JP2002141167A - Organic electroluminescent element and its manufacturing method - Google Patents
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Classifications
-
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- H10K59/871—Self-supporting sealing arrangements
- H10K59/8722—Peripheral sealing arrangements, e.g. adhesives, sealants
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、有機電界発光素子
およびその製造方法に関するものであり、詳しくは、優
れた耐久性を有する有機電界発光素子およびその封止方
法に関する。The present invention relates to an organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an organic electroluminescent device having excellent durability and a method of sealing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来使用されている、薄膜型の電界発光
(EL)素子としては、無機材料のII−VI族化合物半導
体であるCaS,ZnS,SrSなどに、発光中心であ
る希土類元素(Eu,Ce,Tb,Smなど)やMnを
ドープした無機材料から作製したEL素子が挙げられ
る。しかし、蛍光体として無機材料を用いた場合、高電
圧が必要であったり、緑、オレンジ色以外は実用的な発
光輝度が得られないなどの問題があった。近年、このよ
うな無機材料から作製したEL素子に代わって、蛍光体
として色素を含む有機薄膜を用いたEL素子の開発が行
われるようになっている。2. Description of the Related Art Thin-film electroluminescent (EL) elements conventionally used include rare earth elements (Eu), which are emission centers, in addition to inorganic materials such as CaS, ZnS, and SrS which are II-VI compound semiconductors. , Ce, Tb, Sm, etc.) and Mn-doped inorganic materials. However, when an inorganic material is used as the phosphor, there are problems that a high voltage is required and practical emission luminance cannot be obtained except for green and orange colors. In recent years, an EL element using an organic thin film containing a dye as a fluorescent substance has been developed instead of an EL element manufactured from such an inorganic material.
【0003】有機EL素子は、有機蛍光体(発光層)に
電極から電子と正孔を注入する注入型ELであり、有機
蛍光体は、注入された電子と正孔が再結合するときに発
生するエネルギーで励起状態となり、発光する。有機E
L素子の蛍光体としては、光励起により蛍光を発光する
π電子共役系の芳香環を有する有機化合物が使用されて
いる。有機EL素子の場合、発光には蛍光とリン光の2
つがあり、前者が発光成分の25%であり、後者が発光
成分の75%である。しかし、リン光は多くの場合、赤
外側にシフトし、可視光発光には、寄与しないため、通
常、発光効率は25%以下となる。上記発光効率を高め
るため、電極からのキャリアー注入の効率向上を目的と
して電極の種類の最適化を行い、芳香族ジアミンからな
る正孔輸送層と8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム
錯体からなる発光層とを設けた有機EL素子が開発され
ている。この有機EL素子によれば、従来のアントラセ
ンなどの単結晶を用いたEL素子と比較して発光効率の
大幅な改善がなされ、実用特性に近づいている。An organic EL device is an injection type EL in which electrons and holes are injected from an electrode into an organic phosphor (light-emitting layer). The organic phosphor is generated when the injected electrons and holes recombine. Excited state with the energy to emit light. Organic E
As the phosphor of the L element, an organic compound having a π-electron conjugated aromatic ring which emits fluorescence by light excitation is used. In the case of an organic EL device, light emission is two of fluorescence and phosphorescence.
The former is 25% of the luminescent component, and the latter is 75% of the luminescent component. However, phosphorescence is often shifted to the infrared side and does not contribute to visible light emission, so that the luminous efficiency is usually 25% or less. In order to increase the luminous efficiency, the type of the electrode is optimized for the purpose of improving the efficiency of carrier injection from the electrode, and a hole transport layer composed of an aromatic diamine and a luminescent layer composed of an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline are used. Provided organic EL elements have been developed. According to this organic EL device, the luminous efficiency is greatly improved as compared with a conventional EL device using a single crystal such as anthracene or the like, and practical characteristics are approached.
【0004】上記のような低分子材料を用いたEL素子
のほかにも、発光層の材料として、ポリ(p−フェニレ
ンビニレン)、ポリ(3−アルキルチオフェン)、ポリ
[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)−
1,4−フェニレンビニレン]などの高分子材料を用い
たEL素子の開発や、ポリビニルカルバゾールなどの高
分子に低分子の発光材料と電子移動材料を混合した素子
の開発も行われている。In addition to the above EL devices using low molecular materials, poly (p-phenylenevinylene), poly (3-alkylthiophene), poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy)-
Also, an EL device using a polymer material such as [1,4-phenylenevinylene] has been developed, and a device in which a polymer such as polyvinylcarbazole is mixed with a low-molecular light-emitting material and an electron transfer material has been developed.
【0005】このような有機EL素子では、通常、陽極
としてはインジウムスズ酸化物(ITO)のような透明
電極が用いられ、陰極としては電子注入を効率よく行う
ために、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、銀
合金、リチウム合金などの仕事関数の低い金属電極が用
いられる。しかしながら、これらの陰極材料は、大気中
の水分や酸素により容易に酸化し、その結果、陰極が有
機層から剥離し一般にダークスポット(素子の発光面に
おいて発光しない部分)と呼ばれる欠陥が発生する。こ
の有機EL素子内のダークスポットの数や大きさは、長
期間の素子の保存または駆動の際に増加する。このた
め、有機EL素子の最大の問題点である耐久性の短さを
もたらしている。有機EL素子のダークスポットによる
劣化が改善されず発光特性が不安定であると、ファクシ
ミリ、複写機、液晶ディスプレイのバックライトなどの
光源としては大きな問題であり、フラットパネル・ディ
スプレイなどの表示素子としても望ましくない。このよ
うに、有機EL素子の安定性を向上させ信頼性を高める
ために、この素子を大気中の水分や酸素から保護するた
めの封止が必要不可欠である。In such an organic EL device, a transparent electrode such as indium tin oxide (ITO) is usually used as an anode, and magnesium, aluminum, calcium, or the like is used as a cathode in order to efficiently perform electron injection. A metal electrode having a low work function such as a silver alloy or a lithium alloy is used. However, these cathode materials are easily oxidized by moisture or oxygen in the air, and as a result, the cathode is separated from the organic layer, and a defect generally called a dark spot (a portion that does not emit light on the light emitting surface of the element) occurs. The number and size of dark spots in the organic EL device increase when the device is stored or driven for a long period of time. For this reason, the shortcoming of durability, which is the biggest problem of the organic EL element, is brought about. If the deterioration due to the dark spot of the organic EL element is not improved and the light emission characteristics are unstable, it is a serious problem for a light source such as a facsimile, a copying machine, a backlight of a liquid crystal display, and a display element such as a flat panel display. Is also undesirable. As described above, in order to improve the stability and reliability of the organic EL element, sealing for protecting the element from moisture and oxygen in the air is indispensable.
