Surprisingly, it was found that layered silicates can produce porous but firmly adhering films on supports such as glass substrates even at relatively low temperatures.
  • compositions and sorbent films according to the invention preferably have a high proportion of active sorbent, are very thin, homogeneous and show a high adsorption rate and adsorption capacity for moisture at a very low water vapor partial pressure in the environment.
  • compositions and sorbent films according to the invention are capable of sorbing other gases (ammonia, amines, oxygen) in addition to water vapor. Since they have a high sorption capacity, the electronic device in which they are used need not be completely airtight, ie the rate of diffusion for water vapor into the device may be greater than 0. In addition, the selection of a suitable substance for sealing the device, e.g. B. an epoxy, because the critical time until which this substance is final have reached low water vapor permeability must be extended by using the sorbent film.
  • gases ammonia, amines, oxygen
  • a rheological additive can be added to the mixture to set favorable flow properties for the type of application selected (e.g. pouring, dispensing, spin coating, knife coating, printing processes, in particular screen printing).
  • the additives familiar to the person skilled in the art can be used for this (e.g. smectites, precipitated silica, pyrogenic silica).
  • smectite clay, in particular bentonite has proven to be particularly favorable since it can act simultaneously as a binder and a rheological additive.
  • additional components contained in the composition according to the invention can, for example, be selected, for example, from the group of flow agents, sintering aids, rheological additives, pigments and preservatives.
  • Such substances are familiar to the person skilled in the art and therefore need not be discussed in more detail here.
  • compositions according to the invention can also be protected against attack by microorganisms by adding a biocide.
  • biocide such as Parmetol K40 or Acticid LV706 are used in the lowest possible concentration, e.g. about 0.1% based on the total mixture used.
  • a glass solder in particular a boron-free glass solder, is used in the composition according to the invention, preferably in an amount of up to 10% by weight, particularly preferably in the range between about 1 and 7% by weight.
  • the glass solder should Te melt preferably at temperatures of at most 550 ° C, in particular at most 480 ° C, preferably in the range of about 460 to 480 ° C.
  • Some preferred glass solders have, for example, a transformation temperature of approximately 300 to 330 ° C., in particular 305 to 315 ° C. The glass solders become soft above the transformation temperature. As a result, the particles stick together in the composition and a good connection to the substrate is guaranteed.
  • a water glass in particular in an amount of up to 1% by weight, particularly preferably up to 0.7% by weight, based on the amount of sorbent used, in particular zeolite, is used in the composition according to the invention .
  • a sodium borate is used in a particularly preferred embodiment.
  • the film-like compositions according to the invention with sodium borate addition show both particularly good adhesion and moisture absorption properties.
  • Sodium borate, based on the total composition is preferably used in an amount between approximately 0.1 and 3% by weight, in particular approximately 0.2 and 2% by weight.
  • the present invention relates to a method for producing a sorbent-containing film or an arrangement of a sorbent-containing film on a carrier or substrate, comprising the following steps:
  • Solidifying the film or the layer on the substrate or the support such as
  • the surface for applying or applying the composition according to the invention is provided via a carrier or a substrate.
  • Components A, B and C can be mixed in any order.
  • Component B is preferably added as the last component in the preparation of the mixture.
  • the substrate or the surface is brought to an elevated temperature, preferably in the range from 50 to 95 ° C., in particular from 60 to 70 ° C., before the suspension is applied.
  • the present invention relates to an electronic device or component, in particular an electroluminescent component such as an OLED display or panel, a polymeric light-emitting component, CCD sensors (charge-coupled devices) or micro-electro-mechanical sensors ( MEMS), comprising a film-like composition according to one of the appended claims or producible by a method according to one of the appended claims.
  • an electroluminescent component such as an OLED display or panel
  • CCD sensors charge-coupled devices
  • MEMS micro-electro-mechanical sensors
  • the (micro) electronic devices or components are e.g. hermetically sealed in a capsule by connecting a substrate of the OLED to the capsule element so that the microelectronic elements are enclosed in a waterproof capsule.
  • the substrate of the OLED can be connected, for example, using a suitable adhesive or any other method known from the manufacture of electronic components.
  • a suitable adhesive is, for example, an epoxy resin.
  • the manufacturing steps described above all belong to the usual knowledge of the person skilled in the art in the field of manufacturing electronic components and they are carried out in the usual way.
  • the film-like composition can be arranged on the substrate of the OLED and / or the microelectronic elements and / or the capsule element.
  • Yet another aspect of the present invention therefore relates to the use of a film-like composition as described above or which can be produced by a process according to one of the appended claims as moisture and / or other volatile substances such as aromatics-absorbing coating or film on a substrate or a surface ,
  • the carrier or substrate can be the inner surface of a capsule, which is an electronic component or hermetically seals its microelectronic elements.
  • the film-like composition can then be applied and possibly activated before the electronic component is sealed, the film-like composition being arranged on a section of the inner surface of the capsule in such a way that it lies in the hermetically sealed capsule with the moisture-sensitive microelectronic elements and these are effective can protect against moisture.
  • Exemplary possibilities of arrangement within the electronic components can be found, for example, in the aforementioned US 2003/0037677 AI, to which reference can expressly be made in this regard.
  • the viscosity of the pastes, suspensions or dispersions was measured in accordance with DIN 53019 / ISO 3219.
  • a Rheo-Stress 600 rheometer from Hake was used according to the manufacturer's instructions.
  • the swellability was determined as follows: A calibrated 100 ml measuring cylinder is washed with 100 ml dist. Filled with water. 2.0 g of the substance to be measured are slowly added to the water surface in portions of 0.1 to 0.2 g. After the material has dropped, the next quantum is given up. After the addition has ended, wait 1 hour and then read off the volume of the swollen substance in ml / 2 g.
  • the BET surface area was determined in accordance with DIN 66131.
  • the porosimetry was determined using the pore size average pore diameter (4V / A by BET).
  • the particle size was determined using a Mastersizer S Ver. 2.17 (Malvern Instruments GmbH, Berlinberg, DE) according to the manufacturer's instructions.
  • the details of the D50 and D90 values refer to the sample volume. The measurement was made in water.
  • the ion exchange capacity (IUF) was determined using the ammonium chloride method as follows:
  • the washing time can vary between 30 minutes and 3 days depending on the key.
  • the washed-out NH 4 + bentonite is removed from the filter, dried at 110 ° C. for 2 hours, ground, sieved (63 ⁇ m sieve) and dried again at 110 ° C. for 2 hours.
  • the NH 4 + content of the bentonite is then determined using the Kjeldahl method.
  • the IUF of the clay is the NH 4 + content of the NH 4 + bentonite determined using Kjeldahl (data in mval or meq / 100 g clay).
  • the cations released by the exchange are in the wash water and can be determined using AAS (atomic absorption spectrometry).
  • the wash water is concentrated, transferred to a 250 ml volumetric flask and made up to the measuring mark with deionized water.
  • the following measurement conditions are selected for sodium: Wavelength (nm) 589.0 slit width (nm) 0.2 integr. Time (sec.) 3 flame gases air / C 2 H 2 background compensation no measurement type conc.
  • Ionization buffer 0.1% KC1 calibration level (mg / 1) 1 - 5
  • the IUF is stated in meq / 100 g clay or mVal / 100 g clay.
  • FIG. 1 schematically showing an electronic component which was produced using the film-like composition according to the invention.
  • the samples from the above examples were filled into glass cavities measuring 45 mm ⁇ 29 mm ⁇ 0.4 mm using a pipette. It was then dried at room temperature and the film formation and adhesion were assessed. The samples from both examples showed good film formation and adhered well to the glass support.
  • each of the samples (pastes) according to Examples 1 and 2 were placed in a porcelain dish and heat-treated in a drying cabinet at 200 ° C. or 400 ° C. for 1 hour.
  • the temperature-treated samples were then cooled to room temperature in a desiccator and then in a climate chamber at 25 ° C. and 40% RH to check the water absorption. (relative humidity) transferred.
  • Example 4 682 mg of the desiccant paste produced in Example 1 is filled into a glass cavity measuring 45 mm ⁇ 29 mm ⁇ 0.4 mm. It is then dried at 70 ° C. for one hour. Thereafter, evacuated to a pressure of about 100 Pa and heated to 400 ° C. within one hour. This temperature is held for 2 hours and then cooled under vacuum within one hour.
  • Example 4
  • Example 1 682 mg of the desiccant paste produced in Example 1 is filled into a glass cavity measuring 45 mm ⁇ 29 mm ⁇ 0.4 mm. It is then dried at 70 ° C. for one hour. It is then evacuated to a pressure of about 2 Pa and heated to 200 ° C. within one hour. This temperature is held for 2 hours and then cooled under vacuum within one hour.
  • An organic electroluminescent component with dimensions 45 mm x 29 mm is produced using the component back wall prepared in Example 3.
  • the rear wall is attached to the glass substrate of the component using an adhesive and sealed as far as possible.
  • the size of the glowing pixels of the component are determined.
  • Example 6 The component is then exposed to conditions of 85 ° C and 85% RH for 500 h. After this time, the size of the luminous pixels and the number of non-luminous pixels (dark spots) are determined. It can be seen that there are no non-luminous pixels and the size of the pixels is unchanged compared to the starting component. Corresponding results were obtained by repeating the test using the component rear wall prepared in Example 4. Example 6
  • zeolite 4A water content 11.9%
  • bentonite water content 9.3%
  • 4.8 g of glass solder G 018/209 from Schott
  • zeolite 4A water content 11.9%
  • bentonite water content 9.3%
  • glass solder Glass solder
  • the desiccant pastes thus produced were then applied and heat-treated as described in Examples 3 and 4, with heating to 480 ° C.