【0006】有機EL素子の封止方法として、気密ケー
ス内にP2 O5 とともに入れて外気から遮断する方法、
アクリル樹脂でモールドする方法、金属の酸化物などの
保護膜を設けた後にガラス板などを用いて気密にする方
法、フッ素化炭素からなる不活性液体中に保持する方
法、素子上にプラズマ重合膜および光硬化型樹脂層を設
ける方法、高分子保護膜を設けたのち、シリコーンオイ
ル中に保持する方法、流動パラフィンやシリコーンオイ
ル中に封じ込める方法、無機酸化物などの保護膜の上に
ポリビニルアルコールを塗布したガラス板をエポキシ樹
脂で接着する方法、耐湿性光硬化性樹脂層を用いてSi
O2 層を介して素子上に透水性が小さい基板を接着する
方法などが提案されてはいる。しかしながら、従来の有
機EL素子の封止方法は、いずれも満足できるものでは
ない。例えば、紫外線硬化樹脂で直接素子を接着封止す
る方法は、接着剤に含まれる溶剤による素子のダメージ
や紫外線によるダメージがあり、硬化時の応力歪によっ
て陰極が有機層から剥離するなどが起こり実用的ではな
い。As a method of sealing an organic EL element, a method of inserting P 2 O 5 into an airtight case to block it from the outside air,
A method of molding with acrylic resin, a method of forming a protective film such as a metal oxide and then sealing it using a glass plate, a method of holding in an inert liquid made of fluorinated carbon, a plasma polymerized film on the element And a method of providing a photocurable resin layer, a method of providing a polymer protective film and then holding it in silicone oil, a method of encapsulating in liquid paraffin or silicone oil, and a method of coating polyvinyl alcohol on a protective film such as an inorganic oxide. A method of bonding an applied glass plate with an epoxy resin, using a moisture-resistant photocurable resin layer to
A method has been proposed in which a substrate having low water permeability is bonded onto an element via an O 2 layer. However, none of the conventional methods for sealing an organic EL element is satisfactory. For example, a method of directly bonding and sealing an element with an ultraviolet-curing resin involves damage to the element by a solvent contained in the adhesive or damage by ultraviolet rays, and the stress is dissipated during curing, so that the cathode is peeled off from the organic layer and the like. Not a target.
【0007】ところで、最近、基板上に形成された発光
部を覆う外気遮蔽板を有し、基板と外部遮蔽板との間隙
に発光部を囲繞するように樹脂層を形成して発光部を封
止するとともに、樹脂層の外側表面にシリコンの酸化
物、窒化物および/または酸化窒化物を主成分とするガ
スバリア膜を形成した有機EL素子が提案されている
(特開平11−144864号公報)。この技術は、有
機EL素子の封止方法としては有効ではあるが、このガ
スバリア膜を形成するのに、高真空度下で実施しなけれ
ばならず、工程が煩雑になるなどの操業性の問題があ
る。Recently, an external air shielding plate is provided to cover the light emitting portion formed on the substrate, and a resin layer is formed in the gap between the substrate and the external shielding plate so as to surround the light emitting portion, thereby sealing the light emitting portion. In addition, there has been proposed an organic EL device in which a gas barrier film containing silicon oxide, nitride and / or oxynitride as a main component is formed on the outer surface of a resin layer (JP-A-11-144864). . Although this technique is effective as a method for sealing an organic EL element, it must be carried out under a high vacuum to form this gas barrier film, resulting in operability problems such as complicated processes. There is.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡便な手段
により、優れた耐久性を有する有機電界発光素子および
その製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having excellent durability by a simple means and a method for producing the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁性基板
と、絶縁性基板上に形成された陽極、有機発光層および
陰極を有する発光部と、発光部を覆う外気遮蔽板とを有
し、かつ、絶縁性基板と外気遮蔽板との間隙に発光部を
囲繞するように樹脂層を形成して発光部を封止するとと
もに、樹脂層の外側表面に、下記(a)成分および
(b)成分を含有するコーティング組成物からなるガス
バリア膜を形成してなることを特徴とする有機電界発光
素子に関する。 (a)エチレン・ビニルアルコール共重合体 (b)一般式(1) R1 m M(OR2 )n ・・・・・(1) (式中、Mは金属原子、R1 は同一または異なり、炭素
数1〜8の有機基、R2は同一または異なり、炭素数1
〜5のアルキル基または炭素数1〜6のアシル基もしく
はフェニル基を示し、mおよびnはそれぞれ0以上の整
数であり、m+nはMの原子価である)で表される、金
属アルコレート、該金属アルコレートの加水分解物、該
金属アルコレートの縮合物、該金属アルコレートのキレ
ート化合物、該金属キレート化合物の加水分解物、該金
属キレート化合物の縮合物、金属アシレート、該金属ア
シレートの加水分解物、および該金属アシレートの縮合
物の群から選ばれた少なくとも1種ここで、本発明の有
機電界発光素子に用いられるコーティング組成物には、
さらに含窒素有機溶媒を含有するものが好ましい。ま
た、本発明の有機電界発光素子に用いられるコーティン
グ組成物には、さらに(c)無機微粒子を含有するもの
が好ましい。さらに、上記ガスバリア膜は、合成樹脂フ
ィルム上に、上記コーティング組成物から形成される塗
膜が積層されたものでもよい。また、上記ガスバリア膜
は、合成樹脂フィルム上に、金属および/または無機化
合物の蒸着層と、上記コーティング組成物から形成され
る塗膜層とが積層されたものでもよい。以上のガスバリ
ア膜の厚さは、10nm〜10μmが好ましい。また、
上記合成樹脂フィルムを用いたガスバリア膜は、接着層
を介して樹脂層外側表面に形成されてもよい。次に、本
発明は、絶縁性基板上に、陽極、有機発光層および陰極
を有する発光部を形成し、発光部を外気遮蔽板で覆うと
ともに、絶縁性基板と外気遮蔽板との間隙に発光部を囲
繞するように樹脂層を形成して発光部を封止し、かつ、
樹脂層の外側表面に、上記(a)成分および(b)成分
を含有するコーティング組成物からなるガスバリア膜を
形成することを特徴とする有機電界発光素子の製造方法
に関する。The present invention comprises an insulating substrate, a light emitting portion having an anode, an organic light emitting layer, and a cathode formed on the insulating substrate, and an outside air shielding plate for covering the light emitting portion. In addition, a resin layer is formed so as to surround the light emitting portion in a gap between the insulating substrate and the outside air shielding plate to seal the light emitting portion, and the following components (a) and (b) are formed on the outer surface of the resin layer. The present invention relates to an organic electroluminescent device formed by forming a gas barrier film made of a coating composition containing a component. (A) Ethylene / vinyl alcohol copolymer (b) General formula (1) R 1 mm M (OR 2 ) n ··· (1) (wherein, M is a metal atom, and R 1 is the same or different. , An organic group having 1 to 8 carbon atoms, R 2 is the same or different,
An alkyl group of from 5 to 5 or an acyl group or phenyl group of from 1 to 6 carbon atoms, m and n are each an integer of 0 or more, and m + n is a valence of M) Hydrolyzate of the metal alcoholate, condensate of the metal alcoholate, chelate compound of the metal alcoholate, hydrolyzate of the metal chelate compound, condensate of the metal chelate compound, metal acylate, hydrolysis of the metal acylate At least one selected from the group consisting of a decomposition product and a condensate of the metal acylate, wherein the coating composition used in the organic electroluminescent device of the present invention includes:
Further, those containing a nitrogen-containing organic solvent are preferred. Further, the coating composition used in the organic electroluminescent device of the present invention preferably further contains (c) inorganic fine particles. Further, the gas barrier film may be a film in which a coating film formed from the coating composition is laminated on a synthetic resin film. Further, the gas barrier film may be a film in which a metal and / or inorganic compound vapor-deposited layer and a coating layer formed from the coating composition are laminated on a synthetic resin film. The thickness of the above gas barrier film is preferably 10 nm to 10 μm. Also,
The gas barrier film using the above synthetic resin film may be formed on the outer surface of the resin layer via an adhesive layer. Next, according to the present invention, a light-emitting portion having an anode, an organic light-emitting layer, and a cathode is formed on an insulating substrate, and the light-emitting portion is covered with an outside air shielding plate, and light is emitted in a gap between the insulating substrate and the outside air shielding plate. Forming a resin layer to surround the portion, sealing the light emitting portion, and
The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescent device, comprising forming a gas barrier film comprising a coating composition containing the components (a) and (b) on an outer surface of a resin layer.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図3は、本発明に用いられる一般
的な有機電界発光素子の発光部の構造例を模式的に示す
断面図である。図3(A)においては、基板1の上に、
陽極2が形成され、その上に有機発光層3と陰極4が積
層されて発光部5が形成されている。基板1は、有機電
界発光素子の支持体となるものであり、プラスチックフ
ィルムやシート、石英やガラスの板、金属板や金属箔な
どが用いられる。特に、ポリエステル、ポリメタクリレ
ート、ポリカーボネート、ポリスルホンなどの透明な合
成樹脂の板や、ガラス板が好ましい。合成樹脂基板を使
用する場合には、ガスバリア性に留意する必要がある。
合成樹脂基板のガスバリア性が低いと、基板を通過した
外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので
好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片
面に緻密なシリコン酸化膜などを設けてガスバリア性を
確保することが好ましい。FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a structural example of a light emitting portion of a general organic electroluminescent device used in the present invention. In FIG. 3A, on the substrate 1,
An anode 2 is formed, and an organic light emitting layer 3 and a cathode 4 are stacked thereon to form a light emitting section 5. The substrate 1 serves as a support for the organic electroluminescent element, and is made of a plastic film or sheet, a quartz or glass plate, a metal plate or a metal foil, or the like. In particular, a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, and polysulfone, and a glass plate are preferable. When using a synthetic resin substrate, it is necessary to pay attention to gas barrier properties.
If the gas barrier property of the synthetic resin substrate is low, the organic electroluminescent element may be deteriorated by outside air passing through the substrate, which is not preferable. Therefore, it is preferable to provide a dense silicon oxide film or the like on at least one surface of the synthetic resin substrate to secure gas barrier properties.
【0011】基板1上には、陽極2が設けられるが、陽
極2は有機発光層3への正孔注入の役割を果たすもので
ある。この陽極2の材料としては、ポリ(3−メチルチ
オフェン)、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性
高分子、あるいは、インジウムおよび/またはスズの酸
化物などの金属酸化物、アルミニウム、金、銀、ニッケ
ル、パラジウム、白金などの金属、ヨウ化銅などのハロ
ゲン化金属、カーボンブラックなどが挙げられる。陽極
2は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法などにより
形成される。また、陽極材料が、銀などの金属微粒子、
ヨウ化銅などの微粒子、導電性の金属酸化物微粒子、カ
ーボンブラック、導電性高分子微粉末などの場合には、
適当なバインダー樹脂溶液に分散し、基板1上に塗布す
ることにより陽極2を形成することもできる。An anode 2 is provided on a substrate 1. The anode 2 plays a role of injecting holes into the organic light emitting layer 3. Examples of the material of the anode 2 include conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), polypyrrole, and polyaniline, metal oxides such as oxides of indium and / or tin, aluminum, gold, silver, nickel, and the like. Examples include metals such as palladium and platinum, metal halides such as copper iodide, and carbon black. The anode 2 is usually formed by a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like. The anode material is made of fine metal particles such as silver,
In the case of fine particles such as copper iodide, conductive metal oxide fine particles, carbon black, and conductive polymer fine powder,
The anode 2 can also be formed by dispersing in an appropriate binder resin solution and applying it on the substrate 1.
【0012】また、陽極材料が導電性高分子の場合は、
電解重合により直接基板1上に薄膜を形成したり、基板
1上に導電性高分子を塗布して陽極2を形成することも
できる。陽極2は、異なる物質を積層して形成すること
も可能である。陽極2の厚みは、必要とする透明性によ
り異なるが、通常、5〜1,000nm、好ましくは1
0〜500nm程度である。When the anode material is a conductive polymer,
It is also possible to form a thin film directly on the substrate 1 by electrolytic polymerization, or to form an anode 2 by applying a conductive polymer on the substrate 1. The anode 2 can be formed by laminating different substances. The thickness of the anode 2 depends on the required transparency, but is usually 5 to 1,000 nm, preferably 1 to 1,000 nm.
It is about 0 to 500 nm.
【0013】陽極2の上に形成された有機発光層3は、
電界を与えられた電極間において、陽極2から注入され
た正孔と陰極4から注入された電子を効率よく輸送して
再結合させ、かつ、再結合により効率よく発光する材料
から形成される。また、この有機発光層3は、発光効率
の向上のために、図3(B)に示すように、正孔輸送層
3bと電子輸送層3cに分割して機能分離型にすること
ができる。The organic light emitting layer 3 formed on the anode 2
It is made of a material that efficiently transports and recombines holes injected from the anode 2 and electrons injected from the cathode 4 between the electrodes to which the electric field is applied, and emits light efficiently by the recombination. The organic light emitting layer 3 can be divided into a hole transport layer 3b and an electron transport layer 3c as shown in FIG.
【0014】上記の機能分離型有機発光層を有する素子
において、正孔輸送層3bの材料としては、陽極2から
の正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を効率よ
く輸送することができる材料であることが好ましい。そ
のためには、イオン化ポテンシャルが小さく、しかも正
孔移動度が大きく、さらに安定性に優れ、トラップとな
る不純物が製造時や使用時に発生しにくいものが好まし
い。In the above-described device having the function-separated organic light-emitting layer, the hole transporting layer 3b should have a high hole injection efficiency from the anode 2 and efficiently transport the injected holes. It is preferable that the material can be used. For that purpose, it is preferable that the ionization potential is small, the hole mobility is large, the stability is further improved, and impurities serving as traps are hardly generated at the time of manufacture or use.