  • the glass solder-containing compositions of Examples 6 and 7 showed no or very little syneresis, with concentrations of 2% by weight and 5% by weight of glass solder achieving very good connection to the glass support and that Moisture absorption capacity was in the range of 10 to 15%.
  • zeolite 4A water content 11.9%
  • bentonite water content 9.3%
  • 0.24 g of water glass are added and dispersed for 10 minutes using a high-shear stirrer (Ultra-Turrax stirrer).
  • zeolite 4A water content 11.9%
  • bentonite water content 9.3%
  • 1.2 g of water glass are added and dispersed for 10 minutes using a high-shear stirrer (Ultra-Turrax stirrer).
  • Samples from Examples 8 and 9 were applied to a glass support as for Examples 3 and 4 and a temperature treatment was carried out at 200 ° C. and 400 ° C. as described above. Both the sample from Example 8 and the sample from Example 9 showed very good adhesion to the glass support.
  • zeolite 4A water content 11.9%
  • bentonite water content 9.3%
  • sodium borate sodium borate
  • zeolite 4A water content 11.9%
  • preservative (1 g of Acticide LV 706, Thor GmbH, DE
  • dispersant 15.3 g of a synthetic hectorite is then dissolved in 350 g of H 2 O and added to the zeolite suspension.
  • a viscous paste is created.
  • 9 g of sodium borate are added.
  • the paste is stirred for a further 10 minutes using a disperser. According to Examples 3 and 4, it was possible to produce layers with good absorption and very good adhesion from the paste. No syneresis was found even after 4 weeks.
  • the water absorption capacity was over 16% by weight.
  • the glass substrate was fixed on a glass substrate on which microelectronic elements were arranged in order to form the rear wall of the electronic component.
  • the electronic component is shown schematically in FIG. 1.
  • Microelectronic elements 2, which form an OLED, are arranged on a glass substrate 1.
  • the electronic elements comprise a cathode 3, an anode 4 and an organic light-emitting layer 5.
  • a capsule-shaped cap 6 is arranged on the glass substrate 1.
  • the substrate 1 and the cap 6 are bonded along their outer edges with an epoxy adhesive 7 to form a waterproof capsule 8.
  • a desiccant film 9 is arranged on the inner surface of the cap 6.
  • the size of the light-emitting pixels was measured and the electronic component was then kept in a climatic chamber at 85 ° C and 85% RH for 500 hours. stored. The size of the light emitting pixels was measured again and the number of dark spots was determined. It was found that there were no dark spots and that the size of the light-emitting pixels was the same as at the beginning of the experiment.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine filmförmige unkomprimierte Zusammensetzung, insbesondere für feuchtigkeitsempfindliche elektronische Bauteile oder Geräte, enthaltend mindestens ein Sorbens (Komponente A); mindestens ein natürliches oder synthetisches Schichtsilicat (Komponente B); und gegebenenfalls eine flüssige Phase (Komponente C), insbesondere Wasser. Weiter­hin sind ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Zusammensetzung und deren Verwendung beschrieben.

Description

FILMFORMIGE SORBENSHALTIGE ZUSAMMENSETZUNGEN
Die Erfindung bezieht sich auf filmfόrmige sorbenshaltige Zusammensetzungen bzw. aus sorbenshaltigen Zusammensetzungen herstellbare, vorzugsweise feuchtigkeitsadsorbierende Filme oder Schichten auf Trägern oder Substraten. Die Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung solcher Zusammensetzungen bzw. Anordnungen, Filme oder Schichten und deren Verwendung.
Es ist bekannt, dass z.B. elektrolumineszierende Bauteile nur dann über eine längere Zeit problemlos funktionieren, wenn ein Trockenmittel anwesend ist . Diese Trockenmittel werden im Stand der Technik gelegentlich auch als "Getter" bezeichnet. Die Empfindlichkeit dieser Bauteile ist auf die Korrosionsneigung insbesondere der Kathoden bei Anwesenheit von Feuchtigkeit zurückzuführen. Deshalb werden diese Bauteile mit einem Trockenmittel versehen und unter Schutzgas möglichst gut versiegelt .
Generell sind eine Reihe von Konzepten bekannt, pulverförmige Feuchtigkeits-Adsorptionsmittel entweder zu Tabletten oder Formkörpern zu verpressen, um diese zur Gewährleistung einer niedri- gen Luftfeuchtigkeit in das Display-Gehäuse einzubauen, oder erhaltene Trockenmittelgranulate beispielsweise in Beutel einzufüllen, und diese gasdurchlässigen Beutel in Display-Gehäuse zur Gewährleistung einer niedrigen Luftfeuchtigkeit einzubauen.
In der EP 500 382 A2 ist der Einsatz eines Feuchtigkeitsabsorbers in einem elektrolumineszierenden (EL) Gerät beschrieben. Das Trockenmittel in Form eines Pulvers oder kleiner Kügelchen wird dabei auf einen schwarzen Silikonharzüberzug aufgebracht. Nach der bevorzugten Ausführung ist das Trockenmittel in einen gasdurchlässigen Beutel eingefüllt.
In der US-A-5, 882, 761 ist ebenfalls der Einsatz eines Trockenmittels in einem elektroluminiszierenden Gerät beschrieben. Als bevorzugtes Trockenmittel wird BaO eingesetzt .
In der EP 0 776 147 AI ist der Einsatz von Alkalimetalloxiden, Erdalkalimetalloxiden, Sulfaten, Metallhalogeniden und -perchlo- raten als Feuchtigkeitsabsorber in EL-Geräten beschrieben.
US 5,401,536 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer feuchtigkeitsfreien Verkapselung für ein elektronisches Gerät, wobei die Verkapselung eine Beschichtung oder einen Klebstoff mit Trockenmitteleigenschaften besitzt.
US 5,591,379 beschreibt die Zusammensetzung eines Feuchtigkeits- absorbers für hermetisch verschlossene elektronische Geräte. Dieser Feuchtigkeitsabsorber wird als Beschichtung im Inneren des Gerätes aufgetragen, wobei der Feuchtigkeitsabsorber aus einem wasserdampfdurchlässigen Bindemittel besteht und das Trockenmittel mit der durchschnittlichen Partikelgröße von 0,2 - 100 μm, bevorzugt 0,3 - 50 μm, eingebettet ist. Das Trockenmittel ist bevorzugt ein Molekularsieb.
US 6,226,890 beschreibt eine Methode zur Trocknung feuchteempfindlicher elektronischer Bauteile in einer hermetischen Versiegelung, wobei die Trockenmittel aus festen Körnern mit Partikelgrößen zwischen 0,1 - 200 μm bestehen. Die Trockenmittelkörner sind in ein Bindemittel eingebettet . Das Bindemittel kann in flüssiger Phase oder gelöst in flüssiger Phase vorliegen. Eine gießbare Mischung, die zumindest die Trockenmittelpartikel und das Bindemittel enthält, wird hergestellt, wobei diese Mischung zwischen 10 - 90 Gew.-% Trockenmittel bezogen auf die Gesamtmischung beinhaltet . Diese Mischung wird in die Innenseite einer hermischen Verkapselung gegossen, um dann einen Trockenmittel- film zu bilden, der anschließend ausgehärtet wird.
Die US 2003/0037677 AI beschreibt die Verwendung von Trockenmittel, wie Bariumoxid, Calciumoxid, Phosphorpentoxid, Magnesium- perchlorat, Calciumsulfat, Molekularsieben, Calciumbromid, Cal- ciumsulfat eingebettet in Kunstharzen in versiegelten feuchteempfindlichen elektronischen Geräten. Die Partikelgröße der verwendeten Trockenmittelkörner beträgt zwischen 0,001 - 0,1 μm. Besonders bevorzugt werden Phosphorpentoxid, Calciumoxid, Bariumoxid und Magnesiumperchlorat . Als polymere Bindemittel werden Polyethylmethacrylat, Polydiallylphthalat, Polysulphon, Phenoxy- harze und UV-härtende Acrylate verwendet.
Die aus den vorstehenden Druckschriften bekannten Trockenmittel haben den Nachteil, dass sie organische Bestandteile in Form von Bindemitteln und/oder Lösemitteln enthalten. Beim Aushärten von aus diesen Zubereitungen hergestellten Trockenmittelfilmen bzw. der thermischen Aktivierung dieser Trockenmittelfilme können Reste von Lösemitteln und möglicherweise Bruchstücke der verwendeten Polymere in Form von Monomeren oder kurzkettigen Oligome- ren in die Gasphase übertreten. Diese organischen Kontaminantien schädigen elektronische Bauteile auf der Basis organischer Verbindungen, insbesondere elektrolumineszente Bauteile.
Die DE 199 59 957 AI beschreibt plättchenförmige Presskorper auf der Basis eines anorganischen Sorbens und eines Bindemittels mit einer Dicke von weniger als 700 μm, erhältlich durch Verpressen eines Gemisches aus dem anorganischen Sorbens aus etwa 20 - 60 Gew.-% des Bindemittels und etwa 10 - 15 Gew.-% Wasser bezogen auf das Gesamtgemisch bei einem Druck von etwa mind. 70 Me- gapascal und Calcinieren des erhaltenen grünen Presskörpers bei Temperaturen von mind. etwa 500°C bis zur weitgehenden Entfernung des Wassergehaltes . Die so hergestellten Presskörper werden in elektronischen Geräten wie Anzeigevorrichtung insbesondere in elektrolumineszierenden Bauteilen eingesetzt .