【0015】このような正孔輸送層3bの材料として
は、例えば、ピレニル基に芳香族ジアミノ基が複数個置
換した化合物、N,N,N−トリフェニルアミン誘導
体、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニ
ル)シクロヘキサンなどの3級芳香族アミンユニットを
連結した芳香族ジアミン化合物、フルオレン基で3級ア
ミンを連結したもの、トリフェニルベンゼンの誘導体で
スターバースト構造を有する芳香族トリアミン、ホスフ
ァミン誘導体、4,4′−ビス[N−(1−ナフチル)
−N−フェニルアミノ]ビフェニルなどの2個以上の3
級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置
換した芳香族アミン、分子全体として立体的に非対称な
トリフェニルアミン誘導体、スターバースト型芳香族ト
リアミン、エチレン基で3級芳香族アミンユニットを連
結した芳香族ジアミン、スチリル構造を有する芳香族ジ
アミン、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−
メチルフェニル)ビフェニル−4−4′−ジアミンなど
の芳香族ジアミンチオフェン基で芳香族3級アミンユニ
ットを連結したもの、ベンジルフェニル化合物、トリア
ミン化合物、シラザン化合物、ビスジピリジルアミノビ
フェニル、ジアミノフェニルフェナントリジン誘導体、
フェノキサジン構造を有する芳香族ジアミン、シラナミ
ン誘導体などが挙げられる。これらの化合物は、1種単
独であるいは2種以上を併用することができる。Examples of the material of the hole transport layer 3b include a compound in which a pyrenyl group is substituted with a plurality of aromatic diamino groups, an N, N, N-triphenylamine derivative, 1,1-bis (4 -Di-p-tolylaminophenyl) an aromatic diamine compound having a tertiary aromatic amine unit linked thereto, such as cyclohexane, a tertiary amine linked with a fluorene group, or a triphenylbenzene derivative having a starburst structure Triamine, phosphamine derivative, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl)
-N-phenylamino] biphenyl and two or more 3
Aromatic amine containing a secondary amine and two or more condensed aromatic rings substituted by nitrogen atoms, triphenylamine derivatives which are sterically asymmetric as a whole molecule, starburst aromatic triamine, tertiary aromatic amine with ethylene group Aromatic diamines having linked units, aromatic diamines having a styryl structure, N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-
Methyl phenyl) Biphenyl-4-4'-diamine or other aromatic diamine thiophene group linked with an aromatic tertiary amine unit, benzylphenyl compound, triamine compound, silazane compound, bisdipyridylaminobiphenyl, diaminophenylphenanthridine Derivatives,
Aromatic diamines having a phenoxazine structure, silanamine derivatives and the like can be mentioned. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
【0016】上記の化合物以外に、正孔輸送層3bの材
料として、ポリビニルカルバゾールやポリシラン、ポリ
フォスファゼン、芳香族アミンを含有するポリメタクリ
レート、ポリビニルトリフェニルアミン、ポリアミド、
トリフェニルアミン単位をメチレン基などで連結した高
分子、トリフェニルアミン骨格を有する高分子などの高
分子材料が挙げられる。In addition to the above-mentioned compounds, materials for the hole transport layer 3b include polyvinyl carbazole, polysilane, polyphosphazene, polymethacrylate containing an aromatic amine, polyvinyl triphenylamine, polyamide,
Polymer materials such as a polymer in which triphenylamine units are linked by a methylene group or the like and a polymer having a triphenylamine skeleton are exemplified.
【0017】正孔輸送層3bは、上記正孔輸送材料を塗
布法あるいは真空蒸着法により上記陽極2上に積層する
ことにより形成される。塗布法の場合は、正孔輸送材料
を1種または2種以上と、必要により正孔のトラップに
ならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤と
を添加し、溶解して塗布溶液を調製し、スピンコート法
などの方法により陽極2上に塗布し、乾燥して正孔輸送
層3bを形成する。バインダー樹脂としては、ポリカー
ボネート、ポリエステル、ポリアリレートなどが挙げら
れる。バインダー樹脂は、添加量が多いと正孔移動度を
低下させるので、少ない方が望ましく、通常、50重量
%以下が好ましい。The hole transport layer 3b is formed by laminating the hole transport material on the anode 2 by a coating method or a vacuum deposition method. In the case of the coating method, one or more hole transport materials and, if necessary, an additive such as a binder resin or a coating improver which does not trap holes are added and dissolved to prepare a coating solution. Then, it is coated on the anode 2 by a method such as spin coating, and dried to form the hole transport layer 3b. Examples of the binder resin include polycarbonate, polyester, and polyarylate. If the amount of the binder resin added is large, the hole mobility is reduced. Therefore, it is desirable that the amount of the binder resin is small, and it is usually preferable that the amount is 50% by weight or less.
【0018】真空蒸着法の場合には、正孔輸送材料を真
空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を適当
なポンプで10-4Pa程度にまで排気したのち、ルツボ
を加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツボと向き合
って置かれた基板1上の陽極2上に正孔輸送層3bを形
成させる。正孔輸送層3bの膜厚は、通常、10〜30
0nm、好ましくは30〜100nmである。このよう
に、薄い膜を均一に形成するためには、一般に真空蒸着
法が望ましい。In the case of the vacuum evaporation method, the hole transporting material is put into a crucible placed in a vacuum vessel, the inside of the vacuum vessel is evacuated to about 10 -4 Pa by a suitable pump, and then the crucible is heated. Then, the hole transport material is evaporated to form a hole transport layer 3b on the anode 2 on the substrate 1 placed facing the crucible. The film thickness of the hole transport layer 3b is usually 10 to 30.
0 nm, preferably 30-100 nm. As described above, in order to uniformly form a thin film, a vacuum deposition method is generally desirable.
【0019】また、正孔注入の効率をさらに向上させ、
かつ、有機層全体の陽極への付着力を改善させるため
に、図3(C)に示すように、正孔輸送層3bと陽極2
との間に陽極バッファ層3aを挿入することもできる。
陽極バッファ層3aを挿入することで、初期の素子の駆
動電圧が下がると同時に、素子を定電流で連続駆動した
時の電圧上昇を抑制する効果がある。陽極バッファ層に
用いられる材料に求められる特性としては、陽極とのコ
ンタクトがよく均一な薄膜が形成でき、熱的に安定して
いること、また、イオン化ポテンシャルが低く、陽極か
らの正孔注入が容易なこと、正孔移動度が大きいことな
どが挙げられる。Further, the efficiency of hole injection is further improved,
Further, in order to improve the adhesion of the whole organic layer to the anode, as shown in FIG.
The anode buffer layer 3a can also be inserted between the above.
The insertion of the anode buffer layer 3a has the effects of reducing the initial drive voltage of the device and suppressing the voltage rise when the device is continuously driven with a constant current. The characteristics required for the material used for the anode buffer layer are that a uniform thin film can be formed with good contact with the anode, that it is thermally stable, and that the ionization potential is low, and that the hole injection from the anode is difficult. It is easy, and the hole mobility is high.
【0020】このため、陽極バッファ層に用いられる材
料としては、ポルフィリン化合物やフタロシアニン化合
物、ヒドラゾン化合物、p−(9−アントリル)−N,
N−ジ−p−トリルアニリン、スターバスト型芳香族ト
リアミン、アルコキシ置換の芳香族ジアミン誘導体、ポ
リチエニレンビニレンやポリ−p−フェニレンビニレ
ン、ポリアニリンなどの有機化合物や、スパッタリング
・カーボン膜や、ルテニウム酸化物、バナジウム酸化
物、モリブデン酸化物などの金属酸化物を用いることが
できる。Therefore, materials used for the anode buffer layer include porphyrin compounds, phthalocyanine compounds, hydrazone compounds, p- (9-anthryl) -N,
Organic compounds such as N-di-p-tolylaniline, star-bust-type aromatic triamine, alkoxy-substituted aromatic diamine derivatives, polythienylenevinylene, poly-p-phenylenevinylene, and polyaniline; sputtering carbon films; ruthenium A metal oxide such as an oxide, a vanadium oxide, or a molybdenum oxide can be used.