Die DE 100 65 946 AI beschreibt einen plättchenfδrmigen Presskorper auf der Basis eines anorganischen Sorbens und eines Bindemittels mit einer Dicke von weniger als 700 μm, erhältlich durch Verpressen eines Gemisches aus dem anorganischen Sorbens, dem Bindemittel, Wasser und evtl. Presshilfsmittel bei einem Druck von mind. 70 Megapascal, wobei im Gemisch das Gewichtsverhältnis des trockenen Sorbens und des trockenen Bindemittels zwischen etwa 4 und 0,7 liegt und der Wassergehalt des Gemisches bestimmt bei 160°C zwischen etwa 8 - 20% beträgt. Calcinieren der erhaltenen grünen Presskörper bei Temperaturen von mind. etwa 500°C bis zur weitgehenden Entfernung des Wassergehaltes. Die so hergestellten Presskörper werden in elektronischen Geräten wie Anzeigevorrichtungen, insbesondere in elektrolumineszie- renden Bauteilen, eingesetzt. Die in den vorstehenden Druckschriften beschriebenen Presskörper haben häufig den Nachteil, dass sie aufgrund ihrer geringen Dicke und keramischen Eigenschaften recht spröde sind und leicht brechen können.
Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, sor- benshaltige Zusammensetzungen bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und eine gute Sorptionsleistung bei guter Beständigkeit sowie einfacher Herstellung und Applikation ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Bereitstellung einer filmfδrmigen Zusammensetzung gemäß Anspruch 1 gelöst .
So wurde überraschend gefunden, dass sich Zusammensetzungen, die
a) mindestens ein Sorbens (Komponente A) ; b) mindestens ein natürliches oder synthetisches Schichtsilicat (Komponente B) ; c) gegebenenfalls eine flüssige Phase (Komponente C) , insbesondere Wasser,
enthalten, besonders vorteilhaft zu hochaktiven film- oder schichtförmigen Sorbens-Zusammensetzungen bzw. Beschichtungen oder Filmen verarbeiten lassen. Der Ausdruck "filmförmig" ist hierbei in einem weiten Sinne dahingehend zu verstehen, dass die Zusammensetzung auf einen Träger, insbesondere einen festen, vorzugsweise starren Träger, in Form eines Films bzw. einer Schicht aufgebracht wird oder werden kann. Vorzugsweise wird die filmförmige Zusammensetzung ohne Anwendung von (Press-) Druck hergestellt. Es handelt sich bei den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen bzw. Anordnungen daher vorzugsweise um keine Presskörper; die erfindungsgemäßen filmförmigen Zusammensetzungen stellen vorzugsweise keine komprimierte Schicht oder gepresste Schicht dar. Dabei wurde gefunden, dass sich die erfindungsgemäß zusammengesetzten Filme vorteilhaft ohne Verpressen oder Komprimieren direkt auf die gewünschten Substrate aufbringen lassen, wobei poröse Trockenmittelfilme mit hoher Wasserabsorptionsfähigkeit und guter Haftung erzeugt werden können.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt dabei auch kein Formen der filmförmigen Zusammensetzung in einer Form zu einem (Press-) Formkörper. Mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ist vielmehr die direkte Aufbringung mit den nachstehend erläuterten Methoden auf das gewünschte Substrat an der gewünschten Stelle der feuchtigkeitsempfindlichen Vorrichtung möglich.
Die Dichte der erfindungsgemäßen (filmförmigen) Zusammensetzung liegt bei weniger als 1,2 g/m3, insbesondere weniger als 1,1 g/m3, besonders bevorzugt bei weniger als 1,0 g/cm3. Ein besonders bevorzugter Bereich liegt zwischen etwa 0,4 und 1 g/cm3.
Die Dimensionen des Films bzw. der Schicht im Hinblick auf Länge, Breite und Schichtdicke sind dabei prinzipiell beliebig wählbar und in der Regel durch den zur Applikation auf dem gewünschten Träger bzw. in dem interessierenden Bauteil zur Verfügung stehenden Raum beschränkt. Ein Vorteil der Erfindung liegt in der großen Flexibilität der Applikation und Dimensionierung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sowie der geringen Sprö- digkeit und Staubentwicklung. Die Filme werden vorzugsweise auf (festen) Substraten wie Glas, Kunststoff oder Metall erzeugt, die sich als zur Verkapselung von feuchtigkeitsempfindlichen elektronischen Bauteilen geeignet erwiesen haben. Es können jedoch auch andere Träger/Substrate je nach Anwendung verwendet werden, insbesondere starre oder flexible Substrate/Träger. Vorzugsweise wird bei der Auftragung bzw. Befestigung an dem Substrat kein Kleber verwendet. Die Auftragung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Film auf das Substrat erfolgt somit direkt ohne gesonderten Haftvermittler bzw. Adhäsiv oder Klebstoff (-Schicht) . Die Haftung wird in vorteilhafter Weise direkt durch die erfindungsgemäße Zusammensetzung bereitgestellt, wobei die filmförmige Zusammensetzung auch nach der Trocknung selbst am Substrat haftet .
Eine typische Film- bzw. Schichtdicke der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen liegt zwischen 1 μm und 10 mm, vorzugsweise zwischen etwa 5 μm und 1 mm, besonders bevorzugt zwischen etwa 10 μm und 500 μm, insbesondere zwischen etwa 15 μm und 200 μm.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform können die erfindungsgemäßen filmförmigen Zusammensetzungen in feuchtigkeitsempfindlichen elektronischen Bauteilen, in denen nur beschränkter Platz zur Verfügung steht und welche Erschütterungen ausgesetzt sein können, eingesetzt werden. Feuchtigkeitsempfindliche elektronische Bauteile umfassen beispielsweise Anzeigevorrichtungen, organische lichtemittierende Bauteile (OLED) oder Elemente, polymere lichtemittierende Bauteile (LED) , CCD-Sensoren und mikro-elektrische mechanische Sensoren (MEMS) .
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die filmförmige Zusammensetzung kein organisches Lösemittel oder organisches Bindemittel auf. Auch die Verwendung von organischen Trockenmitteln ist aufgrund der nachstehenden Probleme mit organischen Komponenten nicht bevorzugt. Insbesondere ist bevorzugt, dass die filmförmige Zusammensetzung frei von jeglichen organischen Komponenten ist . In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, ein organisches Konservierungsmittel in geringen Mengen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung beizumischen. Vorzugsweise liegt jedoch die Menge an organischen Komponenten in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung unter 0,5 Gew.-%, insbesondere unter 0,3 Gew.-%. So hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt, dass sich auch ohne solche organische Binde- oder Lösemittel hervorragende Sorbens-Materialien erzeugen lassen, wobei gleichzeitig zahlreiche Probleme vermieden werden können, die sich durch die unerwünschte Reaktion bzw. Wechselwirkung der organischen Komponenten, insbesondere flüchtiger Komponenten, mit Teilen der elektronischen Bauteile ergeben.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird der Ausdruck "Sorbens" sowohl für Adsorbentien als auch Absorbentien verwendet. Es sollen jegliche Sorbensmaterialien, unabhängig von dem Sorptionsmechanismus, umfasst sein. Bei dem mindestens einen Sorbens kann es sich um jedes dem Fachmann bekannte bzw. geeignet erscheinende Sorbens handeln. Neben der Sorption von Wasserdampf ist hier auch die Sorption anderer gasförmiger Substanzen, wie z.B. Ammoniak, flüchtige Amine oder Sauerstoff, grundsätzlich von Interesse. So kann z.B. ein Angriff auf die Kathoden eines EL-Geräts auch durch solche Gase ausgelöst werden, die neben Wasser beim Abbinden des zum Versiegeln benutzten Binde- oder Lösemittels entstehen. Daneben führt die Einwirkung von Sauerstoff häufig zum Versagen von lumineszenten Bauteilen.
Es können sowohl organische als auch anorganische Sorbentien verwendet werden. Bevorzugt ist die Verwendung von ein oder mehreren anorganischen Sorbentien. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sorbens um ein Trockenmittel (desiccant) . Nach einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das mindestens eine Sorbens einen natürlichen oder künstlichen Zeo- lithen. Weitere nicht beschränkende Beispiele sind amorphe Kieselsäure, Aluminiumhydroxid, Calciumoxid, Bariumoxid oder Calci- umsulfat. Es können auch Mischungen aus zwei oder mehreren Sorbentien verwendet werden. Prinzipiell sind jedoch auch organische Sorbentien umfasst, wie beispielsweise in der EP 1 014 758 A2, der US 2002/0090531 AI oder der US 2003/0110981 beschrieben.
Erfindungsgemäß enthält die filmförmige Zusammensetzung keinen Calciumchlorid, da die Verflüssigung dieses Trockenmittels bei Feuchtigkeitsaufnahme sowohl die filmförmige Zusammensetzung selbst, als auch deren Haftung an dem Substrat und damit auch die feuchtigkeitsempfindliche Vorrichtung bzw. das feuchtigkeitsempfindliche Gerät beeinträchtigt bzw. beschädigen kann. Weiter bevorzugt enthält die erfindungsgemäße filmförmige Zusammensetzung keine sich bei Aufnahme von Feuchtigkeit verflüssigenden Komponenten allgemein.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt der D50-Wert des eingesetzten Sorbens (Komponente A) , insbesondere des Zeoliths, zwischen etwa 2 und 8 μm, insbesondere etwa 3 und 6 μm. Der D90-Wert liegt vorzugsweise unter 15 μm, insbesondere zwischen 5 und 12 μm.