【0021】上記陽極バッファ層材料としてよく使用さ
れる化合物としては、ポルフィン化合物またはフタロシ
アニン化合物が挙げられる。これらの化合物は中心金属
を有していてもよいし、無金属のものでもよい。好まし
いこれらの化合物の具体例としては、ポルフィン、5,
10,15,20−テトラフェニル−21H,23H−
ポルフィン、5,10,15,20−テトラフェニル−
21H,23H−ポルフィン銅(II) 、5,10,1
5,20−テトラフェニル−21H,23H−ポルフィ
ン亜鉛(II) 、5,10,15,20−テトラフェニル
−21H,23H−ポルフィンバナジウム(IV) オキシ
ド、5,10,15,20−テトラフェニル−21H,
23H−ポルフィンコバルト(II) 、5,10,15,
20−テトラ(4−ピリジル)−21H,23H−ポル
フィンなどのポルフィン類;銅(II)4,4′,4″,
4″′−テトラアザ−29H,31H−フタロシアニ
ン、29H,31H−フタロシアニン、チタンフタロシ
アニンオキシド、亜鉛(II)フタロシアニン、鉛フタロ
シアニン、銅(II)フタロシアニン、マグネシウムフタ
ロシアニンなどのフタロシアニン類が挙げられる。陽極
バッファ層3aの場合も、正孔輸送層3bと同様にして
薄膜形成可能である。無機物の場合には、スパッタリン
グ法や電子ビーム蒸着法、プラズマCVD法が用いられ
る。Examples of the compound frequently used as the material of the anode buffer layer include a porphine compound and a phthalocyanine compound. These compounds may have a central metal or may be non-metallic. Specific examples of preferred these compounds include porphine, 5,
10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-
Porphine, 5,10,15,20-tetraphenyl-
21H, 23H-porphine copper (II), 5,10,1
5,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine zinc (II), 5,10,15,20-tetraphenyl-21H, 23H-porphine vanadium (IV) oxide, 5,10,15,20-tetraphenyl- 21H,
23H-porphine cobalt (II), 5, 10, 15,
Porphines such as 20-tetra (4-pyridyl) -21H, 23H-porphine; copper (II) 4,4 ′, 4 ″,
And phthalocyanines such as 4 "'-tetraaza-29H, 31H-phthalocyanine, 29H, 31H-phthalocyanine, titanium phthalocyanine oxide, zinc (II) phthalocyanine, lead phthalocyanine, copper (II) phthalocyanine, and magnesium phthalocyanine. In the case of 3a, a thin film can be formed in the same manner as the hole transport layer 3b, and in the case of an inorganic substance, a sputtering method, an electron beam evaporation method, or a plasma CVD method is used.
【0022】上記陽極バッファ層3aの膜厚は、通常、
3〜100nm、好ましくは10〜50nmである。正
孔輸送層3bの上には、電子輸送層3cが設けられる。
電子輸送層3cは、電界を与えられた電極間において陰
極からの電子を効率よく正孔輸送層3bの方向に輸送す
ることができる化合物により形成される。The thickness of the anode buffer layer 3a is usually
It is 3 to 100 nm, preferably 10 to 50 nm. An electron transport layer 3c is provided on the hole transport layer 3b.
The electron transport layer 3c is formed of a compound capable of efficiently transporting electrons from the cathode in the direction of the hole transport layer 3b between electrodes to which an electric field is applied.
【0023】電子輸送層3cに用いられる電子輸送性化
合物としては、陰極4からの電子注入効率が高く、か
つ、注入された電子を効率よく輸送することができる化
合物であることが好ましい。そのため、電子親和力が大
きく、しかも電子移動度が大きく、さらに安定性に優れ
トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくい
化合物であることが好ましい。The electron transporting compound used in the electron transporting layer 3c is preferably a compound having a high electron injection efficiency from the cathode 4 and capable of efficiently transporting the injected electrons. Therefore, it is preferable that the compound be a compound having a high electron affinity, a high electron mobility, and having excellent stability and hardly generating impurities serving as traps during production or use.
【0024】このような条件を満たす電子輸送層の材料
としては、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金
属錯体、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体な
どの金属錯体、p−フェニレン化合物、希土類錯体、ジ
スチリルピラジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導
体、ナフチリジン誘導体、ビススチリルベンゼン誘導
体、ピロロピリジン誘導体、シロール誘導体などが挙げ
られる。Materials for the electron transport layer satisfying the above conditions include metal complexes such as 10-hydroxybenzo [h] quinoline metal complex and 8-hydroxyquinoline aluminum complex, p-phenylene compounds, rare earth complexes, Examples include styrylpyrazine derivatives, thiadiazolopyridine derivatives, naphthyridine derivatives, bisstyrylbenzene derivatives, pyrrolopyridine derivatives, and silole derivatives.
【0025】電子輸送層3cは、一般に、電子を輸送す
る役割と、正孔と電子の再結合の際に発光をもたらす役
割を同時に果たすことができる。正孔輸送層3bが発光
機能を有する場合は、電子輸送層3cは電子を輸送する
役割だけを果たす場合もある。素子の発光効率を向上さ
せるとともに発光色を変える目的で、例えば、8−ヒド
ロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材料とし
て、クマリンなどのレーザ用蛍光色素をドープすること
ができる。In general, the electron transport layer 3c can simultaneously fulfill the role of transporting electrons and the role of providing light emission upon recombination of holes and electrons. When the hole transport layer 3b has a light emitting function, the electron transport layer 3c may only play the role of transporting electrons. For the purpose of improving the luminous efficiency of the device and changing the luminescent color, for example, a fluorescent dye for laser such as coumarin can be doped using an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material.
【0026】素子の駆動寿命を改善する目的において
も、前記電子輸送層材料をホスト材料として、蛍光色素
をドープすることは有効である。例えば、8−ヒドロキ
シキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体をホスト
材料として、ルブレンに代表されるナフタセン誘導体、
ペリレンなどの縮合多環芳香族環、キナクリドン誘導体
を、ホスト材料に対して0.1〜10重量%ドープする
ことにより、素子の発光特性、特に駆動安定性を大きく
向上させることができる。For the purpose of improving the driving life of the device, it is effective to dope a fluorescent dye with the electron transport layer material as a host material. For example, using a metal complex such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline as a host material, a naphthacene derivative represented by rubrene,
By doping a condensed polycyclic aromatic ring such as perylene or the like with a quinacridone derivative in an amount of 0.1 to 10% by weight with respect to the host material, it is possible to greatly improve the light-emitting characteristics of the device, particularly the driving stability.
【0027】電子輸送層3cの膜厚は、通常、10〜2
00nm、好ましくは30〜100nmである。電子輸
送層3cも正孔輸送層3bと同様の方法で形成すること
ができ、通常は真空蒸着法が用いられる。なお、図3
(A)のように機能分離を行わない単層型の有機発光層
3としては、上記ポリ(p−フェニレンビニレン)、ポ
リ[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシルオキシ)
−1,4−フェニレンビニレン]、ポリ(3−アルキル
チオフェン)などの高分子材料や、ポリビニルカルバゾ
ールなどの高分子に発光材料と電子移動材料を混合した
系などが挙げられる。The thickness of the electron transport layer 3c is usually 10 to 2
00 nm, preferably 30 to 100 nm. The electron transporting layer 3c can be formed by the same method as the hole transporting layer 3b, and usually, a vacuum evaporation method is used. Note that FIG.
As the single-layer type organic light emitting layer 3 which does not perform the function separation as in (A), the above poly (p-phenylenevinylene) and poly [2-methoxy-5- (2-ethylhexyloxy)
[-1,4-phenylenevinylene], a polymer material such as poly (3-alkylthiophene), a system in which a light emitting material and an electron transfer material are mixed with a polymer such as polyvinyl carbazole, and the like.
【0028】また、有機電界発光素子の発光効率をさら
に向上させる方法として、有機発光層3の上にさらに電
子注入層(図示せず)を積層することもできる。この電
子注入層に用いられる材料には、陰極からの電子注入が
容易で、電子の輸送能力がさらに大きいことが要求され
る。このような電子輸送材料としては、上記発光層材料
として挙げたオキサジアゾール誘導体、8−ヒドロキシ
キノリンのアルミ錯体や、それらをポリメタクリル酸メ
チル(PMMA)などの樹脂に分散した系、n型水素化
非晶質炭化シリコン、n型セレン化亜鉛、n型硫化亜
鉛、2−t−ブチル−9,10−N,N′−ジシアノア
ントラキノンジイミン、フェナントロリン誘導体などが
挙げられる。電子注入層の膜厚は、通常、5〜200n
m、好ましくは10〜100nmである。As a method for further improving the luminous efficiency of the organic electroluminescent device, an electron injection layer (not shown) can be further laminated on the organic luminescent layer 3. The material used for the electron injection layer is required to be capable of easily injecting electrons from the cathode and having a higher electron transport ability. Examples of such an electron transporting material include the oxadiazole derivative, the aluminum complex of 8-hydroxyquinoline, the system in which they are dispersed in a resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), and n-type hydrogen. Amorphous silicon carbide, n-type zinc selenide, n-type zinc sulfide, 2-t-butyl-9,10-N, N'-dicyanoanthraquinone diimine, a phenanthroline derivative and the like. The thickness of the electron injection layer is usually 5 to 200 n.
m, preferably 10 to 100 nm.
【0029】陰極4は、有機発光層3に電子を注入する
役割を果たす。陰極4として用いられる材料は、前記陽
極2の材料と同様のものが挙げられ、効率よく電子注入
を行うには、仕事関数の低い金属が好ましい。この陰極
の材料としては、インジウム、マグネシウム、スズ、カ
ルシウム、アルミニウム、銀、銀、リチウムなどの適当
な金属またはそれらの合金が用いられる。The cathode 4 plays a role of injecting electrons into the organic light emitting layer 3. The material used for the cathode 4 may be the same as the material for the anode 2. For efficient electron injection, a metal having a low work function is preferable. As a material for the cathode, a suitable metal such as indium, magnesium, tin, calcium, aluminum, silver, silver, lithium, or an alloy thereof is used.
【0030】例えば、マグネシウム−銀合金、アルミニ
ウム−リチウム合金、マグネシウム−インジウム合金な
どの低仕事関数合金電極が挙げられる。さらに、陰極4
と有機発光層3または電子輸送層3cの界面に、Li2
O、LiFなどの極薄膜(0.1〜5nm)を挿入する
ことも、素子の効率を向上させる有効な方法である。陰
極4の膜厚は、通常、陽極2と同様である。上記低仕事
関数金属からなる陰極を保護する目的で、この上にさら
に、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層す
ることは素子の安定性を増す。この目的のために、アル
ミニウム、ニッケル、クロム、銀、金、白金などの金属
が使われる。For example, a low work function alloy electrode such as a magnesium-silver alloy, an aluminum-lithium alloy, and a magnesium-indium alloy may be used. Furthermore, the cathode 4
Li 2 is applied to the interface between the organic light emitting layer 3 and the electron transport layer 3c.
Inserting an ultrathin film (0.1 to 5 nm) such as O or LiF is also an effective method for improving the efficiency of the device. The thickness of the cathode 4 is usually the same as that of the anode 2. Further laminating a metal layer having a high work function and being stable to the atmosphere for the purpose of protecting the cathode made of the low work function metal increases the stability of the device. For this purpose, metals such as aluminum, nickel, chromium, silver, gold, platinum and the like are used.
【0031】なお、本発明において、図3(A)とは逆
の構造、すなわち、基板上に陰極4、有機発光層3、陽
極2の順に積層することも可能であり、既述したように
少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明
の有機電界発光素子を設けることも可能である。同様
に、図3(B)および図3(C)に示した上記各層構成
とは逆の構造に積層することも可能である。In the present invention, a structure reverse to that of FIG. 3A, that is, a cathode 4, an organic luminescent layer 3, and an anode 2 can be laminated on a substrate in this order, as described above. It is also possible to provide the organic electroluminescent device of the present invention between two substrates, at least one of which is highly transparent. Similarly, the layers can be stacked in a structure opposite to the above-described layers shown in FIGS. 3B and 3C.
【0032】本発明において、有機電界発光素子の安定
性および信頼性(耐久性)を向上させるために素子全体
を封止する必要がある。以下、本発明の有機電界発光素
子について、図1〜2を用いて説明する。In the present invention, it is necessary to seal the whole element in order to improve the stability and reliability (durability) of the organic electroluminescent element. Hereinafter, the organic electroluminescent device of the present invention will be described with reference to FIGS.
【0033】有機電界発光素子の陰極は低仕事関数であ
るために、特に湿気により酸化され、酸化部分が高抵抗
化したり有機層から剥離する。このため、有機電界発光
素子は、ダークスポットを発生させやすい。従って、ダ
ークスポットを抑制するためには、まず、発光部5を外
気からの水分を遮断した気密な構造中に素子を置かなけ
ればならない。発光部5を気密構造中に封止する具体的
な方法として、発光部5を支持する絶縁性基板1と対向
して、ガスバリア性のある板状もしくはシート状の外気
遮蔽板6を被せるとともに、樹脂7を発光部5の周囲を
囲繞するように塗布して、貼り合わせて封止する。外気
遮蔽板6としては、絶縁性基板1として上記に挙げたも
のを使用することができ、金属板や金属箔、石英やガラ
スの板、プラスチックフィルムやシートなどが用いられ
る。Since the cathode of the organic electroluminescent device has a low work function, it is oxidized particularly by moisture, and the oxidized portion becomes high in resistance or peels off from the organic layer. For this reason, the organic electroluminescent element tends to generate a dark spot. Therefore, in order to suppress the dark spot, first, the element must be placed in an airtight structure in which the light emitting unit 5 blocks moisture from the outside air. As a specific method of sealing the light emitting unit 5 in the hermetic structure, a plate-shaped or sheet-shaped outside air shielding plate 6 having gas barrier properties is placed facing the insulating substrate 1 supporting the light emitting unit 5, The resin 7 is applied so as to surround the periphery of the light emitting unit 5, and is bonded and sealed. As the outside air shielding plate 6, those described above as the insulating substrate 1 can be used, and a metal plate, a metal foil, a quartz or glass plate, a plastic film or a sheet, or the like is used.