Die erfindungsgemäße filmförmige Zusammensetzung enthält weiterhin mindestens ein natürliches oder synthetisches Schichtsili- cat. So wurde überraschend gefunden, dass durch die Verwendung mindestens eines natürlichen oder synthetischen Schichtsilicats eine besonders vorteilhafte poröse Matrix für das Sorbens bereitgestellt werden kann, die gleichzeitig eine hervorragende Haftung an verschiedenartigen Trägern, auf die die filmförmige Zusammensetzung aufgebracht werden soll, ermöglicht. Durch die Anwesenheit des mindestens einen natürlichen oder synthetischen Schichtsilicats werden überraschenderweise die Sorptionseigenschaften des Sorbens nicht beeinträchtigt, sondern in vielen Fällen sogar gesteigert. Weiterhin weisen natürliche oder synthetische Schichtsilicate selbst ein Sorptionspotential für verschiedene polare und apolare Substanzen auf, die in der erfindungsgemäßen filmförmigen Zusammensetzung vorteilhaft genutzt werden können. Besonders bevorzugt sind Zwei- oder Dreischicht- silicate, insbesondere smektitische Schichtsilicate wie Bentoni- te oder Hektorite. Es können auch Mischungen aus zwei oder mehreren Bindemitteln verwendet werden. Neben dem natürlichen oder synthetischen Schichtsilicat können zusätzlich auch weitere Bindemittel vorhanden sein. Als weitere Bindemittel können im Prinzip alle dem Fachmann auf diesem Gebiet geeignet erscheinende, bevorzugt anorganische Bindemittel verwendet werden, z.B. Alumi- niu oxidhydroxid (Pseudoboehmit) , Wasserglas, Borate, niedrig schmelzende oder erweichende Gläser oder Glaslote. Aufgabe des Bindemittels ist es, eine Filmbildung auf der Oberfläche des verwendeten Substrates zu erzeugen, die Partikel des verwendeten Sorbens aneinander zu binden sowie für eine Verbindung zwischen den Sorbenspartikeln und dem verwendeten Substrat (Träger) herzustellen. Dadurch ist eine sichere Haftung des Sorbens-Films auf dem Substrat und die Vermeidung der Bildung von Partikeln gewährleistet . Gleichzeitig muss das verwendete Bindemittel in der Lage sein, dem Sorbens-Film eine genügende Porosität zu verleihen, die das eingebettete Sorbens für die aufzunehmenden Stoffe z.B. Wasserdampf leicht zugänglich macht.
Die Komponenten A und B werden vorzugsweise in Teilchenform eingesetzt. Die bevorzugten Sorbentien wie z.B. Zeolith A sind in Pulverform erhältlich und weisen beispielsweise einen Wassergehalt von etwa 10 bis 22 Gew.-% auf. Die bevorzugten Bindemittel wie Bentonit sind ebenfalls als Pulver erhältlich und weisen vorzugsweise einen Wassergehalt von etwa 3 bis 20 Gew.-%, insbesondere von etwa 8 bis 12 Gew.-%, jeweils bestimmt durch Trocknung bei 160 °C, auf. Der verwendete Bentonit hat einen Mont o- rillonitgehalt von vorzugsweise > 80 Gew.-%, bezogen auf den trockenen Zustand.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt der D50-Wert des eingesetzten Schichtsilicats (Komponente B) zwischen etwa 2 und 8 μm, insbesondere etwa 3 und 6 μm. Der D90- Wert liegt vorzugsweise unter 20 μm, insbesondere zwischen 10 und 18 μm.
Auch wird bevorzugt, das die Komponente B keine größeren Anteile, d.h. nicht mehr als etwa 10 Gew.-%, insbesondere nicht mehr als etwa 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0 Gew.-% an Teilchen größer 250 μm, bevorzugt größer 200 μm, insbesondere größer 150 μm enthalten sind (bestimmbar durch Siebanalyse) .
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem natürlichen oder synthetischen Schichtsilicat um ein quellfähiges Schichtsilicat. Insbesondere hat sich eine Quellfähigkeit von mindestens 10 ml/2 g, vorzugsweise von mindestens 15 ml/2 g, insbesondere im Bereich zwischen etwa 20 ml/2 g und etwa 40 ml/2 g als besonders vorteilhaft erwiesen. Es wird angenommen, ohne dass die Erfindung auf diese theoretische Annahme beschränkt wäre, dass durch die Quellfähigkeit die Filmbildungseigenschaften der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die Porosität der Matrix (nach dem Trocknen) für das Sorbens und/oder die Hafteigenschaften günstig be- einflusst werden. Der mittlere Porendurchmesser (bestimmt als Pore Size Average Pore Diameter (4V/A by BET) ) des eingesetzten Schichtsilicats (Komponente B) liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 3 und 15 nm, insbesondere zwischen etwa 4 und 12 nm. Nach einer bevorzugten Ausführungsform enthält das eingesetzte Schichtsilicat zwischen etwa 30 und 130 meq/lOOg Na+, insbesondere zwischen etwa 50 und 120 meq/lOOg Na+, bestimmbar über die Ionenumtauschfä- higkeit (siehe "Methoden") .
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basiert die filmförmige Zusammensetzung im Wesentlichen auf den Komponenten A, B (und C, soweit vorhanden) gemäß Anspruch 1, d.h. diese Komponenten stellen zusammen mehr als 50 Gew.-%, insbesondere mehr als 70 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 90 Gew.-%, der filmförmigen Zusammensetzung dar. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die filmförmige Zusammensetzung zu mehr als 95 Gew.-%, insbesondere mehr als 97,5 Gew.-%, aus den Komponenten A, B (und C, soweit vorhanden) . So besteht nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform die filmförmige Zusammensetzung im Wesentlichen oder vollständig aus den Komponenten A, B (und C, soweit vorhanden) .
Unter "flüssiger Phase" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliche Flüssigkeit verstanden, die als Suspensionsmittel für die Komponente B dienen kann. Entsprechend kann die flüssige Phase bzw. Flüssigkeit auch als Suspensionsmittel bzw. Lösungsmittel für die Komponente A dienen. Die flüssige Phase wird vorzugsweise beim Vermischen der Komponenten A und B verwendet, um eine Paste bzw. eine Slurry zu erzeugen, die anschließend zur filmförmigen Zusammensetzung verarbeitet bzw. auf einen Träger aufgebracht wird. Vorzugsweise handelt es sich um eine anorganische Flüssigkeit, insbesondere Wasser. Es können aber auch Gemische verschiedener Flüssigkeiten verwendet werden. Es versteht sich, dass die filmförmige Zusammensetzung nach Aufbringung auf den festen Träger zur Entfernung der flüssigen Phase sowie gegebenenfalls zur Aktivierung des mindestens einen Sorbens (z.B. im Fall von Zeolith) erhitzt werden kann. Somit gelten die vorstehend genannten Gewichtsprozente natürlich entsprechend für eine erfindungsgemäße filmförmige Zusammensetzung nach Entfernung der flüssigen Phase für die Komponenten A und B, d.h. nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform besteht die filmförmige Zusammensetzung nach Entfernung der flüssigen Phase im Wesentlichen oder vollständig aus den Komponenten A und B .
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform werden die filmförmigen Zusammensetzungen hergestellt mit Hilfe von Pasten oder Slurries auf der Basis eines anorganischen Sorbens und eines anorganischen Bindemittels, dispergiert in einer vorzugsweise anorganischen flüssigen Phase. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird also zunächst eine Mischung, enthaltend die Komponenten A, B und C hergestellt, bspw. durch einfaches Vermischen bzw. Verrühren. Bei dieser Mischung handelt es sich vorzugsweise nicht um eine feste Mischung oder Knetmasse, sondern um eine flüssige oder fluide bzw. gießfähige Zusammensetzung. Dadurch wird u. a. eine leichte und gleichmäßige Auftragung auf das Substrat ermöglicht und eine besonders vorteilhafte Haftung sichergestellt.
Die zum Auftragen auf den Träger bzw. das Substrat verwendete erfindungsgemäße Zusammensetzung (Paste oder Slurry) weist dabei vorzugsweise einen Feststoffgehalt von 15 bis 40 Gew.-%, bevorzugt von 25 bis 35 Gew.-% auf. Weiterhin weist die erfindungsgemäße Zusammensetzung bzw. die zugrundeliegende Paste oder Slurry beim Auftragen auf den Träger vorzugsweise eine Viskosität zwi- sehen 10 und 7000 mPa*s, vorzugsweise 10 und 6000 mPa*s, weiter bevorzugt 10 und 1000 mPa*s insbesondere zwischen 100 und 1000 mPa*s, weiter bevorzugt zwischen 200 und 500 mPas bei einer Scherrate von 100s"1 auf. Die Viskosität wird wie im nachstehenden Methodenteil angegeben bestimmt. Die erfindungsgemäßen Pasten zeigen vorzugsweise keine oder nur eine geringe Synerese bzw. Entmischung oder Absetzen von Einzelkomponenten, eine hohe Lagerstabilität und eine für die jeweilige Auftragung geeignete Viskosität . Die vorstehend angegebenen bevorzugten Werte für den Feststoffgehalt und die Viskosität gelten somit sowohl für die erfindungsgemäße Zusammensetzung vor dem Auftragen auf das Substrat bzw. den Träger, als für die bereits auf das Substrat bzw. den Träger aufgetragene filmförmige Zusammensetzung (vor dem Trocknen) .
Der Anteil des Sorbens (Komponente A) und des natürlichen oder synthetischen Schichtsilicats (Komponente B) kann allgemein in weiten Grenzen schwanken. Beispielsweise kann der Anteil des Sorbens an der gesamten Zusammensetzung zwischen 10 - 90 Gew.-% liegen.
Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform weist die filmförmige Zusammensetzung die folgenden Gewichtsverhältnisse auf: Komponente A: 20 bis 50 Gew. -Anteile, insbesondere 25 bis 45 Gewichtsanteile; Komponente B: 0,1 bis 8 Gewichtsanteile, bevorzugt 1 bis 7 Gewichtsanteile; Komponente C: 80 bis 120 Gewichtsanteile, insbesondere 90 bis 110 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt 98 bis 102 Gewichtsanteile. Nach Trocknung der filmförmigen Zusammensetzung, d.h. nach Entfernen der Komponente C verschieben sich die Gewichtsanteile entsprechend. Nach einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B bei mehr als 60:40, insbesondere mehr als 70:30. Nach einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungs- form, z.B. bei Verwendung von einem Bentonit als Komponente B weist die filmförmige Zusammensetzung die folgenden Gewichtsverhältnisse auf: Komponente A: 20 bis 35 Gew. -Anteile, insbesondere 25 bis 30 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt bis 28 Gewichtsanteile; Komponente B: 5 bis 8 Gewichtsanteile, bevorzugt 6 bis 7 Gewichtsanteile; Komponente C: 80 bis 120 Gewichtsantei- le, insbesondere 90 bis 110 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt 98 bis 102 Gewichtsanteile. Nach Trocknung der filmförmigen Zusammensetzung, d.h. nach Entfernen der Komponente C verschieben sich die Gewichtsanteile entsprechend. Nach einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Gewichtsverhältnis der Komponente A zur Komponente B bei mehr als 60:40, insbesondere zwischen etwa 70:30 und 90:10.
Nach einer weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform, insbesondere bei Verwendung von Hektorit als Sorbens bzw. Bindemittel weist die filmförmige Zusammensetzung die folgenden Gewichtsverhältnisse auf: Komponente A: 20 bis 50 Gew. -Anteile, insbesondere 25 bis 45 Gew. -Anteile, besonders bevorzugt 30 bis 42 Gew. -Anteile; Komponente B: 0,1 bis 5 Gew. -Anteile, bevorzugt 1 bis 3 Gew. -Anteile; Komponente C: 80 bis 120 Gew. -Anteile, insbesondere 90 bis 110 Gew. -Anteile, besonders bevorzugt 98 bis 102 Gew. -Anteile. Nach Trocknung (und ggf. dem Aktivieren) der filmförmigen Zusammensetzung, d.h. nach Entfernen der Komponente C verschieben sich die Gewichtsanteile entsprechend.
So weist die getrocknete bzw. aktivierte filmförmige Zusammensetzung einen Wassergehalt von vorzugsweise weniger als etwa 10 Gew.-%, insbesondere weniger als etwa 5 Gew.-%, weiter bevorzugt weniger als etwa 2 Gew.-% auf. Die bevorzugten Gewichtsanteile der Komponenten A und B in der getrockneten bzw. aktivierten Zusammensetzung sind dann 52 bis 132 Gewichtsanteile, insbesondere 65 bis 119 Gewichtsanteile, weiter bevorzugt 79 bis 111 Gewichtsanteile für Komponente A, und 0,2 bis 14 Gewichtsanteile, insbesondere 2 bis 8 Gewichtsanteile für Komponente B.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auf verschiedene Weise auf die Trägermaterialien, z.B. die zur Versiegelung von elektrolumineszenten oder anderen elektronischen Bauteilen verwendeten Materialien aufgetragen werden. Die Auftragung kann dabei durch den Fachmann geläufige Methoden wie Gießen, Dispensen, Rakeln, spin-coating oder Drucken, insbesondere Siebdrucken, Walzen oder dergleichen erfolgen. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden nach dem Auftragen und dem Entfernen der flüssigen Phase in Sorbens-Filme überführt.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen oder Sorbens-Filme müssen möglicherweise je nach Art und Menge der eingesetzten Sorbentien und Bindemittel vor ihrem Einsatz aktiviert werden. Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird somit die filmförmige Zusammensetzung vor oder nach dem Aufbringen auf das Substrat bzw. den Träger aktiviert. Besonders bevorzugt wird eine Aktivierung nach dem Aufbringen auf den Träger bzw. das Substrat in einem Aktivierungsschritt aktiviert. Dabei kann auch beim Aktivieren gleichzeitig die Trocknung der filmförmigen Zusammensetzung erfolgen. Die Aktivierung kann auf dem Fachmann geläufige Weise erfolgen, beispielsweise durch Erhitzen im Ofen, IR- Bestrahlung, UV-Bestrahlung oder sonstige dem Fachmann geeignet erscheinende Methoden. Auch Mikrowellenenergie kann vorteilhaft zur Aktivierung eingesetzt werden. Dabei wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung bzw. der Sorbensfilm mit Mikrowellenstrahlen einer Wellenlänge bestrahlt, welche von Wassermolekülen absorbiert wird. Vorzugsweise erfolgt die Mikrowellenaktivierung in Vakuum oder unter einem Inertgas . Die bevorzugte Menge an Mikrowellenenergie pro Gramm der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. des Sorbensfilms liegt vorzugsweise im Bereich zwischen etwa 50 W und 5 kW, kann je nach Aktivierungsdauer und Temperatur jedoch auch höher oder niedriger liegen. Vorzugsweise weist die Mikrowellenstrahlung eine Wellenlänge im Bereich von 1 mm bis 15 cm (Frequenz 3 x 1011 bis 2 x 109 Hz) auf. Die Aktivierung kann auch bei verringertem Druck und/oder erhöhter Temperatur (oberhalb von Raumtemperatur) durchgeführt werden.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird bei der Verwendung von Zeolith als Sorbens die erfindungsgemäße Zusammensetzung bei einer Temperatur von über 570°C aktiviert, um die Aufnahmekapazität des bevorzugt verwendeten Zeolith A optimal nutzen zu können. Die Anwendung dieser Temperatur für die Trocknung des Sorbens-Films ist dann zu bevorzugen, wenn das verwendete Substrat bei Temperaturen über 570°C keinen Schaden nimmt. Ist die Trocknung des Films bei T = 570°C aus o.g. Gründen nicht möglich, kann die Trocknungstemperatur gesenkt werden, z.B. auf etwa 350 bis 450 °C. Auch geringere Temperaturen können verwendet werden, nach einer bevorzugten Ausführungsform im Bereich von etwa 120 bis 150 °C bei Verwendung von Zeolith. Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann vorzugsweise die Aktivierung bei reduziertem Druck erfolgen. Unter Anwendung von Vakuum lassen sich die gewünschten Adsorptionseigenschaften des Films bereits bei Temperaturen ab etwa 200°C bewerkstelligen. Die Bemessung der höchstmöglichen Temperatur für die Aktivierung des Films bemisst sich an folgenden Parametern: Temperaturstabilität des Substrats; Thermische Ausdehnung des Substrats während des Erhitzens und Abkühlens des Substrats; Temperaturstabilität des Bindemittels und Sorbens. Ist der thermische Ausdehnungskoeffizient des Substrats zu hoch, so kann die thermische Ausdehnung insbesondere während des Abkühlens zur Ablösung des Films von der Substratoberfläche führen. Je nach Wahl des verwendeten Substrats kann die Aktivierungstemperatur des Sorbens-Films in geeigneter Weise angepasst werden. Die bevorzugten Aktivierungstemperaturen der jeweiligen Substrate (und Sorbentien) sind dem Fachmann geläufig oder anhand von routinemäßigen Versuchen leicht zu ermitteln. Bei niedrigeren Aktivierungstemperaturen als T = 570°C kann die Aktivierungszeit verlängert werden und zusätzlich zur Beschleunigung des Trocknungsvorgangs Vakuum angelegt werden.
Die Aktivierungsparameter sind natürlich auch von der Wahl des verwendeten Bindemittels abhängig. Überraschenderweise wurde gefunden, dass mit Schichtsilicaten schon bei relativ niedrigen Temperaturen poröse aber dennoch fest haftende Filme auf Trägern wie Glassubstraten erzeugen können.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Sorbens-Filme besitzen vorzugsweise einen hohen Anteil an aktivem Sorbens, sind sehr dünn, homogen und zeigen eine hohe Adsorptionsgeschwindigkeit und Adsorptionskapazität für Feuchtigkeit bei sehr niedrigem Wasserdampfpartialdruck in der Umgebung.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Sorbens-Filme sind in der Lage neben Wasserdampf auch andere Gase (Ammoniak, Amine, Sauerstoff) zu sorbieren. Da sie eine hohe Sorptionskapazität besitzen, braucht das elektronische Gerät, in das sie eingesetzt werden, nicht völlig luftdicht abgeschlossen sein, d. h. die Diffusionsrate für Wasserdampf in das Gerät darf größer als 0 sein. Zudem wird die Auswahl eines geeigneten Stoffes zur Versiegelung des Gerätes, z. B. eines Epoxidharzes vereinfacht, da die kritische Zeit, bis zu der dieser Stoff seine endgültige niedrige Wasserdampfdurchlässigkeit erreicht haben muss durch den Einsatz des Sorbens-Filmes verlängert werden kann.
Zur Einstellung günstiger Fließeigenschaften für die jeweils gewählte Applikationsart (z.B. Gießen, Dispensen, spin coating, Rakeln, Druckverfahren, insbesondere Siebdrucken) kann der Mischung ein rheologisches Additiv zugesetzt werden. Dazu können die dem Fachmann geläufigen Additive verwendet werden (z.B. Smektite, gefällte Kieselsäure, pyrogene Kieselsäure) . Als besonders günstig hat sich der Einsatz von smektitischem Ton, insbesondere Bentonit erwiesen, da dieser gleichzeitig als Bindemittel und rheologisches Additiv wirken kann.
Allgemein können gegebenenfalls in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung enthaltene zusätzliche Komponenten beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Fließmittel, Sinterhilfsmittel, rheologischen Additive, Pigmente und Konservierungsmittel. Derartige Substanzen sind dem Fachmann geläufig und müssen daher hier nicht näher erörtert werden.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch durch Zusatz eines Biozids gegen Befall mit Mikroorganismen geschützt werden. Diese Mittel wie Parmetol K40 oder Acticid LV706 werden in möglichst niedriger Konzentration, z.B. etwa 0,1 % bezogen auf die Gesamtmischung eingesetzt .