【0034】特に、外気遮蔽板6としては、ガラス板
や、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート、ポリカ
ーボネート、ポリスルホンなどの透明な合成樹脂の板が
好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア
性に留意する必要があり、合成樹脂基板の少なくとも片
面に緻密なシリコン酸化膜などを設けてガスバリア性を
確保することが望ましい。絶縁性基板1と外気遮蔽板6
を接着するのに、樹脂層7が用いられる。樹脂層7に使
用される材料としては、ガスバリア性を考慮するとエポ
キシ系樹脂が好ましい。ここで、エポキシ系樹脂として
は、光硬化型と熱硬化型のものが挙げられる。光硬化型
エポキシ樹脂としては、(株)スリーボンド製の30Y
−184G、長瀬チバ(株)製のXNR5493Tなど
が挙げられる。また、熱硬化型エポキシ樹脂としては、
長瀬チバ(株)製のXNR5155などが挙げられる。
このほか、室温硬化型のチバガイギー(株)製のアラル
ダイトや変性エポキシ弾性接着剤、例えば、セメダイン
(株)製のEP−001、コニシ(株)製のMOS7や
真空用接着剤であるVarian社製のTorr Se
alなどが挙げられる。In particular, as the outside air shielding plate 6, a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethyl methacrylate, polycarbonate, and polysulfone is preferable. When using a synthetic resin substrate, it is necessary to pay attention to gas barrier properties, and it is desirable to provide a dense silicon oxide film on at least one surface of the synthetic resin substrate to ensure gas barrier properties. Insulating substrate 1 and outside air shielding plate 6
The resin layer 7 is used for bonding. As a material used for the resin layer 7, an epoxy resin is preferable in consideration of gas barrier properties. Here, as the epoxy-based resin, a light-curing type and a thermosetting type are exemplified. As a photocurable epoxy resin, 30Y manufactured by Three Bond Co., Ltd.
-184G, and XNR5493T manufactured by Chise Nagase. In addition, as thermosetting epoxy resin,
XNR5155 manufactured by Nagase Chiba Co., Ltd. and the like.
In addition, room temperature curing type Araldite or modified epoxy elastic adhesive manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd., for example, EP-001 manufactured by Cemedine Co., Ltd., MOS7 manufactured by Konishi Co., Ltd., and vacuum adhesive manufactured by Varian Co., Ltd. Torr Se
al and the like.
【0035】上記樹脂層7の透湿度は、10cc/m2
・atm・24hr(JIS Z0208)程度と、実
用上不充分であり、本発明の目的とするガスバリア性が
不足する。本発明では、図1に示すように、樹脂層7の
外側にガスバリア性(外気水分遮断性)に優れたガスバ
リア膜8を設ける。図1を上部(外気遮蔽板)側からみ
たものを図2に示す。符号9は、樹脂層7が発光体5の
外周部に設けてある部分を示し、その外側にガスバリア
膜8を設けてある。符号2aは陽極の取り出し電極部分
を示し、符号4aは陰極の取り出し電極部分を示す。ガ
スバリア膜8は、これらの外部回路との接触部分を残す
形で、形成される。The moisture permeability of the resin layer 7 is 10 cc / m 2
Atm · 24 hr (JIS Z0208), which is insufficient for practical use, and the gas barrier properties aimed at by the present invention are insufficient. In the present invention, as shown in FIG. 1, a gas barrier film 8 having excellent gas barrier properties (external air moisture blocking properties) is provided outside the resin layer 7. FIG. 2 shows FIG. 1 as viewed from above (outside air shielding plate). Reference numeral 9 denotes a portion where the resin layer 7 is provided on the outer peripheral portion of the light emitting body 5, and the gas barrier film 8 is provided outside the portion. Reference numeral 2a indicates an anode extraction electrode portion, and reference numeral 4a indicates a cathode extraction electrode portion. The gas barrier film 8 is formed in such a manner as to leave contact portions with these external circuits.
【0036】本発明において、ガスバリア膜8として
は、上記のように、(a)成分および(b)成分を含
有するコーティング組成物からなるガスバリア膜、合
成樹脂フィルム上に、該コーティング組成物からなる塗
膜層が形成されたガスバリアコーティングフィルムから
なるガスバリア膜、あるいは、合成樹脂フィルム上
に、金属および/または無機化合物の蒸着層と、該コー
ティング組成物から形成される塗膜層とが積層されたガ
スバリアコーティングフィルムからなるガスバリア膜が
使用される。以下、本発明に用いられるガスバリア膜を
構成するコーティング組成物やガスバリアコーティング
フィルムについて、説明する。In the present invention, as described above, the gas barrier film 8 is formed on a gas barrier film composed of a coating composition containing the components (a) and (b) and a synthetic resin film. On a gas barrier film composed of a gas barrier coating film having a coating layer formed thereon, or a synthetic resin film, a metal and / or inorganic compound vapor-deposited layer and a coating layer formed from the coating composition were laminated. A gas barrier film composed of a gas barrier coating film is used. Hereinafter, the coating composition and the gas barrier coating film constituting the gas barrier film used in the present invention will be described.
【0037】コーティング組成物 (a)成分;本発明に用いられる(a)成分であるエチ
レン・ビニルアルコール共重合体は、エチレンと酢酸ビ
ニルとの共重合体のケン化物、すなわち、エチレン−酢
酸ビニルランダム共重合体をケン化して得られるもので
あり、酢酸基が数十モル%残存している部分ケン化物か
ら、酢酸基が数モル%しか残存していないかまたは酢酸
基が残存しない完全ケン化物まで含み、特に限定される
ものではないが、ガスバリア性の観点から好ましいケン
化度は80モル%以上、より好ましくは90モル%以
上、さらに好ましくは95モル%以上である。エチレン
・ビニルアルコール共重合体中のエチレンに由来する繰
り返し単位の含量(以下「エチレン含量」ともいう)
は、通常、20〜50モル%、好ましくは25〜45モ
ル%である。上記エチレン・ビニルアルコール共重合体
の具体例としては、(株)クラレ製、エバールEP−F
101(エチレン含量;32モル%)、日本合成化学工
業(株)製、ソアノールD2908(エチレン含量;2
9モル%)、ソアノールD2935(エチレン含量;2
9モル%)などが挙げられる。 Coating composition (a) component: The ethylene / vinyl alcohol copolymer used as the component (a) in the present invention is a saponified product of a copolymer of ethylene and vinyl acetate, that is, ethylene-vinyl acetate. It is obtained by saponifying a random copolymer, and is obtained from a partially saponified product in which acetic acid groups remain in tens of mol%, from complete saponification in which only a few mol% of acetic acid groups remain or acetic acid groups do not remain. Although not particularly limited, the preferred degree of saponification is 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and still more preferably 95 mol% or more from the viewpoint of gas barrier properties. Content of repeating units derived from ethylene in ethylene / vinyl alcohol copolymer (hereinafter also referred to as "ethylene content")
Is usually 20 to 50 mol%, preferably 25 to 45 mol%. Specific examples of the ethylene / vinyl alcohol copolymer include EVAL EP-F manufactured by Kuraray Co., Ltd.