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ein Glaslot, insbesondere ein borfreies Glaslot, verwendet, vorzugsweise in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich zwischen etwa 1 und 7 Gew.-%. Dadurch können die Hafteigenschften insbesondere auf Glasträgern häufig noch verbessert werden. Das Glaslot soll- te vorzugsweise bei Temperaturen von maximal 550°C, insbesondere maximal 480°C, bevorzugt im Bereich von etwa 460 bis 480 °C schmelzen. Einige bevorzugte Glaslote haben beispielsweise eine Transformationstemperatur von etwa 300 bis 330 °C, insbesondere 305 bis 315 °C. Oberhalb der Transformationstemperatur werden die Glaslote weich. Dadurch verkleben die Teilchen in der Zusammensetzung miteinander und eine gute Anbindung an das Substrat wird gewährleistet .
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung ein Wasserglas, insbesondere in einer Menge von bis zu 1 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 0,7 Gew.-%, bezogen auf die Menge an eingesetztem Sorbens, insbesondere Zeolith, verwendet. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Natriumborat verwendet. Die erfindungsgemäßen filmförmigen Zusammensetzungen mit Natriumboratzusatz zeigen sowohl besonders gute Haftungs- als auch Feuchtigkeitsab- sorptionseigenschaften. Vorzugsweise wird Natriumborat, bezogen auf die GesamtZusammensetzung, in einer Menge zwischen etwa 0,1 und 3 Gew.-%, insbesondere etwa 0,2 und 2 Gew.-% eingesetzt.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines sorbenshaltigen Filmes bzw. einer Anordnung eines sorbenshaltigen Filmes auf einem Träger oder Substrat-, umfassend die folgenden Schritte:
- Herstellung einer Mischung aus mindestens einem Sorbens, einem natürlichen oder synthetischen Schichtsilicat sowie einer flüssigen Phase in Form einer Suspension mit einer Viskosität wie vorstehend beschrieben, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 7.000 mPas, insbesondere von 10 bis 3.000 mPas bei einer Scherrate von 100 s"1. - Applikation der Suspension als Film oder Schicht auf ein Substrat bzw. einen Träger;
- Verfestigen des Films oder der Schicht auf dem Substrat bzw. dem Träger; sowie
gegebenenfalls Aktivierung des Sorbens in dem verfestigten Film oder der Schicht.
Die Oberfläche zur Aufbringung bzw. Applikation der erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird dabei über einen Träger oder ein Substrat bereitgestellt.
Die Komponenten A, B und C können in beliebiger Reihenfolge gemischt werden. Vorzugsweise wird bei der Herstellung der Mischung die Komponente B als letzte Komponente zugegeben.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Substrat bzw. die Oberfläche vor dem Aufbringen der Suspension auf eine erhöhte Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 95°C, insbesondere von 60 bis 70°C, gebracht.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein elektronisches Gerät oder Bauteil, insbesondere elektrolumi- neszierendes Bauteil wie ein OLED-Display- oder Panel, einem polymeren lichtemittierenden Bauteil, CCD-Sensoren (charge- couppled devices) oder mikro-elektro-mechanischen Sensoren (MEMS) , enthaltend eine filmförmige Zusammensetzung nach einem der anliegenden Ansprüche bzw. herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der anliegenden Ansprüche. Es hat sich gezeigt, dass die erfindungsgemäßen filmförmigen Zusammensetzungen bzw. Sor- bensfilme in den vorstehenden (mikro) elektronischen Vorrichtungen bzw. Bauteilen besonders vorteilhaft eingesetzt werden kön- nen, da sie als sehr dünne, homogene gut haftende Sorbensfilme mit hoher Absorptionsgeschwindigkeit und Absorptionskapazität für Feuchtigkeit auch bei sehr niedrigem Wasserdampfpartialdruck in der Umgebung bereitgestellt werden können.
Die (mikro) elektronischen Vorrichtungen oder Bauteile werden z.B. in einer Kapsel hermetisch abgeschlossen, indem ein Substrat des OLED mit dem Kapselelement verbunden wird, so dass die mikroelektronischen Elemente in einer wasserdichten Kapsel eingeschlossen sind. Das Substrat des OLED kann beispielsweise mit einem geeigneten Klebstoff oder jedem anderen Verfahren, das aus der Herstellung elektronischer Bauteile bekannt ist, verbunden werden. Ein geeigneter Kleber ist beispielsweise ein Epoxyharz.
Die oben beschriebenen Herstellungsschritte gehören alle zum üblichen Wissen des Fachmanns auf dem Gebiet der Herstellung elektronischer Bauteile und sie werden in üblicher Weise durchgeführt . Die filmförmige Zusammensetzung kann auf dem Substrat des OLED und/oder den mikroelektronischen Elementen und/oder dem Kapselelement angeordnet werden.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft daher die Verwendung einer filmförmigen Zusammensetzung wie vorstehend beschrieben bzw. herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der anliegenden Ansprüche als Feuchtigkeit und/oder andere flüchtige Substanzen wie Aromaten absorbierende 'Beschichtung oder Film auf einem Substrat bzw. einer Oberfläche.
Ein weiterer Aspekt betrifft somit eine Anordnung aus einem Träger oder Substrat, auf dem eine filmförmige Zusammensetzung bzw. Schicht (sorbenshaltiger Film) wie hierin beschrieben direkt aufgetragen ist und daran haftet. Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann es sich bei dem Träger bzw. Substrat um die Innenfläche einer Kapsel handeln, die ein elektronisches Bauteil bzw. dessen mikroelektronische Elemente hermetisch abschließt. Das Auftragen und ggf. Aktivieren der filmförmigen Zusammensetzung kann dann vor dem Versiegeln des elektronischen Bauteils erfolgen, wobei die filmförmige Zusammensetzung auf einem Abschnitt der Innenfläche der Kapsel so angeordnet ist, dass sie in der hermetisch abgeschlossenen Kapsel mit den feuchtigkeitsempfindlichen mikroelektronischen Elementen liegt und diese wirksam vor Feuchtigkeit schützen kann. Beispielhafte Möglichkeiten der Anordnung innerhalb der elektronischen Bauteile sind bspw. der vorstehend erwähnten US 2003/0037677 AI zu entnehmen, auf die diesbezüglich ausdrücklich verwiesen werden kann.
Methoden:
Die Viskosität der Pasten bzw. Suspensionen oder Dispersionen wurde nach DIN 53019/ISO 3219 gemessen. Dabei wurde ein Rheo- Stress 600 Rheometer der Firma Hake nach den Angaben des Herstellers verwendet .
Die Quellfähigkeit wurde wie folgt bestimmt : Ein kalibrierter 100 ml-Messzylinder wird mit 100 ml dest. Wasser gefüllt. 2,0 g der zu messenden Substanz werden in Portionen von 0, 1 bis 0,2 g langsam auf die Wasseroberfläche gegeben. Nach dem Absinken des Materials wird das nächste Quantum aufgegeben. Nach Beendigung der Zugabe wartet man 1 Stunde und liest dann das Volumen der aufgequollenen Substanz in ml/2 g ab.
Die Bestimmung der BET-Oberflache erfolgte nach DIN 66131. Die Porosimetrie wurde anhand des Pore Size Average Pore Diameter (4V/A by BET) bestimmt. Die Bestimmung der Teilchengröße erfolgte mit einem Mastersizer S Ver. 2.17 (Malvern Instruments GmbH, Herrenberg, DE) nach den Angaben des Herstellers. Die Angaben der D50- bzw. D90-Werte bezieht sich jeweils auf das Probenvolumen. Die Messung erfolgte in Wasser.
Die Bestimmung der Ionenumtauschfähigkeit (IUF) erfolgte nach der Ammoniumchlorid-Methode wie folgt :
5 g Ton werden durch ein 63 μm-Sieb gesiebt und bei 110°C getrocknet. Danach werden genau 2 g auf der Analysenwaage in Dif- ferenzwägung in den Erlenmeyer-Schliffkolben eingewogen und mit 100 ml 2N NH4C1-Lösung versetzt. Die Suspension wird unter Rück- fluss eine Stunde lang gekocht. Nach einer Standzeit von ca. 16 h wird der NH4 +-Bentonit über eine Membranfilternutsehe abfiltriert und bis zur weitgehenden Ionenfreiheit mit VE-Wasser (ca. 800 ml) gewaschen. Der Nachweis der Ionenfreiheit des Waschwassers wird auf NH4 +-Ionen mit dem dafür empfindlichen Neßlers-Reagens (Fa. Merck, Art. Nr. 9028) durchgeführt. Die Waschzeit kann je nach Tonart zwischen 30 Minuten und 3 Tagen variieren. Der ausgewaschene NH4 +-Bentonit wird vom Filter abgenommen, bei 110°C 2 h lang getrocknet, gemahlen, gesiebt (63 μm- Sieb) und nochmals bei 110°C 2 h lang getrocknet. Danach wird der NH4 +-Gehalt des Bentonits nach Kjeldahl bestimmt. Die IUF des Tons ist der mittels Kjeldahl ermittelte NH4 +-Gehalt des NH4 +-Bentonits (Angaben in mval bzw. meq/lOOg Ton) .
Die durch den Umtausch freigesetzten Kationen befinden sich in den Waschwassern und können mittels AAS (Atom-Absorptions-Spekt- rometrie) bestimmt werden. Das Waschwasser wird eingeengt, in einen 250 ml-Messkolben überführt und mit VE-Wasser bis zur Messmarke aufgefüllt. Für Natrium werden die folgenden Messbedingungen gewählt: Wellenlänge (nm) 589,0 Spaltbreite (nm) 0,2 Integr. Zeit (sek.) 3 Flammengase Luft/C2H2 Untergrundkompensation nein Messart konz . Ionisationspuffer 0,1% KC1 Eichstand (mg/1) 1 - 5 Die Angabe bezüglich der IUF erfolgt in meq/100 g Ton bzw. mVal/100 g Ton.
Die Erfindung wird im weiteren unter Bezugnahme auf Beispiele und anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, wobei Figur 1 schematisch ein elektronisches Bauteil zeigt, welches unter Verwendung der erfindungsgemäßen filmförmigen Zusammensetzung hergestellt wurde.
Beispiele:
Beispiel 1
680 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 2,5 1 Wasser eingerührt. Anschließend wird 170 g Bentonit (Wassergehalt 9,3%, Na-Bentonit, D50 = 4,4μm) zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregats (Ultra-Turrax-Rührer) 10 Minuten dispergiert .
Beispiel 2
680 g -Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 2,5 1 Wasser eingerührt. Anschließend wird 120 g Bentonit (Wassergehalt 9,3%, s.o.) zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregats (Ultra-Turrax-Rührer) 10 Minuten dispergiert.
Die Viskosität der Proben aus obigen Beispielen wurde bei Scherraten von 1 s"1, 10 s"1, 100 s"1 und 1.000 s"1 gemessen (Angaben in Pa*s) ;
Nach sechswöchiger Lagerung der Proben aus obigen Beispielen bei 40°C wurde die Synerese bestimmt. Dabei zeigte die Probe aus Beispiel 1 keine Synerese, während die Probe aus Beispiel 2 eine geringe Synerese (< 10%) aufwies.
Die Proben aus den vorstehenden Beispielen wurden mittels einer Pipette in Glas-Kavitäten mit Abmessungen 45 mm x 29 mm x 0,4 mm eingefüllt . Anschließend wurde bei Zimmertemperatur getrocknet und die Filmbildung und Haftung bewertet. Die Proben aus beiden Beispielen zeigten eine gute Filmbildung und hafteten gut auf dem Glasträger.
Alternativ wurden jeweils 5 bis 10 g der Proben (Pasten) gemäß der Beispiele 1 und 2 in eine Porzellanschale gegeben und bei 200°C bzw. 400°C 1 Stunde im Trockenschrank temperaturbehandelt.
Die temperaturbehandelten Proben wurden anschließend in einem Exsikkator auf Raumtemperatur abgekühlt und danach zur Überprüfung der Wasseraufnahme in einen Klimaschrank mit 25°C und 40% r.F. (relativer Feuchte) überführt. Die bei 200°C getrockneten Proben zeigten bereits eine Feuchteaufnahmefähigkeit von bis zu 12%.
Die bei 400°C getrockneten Proben zeigten alle eine Feuchteaufnahmekapazität im Bereich von 14 bis 16%. Die volle Feuchteaufnahmekapazität konnte bereits nach einigen Stunden im Klimaschrank erzielt werden.
Beispiel 3
682 mg der in Beispiel 1 hergestellte Trockenmittelpaste wird in eine Glas-Kavität der Abmessungen 45 mm x 29 mm x 0,4 mm eingefüllt. Anschließend wird bei 70°C für eine Stunde getrocknet. Danach wird auf einen Druck von etwa 100 Pa evakuiert innerhalb einer Stunde auf 400°C aufgeheizt. Diese Temperatur wird für 2 Stunden gehalten, und danach innerhalb einer Stunde unter Vakuum abgekühlt . Beispiel 4
682 mg der in Beispiel 1 hergestellten Trockenmittelpaste wird in eine Glas-Kavität der Abmessungen 45 mm x 29 mm x 0,4 mm eingefüllt. Anschließend wird bei 70°C für eine Stunde getrocknet. Danach wird auf einen Druck von etwa 2 Pa evakuiert und innerhalb einer Stunde auf 200°C aufgeheizt. Diese Temperatur wird für 2 Stunden gehalten, und danach innerhalb einer Stunde unter Vakuum abgekühlt.
Beispiel 5
Ein organisches elektrolumineszierendes Bauteil mit Abmessungen 45 mm x 29 mm wird unter Verwendung der in Beispiel 3 präparierten Bauteilrückwand hergestellt . Dazu wird die Rückwand mittels eines Klebstoffes am Glassubstrat des Bauteils befestigt und so weit wie möglich versiegelt. Die Größe der leuchtenden Pixel des Bauteils werden bestimmt.
Anschließend wird das Bauteil für 500 h Bedingungen von 85°C und 85% r.F. ausgesetzt. Nach dieser Zeit werden die Größe der leuchtenden Pixel sowie die Zahl der nichtleuchtenden Pixel (dark spots) bestimmt. Es zeigt sich, dass keine nichtleuchtenden Pixel auftreten, und die Größe der Pixel gegenüber dem Aus- gangsbauteil unverändert ist. Entsprechende Ergebnisse ergab die Wiederholung des Versuches unter Verwendung der in Beispiel 4 präparierten Bauteilrückwand. Beispiel 6
240 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 882 g Wasser eingerührt. Anschließend werden 60 g Bentonit (Wassergehalt 9,3%) und 4,8 g Glaslot (G 018/209 der Firma Schott) zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregates (Ultra-Turrax- Rührer) 10 Minuten dispergiert.
Beispiel 7
240 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 882 g Wasser eingerührt. Anschließend werden 60 g Bentonit (Wassergehalt 9,3%) und 12 g Glaslot zugegeben (G 018/209 der Firma Schott) und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregates (Ultra-Turrax- Rührer) 10 Minuten dispergiert .
Die Synerese wurde wie für die Beispiele 1 und 2 vorstehend beschrieben durchgeführt . Die Proben aus den Beispielen 6 und 7 zeigten auch nach vierwochiger Lagerung bei 40°C keine merkliche Synerese.
Anschließend wurden die so hergestellten Trockenmittelpasten wie in den Beispielen 3 bzw. 4 beschrieben appliziert und temperaturbehandelt, wobei auf 480°C erhitzt wurde.
Dabei zeigten die Proben aus den Beispielen 6 und 7 eine sehr gute Haftung an dem Glasträger, wobei die Probe aus Beispiel 7 die beste Haftung zeigt . Beide Proben zeigten bereits bei der Temperaturbehandlung bei 480°C (vgl. oben) Feuchteaufnahmekapazitäten von mehr als 14 Gew.-%.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die glaslothaltigen Zusammensetzungen der Beispiele 6 und 7 keine oder eine sehr geringe Synerese zeigten, wobei mit Konzentrationen von 2 Gew.-% bzw. 5 Gew.-% Glaslot eine sehr gute Anbindung an den Glasträger erreicht wurde und die Feuchteaufnahmekapazität im Bereich von 10 bis 15% lag.
Beispiel 8
240 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 882 g Wasser eingerührt. Anschließend werden 60 g Bentonit (Wassergehalt 9,3%) und 0,24 g Wasserglas zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregates (Ultra-Turrax-Rührer) 10 Minuten dispergiert .
Beispiel 9
240 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 882 g Wasser eingerührt. Anschließend werden 60 g Bentonit (Wassergehalt 9,3%) und 1,2 g Wasserglas zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregates (Ultra-Turrax-Rührer) 10 Minuten dispergiert .
Proben aus den Beispielen 8 und 9 wurden wie für die Beispiele 3 und 4 auf einen Glasträger aufgebracht und eine Temperaturbehandlung bei 200°C bzw. 400°C wie vorstehend beschrieben durchgeführt . Sowohl die Probe aus Beispiel 8 als auch die Probe aus Beispiel 9 zeigte eine sehr gute Haftung auf dem Glasträger.
Nach erfolgter Temperaturbehandlung bei 200°C zeigten beide Proben gute Feuchteaufnahmekapazitäten, die mit denen der Proben aus den Beispielen 6 und 7 vergleichbar waren. Die bei 400°C getrocknete Probe gemäß Beispiel 9 hatte nach Temperaturbehandlung bei 400°C eine maximale Feuchteaufnahmekapazität von 17 Gew. -% .
Beispiel 10
680 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 2,5 1 Wasser eingerührt. Anschließend wird 300 g Kaolinit zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregats (Ultra-Turrax-Rührer) 10 Minuten dispergiert.
Beispiel 11
680 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9%) wird in 2,5 1 Wasser eingerührt. Anschließend wird 84 g Hektorit zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregats (Ultra-Turrax-Rührer) 10 Minuten dispergiert.
Die Applikation auf das Substrat und die Temperaturbehandlung wurde für die Proben der Beispiele 10 und 11 genau wie in den Beispielen 3 und 4 angegeben durchgeführt. Für die Probe aus Beispiel 11 zeigt sich eine vergleichbare Synerese, Haftung und Feuchteaufnahmefähigkeit wie in den anderen Bespielen. Die Probe aus Beispiel 10 war etwas schlechter, aber akzeptabel.
Beispiel 12
204 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9 %) wird in 743 g Wasser eingerührt. Anschließend werden 51 g Bentonit (Wassergehalt 9,3 %) und 9 g Natriumborat zugegeben und unter Einsatz eines hochscherenden Rühraggregates (Ultra-Turrax-Rührer) 10 Minuten dispergiert . Aus der Paste konnten gemäß der Beispiele 3 und 4 gute Schichten hergestellt werden. Auch nach 4 Wochen wurde keine Synerese festgestellt. Die Wasseraufnahmekapazität lag bei 14 Gew-%.
Beispiel 13
235 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9 %) wird in 500 g H20 + Konservierungsmittel (1 g Acticide LV 706, Thor GmbH, DE) mittels Dispergator eingerührt. Anschließend wird 20,4 g eines synthetischen Hektorits in 250 g H20 gelöst und zur Zeolith-Suspension gegeben. Es entsteht eine viskose Paste. Danach erfolgt die Zugabe des Glaslotes (5,1 g Glas No. G018-209, Fa. Schott, DE). Die Viskosität der Paste nimmt dabei leicht ab. Die Paste wird weitere 10 Minuten mittels Dispergator gerührt. Aus der Paste konnten gemäß der Beispiele 3 und 4 gut absorbierende und sehr gut haftende Schichten hergestellt werden. Auch nach 4 Wochen konnte keine Synerese festgestellt werden. Die Wasseraufnahmekapazität lag bei 16 Gew.-%. Beispiel 14
240 g Zeolith 4A (Wassergehalt 11,9 %) wird in 400 g H20 + Konservierungsmittel (1 g Acticide LV 706, Thor GmbH, DE) mittels Dispergator eingerührt. Anschließend wird 15,3 g eines synthetischen Hektorits in 350 g H20 gelöst und zur Zeolith-Suspension gegeben. Es entsteht eine viskose Paste. Danach erfolgt die Zugabe von 9 g Natriumborat. Die Paste wird weitere 10 Minuten mittels Dispergator gerührt . Aus der Paste konnten gemäß der Beispiele 3 und 4 gut absorbierende und sehr gut haftende Schichten hergestellt werden. Auch nach 4 Wochen konnte keine Synerese festgestellt werden. Die Wasseraufnahmekapazität lag bei über 16 Gew.-%.
Beispiel 15
695 mg der Pasten aus den vorstehenden Beispielen wurden mit einer Pipette in Glasvertiefungen einer Größe von 45 mm x 29 mm x 0,4 mm eingefüllt. Die Probe wurde für 5 Minuten in einen 700 W Mikrowellenofen gestellt. Für die Herstellung einer OLED wurde das Glassubstrat auf einem Glassubstrat fixiert, auf welchem mikroelektronische Elemente angeordnet waren, um die Rückwand des elektronischen Bauteils zu bilden. Das elektronische Bauteil ist schematisch in Figur 1 dargestellt. Auf einem Glassubstrat 1 sind mikroelektronische Elemente 2 angeordnet, die einen OLED bilden. Die elektronischen Elemente umfassen eine Kathode 3, eine Anode 4 und eine organische lichtemittierende Schicht 5. Auf dem Glassubstrat 1 ist eine kapseiförmige Kappe 6 angeordnet. Das Substrat 1 und die Kappe 6 werden entlang ihrer äußeren Kanten mit einem Epoxykleber 7 verbunden, um eine wasserdichte Kapsel 8 zu bilden. Auf einer Innenfläche der Kapsel 8 ist ein Trockenmittelfilm 9 auf der Innenfläche der Kappe 6 angeordnet .
Die Größe der lichtemittierenden Pixel wurde vermessen und das elektronische Bauteil dann für 500 Stunden in einer Klimakammer bei 85°C und 85% r.F. gelagert. Die Größe der lichtemittierenden Pixel wurde erneut gemessen und die Anzahl der dunklen Flecken bestimmt. Es zeigte sich, dass keine dunklen Flecken auftraten und dass die Größe der lichtemittierenden Pixel gleich war wie zu Beginn des Experiments .

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Filmförmige Zusammensetzung, insbesondere für feuchtigkeitsempfindliche elektronische Bauteile oder Geräte, enthaltend: a) mindestens ein Sorbens (Komponente A) ; b) mindestens ein natürliches oder synthetisches Schichtsilicat (Komponente B) ; c) gegebenenfalls eine flüssige Phase (Komponente C) , insbesondere Wasser, wobei die Zusammensetzung vorzugsweise nicht gepresst oder komprimiert ist.
2. Filmförmige Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sorbens um ein anorganisches Sorbens, insbesondere um einen natürlichen oder synthetischen Zeolithen handelt.
3. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten A, B und C gemäß Anspruch 1 in den folgenden Gewichtsverhältnissen vorliegen: a) Komponente A: 20 bis 35 Gew. -Anteile, insbesondere 25 bis 30 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt bis 28 Gewichtsanteile; b) Komponente B: 5 bis 8 Gewichtsanteile, bevorzugt 6 bis 7 Gewichtsanteile; c) Komponente C: 80 bis 120 Gewichtsanteile, insbesondere 90 bis 110 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt 98 bis 102 Gewichtsanteile.
4. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten A, B und C gemäß Anspruch 1 in den folgenden Gewichtsverhältnissen vorliegen: a) Komponente A: 20 bis 50 Gew. -Anteile, insbesondere 25 bis 45 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt 30 bis 42 Gewichtsanteile ; b) Komponente B: 0,1 bis 5 Gewichtsanteile, bevorzugt 1 bis 3 Gewichtsanteile; c) Komponente C: 80 bis 120 Gewichtsanteile, insbesondere 90 bis 110 Gewichtsanteile, besonders bevorzugt 98 bis 102 Gewichtsanteile.
5. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem natürlichen oder synthetischen Schichtsilicat um einen smektitischen Ton, insbesondere einen Bentonit oder einen Hektorit handelt.
6. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem smektitischen Ton um einen natriumhaltigen Bentonit oder einen synthetischen Hektorit handelt.
7. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das natürliche oder synthetische Schichtsilicat eine Quellfähigkeit von mindestens 15 ml/2 g, insbesondere im Bereich zwischen etwa 20 ml/2 g und etwa 40 ml/2 g aufweist.
8. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Komponenten enthalten sind, ausgewählt aus der Gruppe der Fließmittel, Sinterhilfsmittel, rheologischen Additive, Pigmente und Konservierungsmittel.
9. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als rheologisches Additiv ein Schichtsilicat wie Hektorit, eine gefällte Kieselsäure oder eine pyrogene Kieselsäure eingesetzt werden.
10. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Glaslot, insbesondere ein borfreies Glaslot, enthalten ist, insbesondere in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich zwischen etwa 1 und 7 Gew.-%.
11. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wasserglas, insbesondere in einer Menge von bis zu 1 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 0,7 Gew.-%, bezogen auf die Menge an eingesetztem Sorbens, insbesondere Zeolith, verwendet wird.
12. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borat, insbesondere Natruimborat, insbesondere in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 5 Gew.-%, weiter bevorzugt zwischen 0,1 und 3 Gew-% bezogen auf die Menge an eingesetztem Sorbens, insbesondere Zeolith, verwendet wird .
13. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die filmförmige Zusammensetzung eine Dicke zwischen 1 μm und 10 mm, vorzugsweise zwischen etwa 5 μm und 1 mm, besonders bevorzugt zwischen etwa 10 μm und 500 μm, insbesondere zwischen etwa 15 μm und 200 μm aufweist.
14. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie auf ein Substrat oder eine Oberfläche aufgebracht ist oder daran haftet, vorzugsweise ohne Verwendung eines gesonderten Adhä- sivs.
15. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat oder die Oberfläche aus einem Metall, einem Kunststoff oder Glas ist.
16. Filmförmige Zusammensetzung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Porendurchmesser im Bereich zwischen etwa 3 und 15 nm liegt, insbesondere zwischen etwa 4 und 12 nm, bestimmt anhand des Pore Size Average Pore Diameter (4V/A by BET) .
17. Anordnung, umfassend eine filmförmige Zusammensetzung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche und ein Substrat bzw. einen Träger, wobei die filmförmige Zusammensetzung direkt ohne die Verwendung von Klebstoff auf dem Substrat bzw. Träger haftet .
18. Verfahren zur Herstellung eines sorbenshaltigen Filmes bzw. einer Anordnung gemäß Anspruch 17, umfassend die folgenden Schritte: a) Herstellung einer Mischung aus mindestens einem Sorbens, einem natürlichen oder synthetischen Schichtsilicat sowie einer flüssigen Phase in Form einer Suspension mit einer Viskosität im Bereich von 10 bis 7.000 mPas, insbesondere von 10 bis 3.000 mPas, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 2.000 mPas, bei einer Scherrate von 100 s"1. b) Applikation der Suspension auf ein Substrat bzw. eine Oberfläche; c) Verfestigen des Films auf dem Substrat bzw. der Oberfläche; d) gegebenenfalls Aktivierung des Sorbens in dem verfestigten Film.
19. Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität zwischen 100 und 1000 mPas, insbesondere zwischen 200 und 500 mPas bei einer Scherrate von 100s"1 liegt.
20. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikation bzw. das Aufbringen der Suspension auf dem Substrat oder der Oberfläche durch Spincoating, Aufsprühen bzw. Spraycoating, Aufstreichen, Gießen, Rakeln, Druckverfahren, insbesondere Siebdrucken, oder Dipcoating durchgeführt wird.
21. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der Mischung gemäß Anspruch 12 a) das natürliche oder synthetische Schichtsilicat als letzte Komponente zugegeben wird.
22. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die filmförmige Zusammensetzung gegebenenfalls zur Aktivierung des Sorbens erhitzt wird, insbesondere auf eine Temperatur von mindestens etwa 200°C, vorzugsweise auf eine Temperatur von mindestens etwa 400°C, über einen Zeitraum von 0,5 bis 10 Stunden, besonders bevorzugt über 1 bis 5 Stunden auf eine Temperatur zwischen etwa 300 und 600 °C.
23. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat bzw. die Oberfläche vor dem Aufbringen der Suspension auf eine erhöhte Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 50 bis 95°C, insbesondere von 60 bis 70°C, gebracht wird.
24. Elektronisches Gerät oder Bauteil, insbesondere elektrolu- mineszierendes Bauteil wie ein OLED-Display, enthaltend eine filmförmige Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, oder eine Anordnung gemäß Anspruch 17, bzw. herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16.
25. Verwendung einer filmförmigen Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, oder einer Anordnung gemäß Anspruch 17 bzw. herstellbar nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 16 als Feuchtigkeit und/oder andere flüchtige Substanzen wie Aromaten absorbierende Beschichtung oder Film auf einem Substrat bzw. einer Ober- fläche .
26. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche in einem elektronischen Gerät oder Bauteil, insbesondere einem elektrolumineszierenden Bauteil wie ein OLED-Display.
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