101 (ethylene content; 32 mol%), manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., Soarnol D2908 (ethylene content; 2
9 mol%), Soarnol D2935 (ethylene content; 2
9 mol%).
【0038】以上の(a)エチレン・ビニルアルコール
共重合体のメルトフローインデックスは、210℃、加
重21.168N条件下で、1〜50g/10分であ
る。これらの(a)エチレン・ビニルアルコール共重合
体は、1種単独で使用することも、あるいは2種以上を
混合して用いることもできる。The melt flow index of the above-mentioned (a) ethylene / vinyl alcohol copolymer is 1 to 50 g / 10 minutes at 210 ° C. under a load of 21.168 N. These (a) ethylene / vinyl alcohol copolymers can be used alone or in combination of two or more.
【0039】(a)成分を構成するエチレン・ビニルア
ルコール共重合体は、それら自体、ガスバリア性、耐候
性、耐有機溶剤性、透明性、熱処理後のガスバリア性な
どに優れる。加えて、エチレン・ビニルアルコール共重
合体は、本発明の組成物から得られる塗膜を硬化させる
際に、ポリビニルアルコールに由来する繰り返し単位中
に存在する水酸基が、後記(b)成分および/また
(c)成分と共縮合することにより、優れた塗膜性能を
もたらすことができる。The ethylene / vinyl alcohol copolymer constituting the component (a) is itself excellent in gas barrier properties, weather resistance, organic solvent resistance, transparency, gas barrier properties after heat treatment, and the like. In addition, when the ethylene-vinyl alcohol copolymer cures a coating film obtained from the composition of the present invention, a hydroxyl group present in a repeating unit derived from polyvinyl alcohol has a component (b) described below and / or By co-condensing with the component (c), excellent coating film performance can be provided.
【0040】本発明のコーティング組成物における
(a)成分の割合は、後記(b)成分100重量部に対
し、10〜10,000重量部、好ましくは20〜5,
000重量部、さらに好ましくは100〜1,000重
量部である。10重量部未満では、得られる塗膜にクラ
ックが入りやすく、ガスバリア性が低下し、一方、1
0,000重量部を超えると、得られる塗膜が高湿度下
ではガスバリア性が低下し好ましくない。The proportion of the component (a) in the coating composition of the present invention is 10 to 10,000 parts by weight, preferably 20 to 5, based on 100 parts by weight of the component (b) described below.
000 parts by weight, more preferably 100 to 1,000 parts by weight. If the amount is less than 10 parts by weight, cracks easily occur in the obtained coating film, and the gas barrier property is reduced.
If the amount exceeds 000 parts by weight, the resulting coating film is unfavorably reduced in gas barrier properties under high humidity.
【0041】(b)成分;本発明に用いられる(b)成
分は、上記一般式(1)で表される、金属アルコレー
ト、該金属アルコレートの加水分解物、該金属アルコレ
ートの縮合物、該金属アルコレートのキレート化合物
(以下「金属キレート化合物」とも言う)、該金属キレ
ート化合物の加水分解物、該金属キレート化合物の縮合
物、金属アシレート、該金属アシレートの加水分解物、
および該金属アシレートの縮合物の群から選ばれた少な
くとも1種である。すなわち、(b)成分は、これら9
種のうちの1種だけでもよいし、任意の2種以上の混合
物であってもよい。さらに、上記金属キレート化合物
は、金属アルコレートと、β−ジケトン類、β−ケトエ
ステル類、ヒドロキシカルボン酸、ヒドロキシカルボン
酸塩、ヒドロキシカルボン酸エステル、ケトアルコール
およびアミノアルコールから選ばれる少なくとも1種の
化合物(以下「キレート化剤」ともいう)との反応で得
られる。これらのキレート化剤の中でも、β−ジケトン
類またはβ−ケトエステル類を用いることが好ましく、
これらの具体例としては、アセチルアセトン、アセト酢
酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−n−プロピ
ル、アセト酢酸−i−プロピル、アセト酢酸−n−ブチ
ル、アセト酢酸−sec−ブチル、アセト酢酸−t−ブ
チル、2,4−ヘキサン−ジオン、2,4−ヘプタン−
ジオン、3,5−ヘプタン−ジオン、2,4−オクタン
−ジオン、2,4−ノナン−ジオン、5−メチル−ヘキ
サン−ジオンなどを挙げることができる。ここで、上記
金属アルコレートの加水分解物、上記金属キレート化合
物の加水分解物、および上記金属アシレートの加水分解
物は、金属アルコレートに含まれるOR2基がすべて加
水分解されている必要はなく、例えば1個だけが加水分
解されているもの、2個以上が加水分解されているも
の、あるいはこれらの混合物であってもよい。また、上
記金属アルコレートの縮合物、上記金属キレート化合物
の縮合物、および上記金属アシレートの縮合物は、金属
アルコレート、金属キレート化合物、および金属アシレ
ートの加水分解物のM−OH基が縮合してM−O−M結
合を形成したものであるが、本発明では、M−OH基が
すべて縮合している必要はなく、僅かな一部のM−OH
基が縮合したもの、縮合の程度が異なっているもの、ま
た、M−OR基とM−OH基が混在している縮合物の混
合物などをも包含した概念である。また、(b)成分と
して縮合物を使用する場合は、上記金属アルコレート、
上記金属キレート化合物、および金属アシレートを予め
加水分解・縮合したものを使用しても良く、あるいは市
販されている縮合物を使用しても良い。また、金属アル
コレートの縮合物をそのまま使用しても良く、あるい
は、上記キレート化剤と反応させ、金属キレート化合物
の縮合物として使用しても良い。上記金属アルコレート
の縮合物の市販品としては、日本曹達(株)製のA−1
0、B−2、B−4、B−7、B−10などがある。
(b)成分は、(a)成分との共縮合体を形成する作用
をなすものと考えられる。Component (b): Component (b) used in the present invention is a metal alcoholate, a hydrolyzate of the metal alcoholate, or a condensate of the metal alcoholate represented by the above general formula (1). A chelate compound of the metal alcoholate (hereinafter also referred to as “metal chelate compound”), a hydrolyzate of the metal chelate compound, a condensate of the metal chelate compound, a metal acylate, a hydrolyzate of the metal acylate,
And at least one selected from the group of condensates of the metal acylate. That is, the component (b)
Only one of the species may be used, or a mixture of any two or more species may be used. Further, the metal chelate compound is a metal alcoholate and at least one compound selected from β-diketones, β-ketoesters, hydroxycarboxylic acids, hydroxycarboxylates, hydroxycarboxylates, keto alcohols and amino alcohols (Hereinafter also referred to as "chelating agent"). Among these chelating agents, it is preferable to use β-diketones or β-ketoesters,
Specific examples of these include acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, n-propyl acetoacetate, i-propyl acetoacetate, n-butyl acetoacetate, sec-butyl acetoacetate, and t-acetoacetate. Butyl, 2,4-hexane-dione, 2,4-heptane-
Examples thereof include dione, 3,5-heptane-dione, 2,4-octane-dione, 2,4-nonane-dione, and 5-methyl-hexane-dione. Here, the hydrolyzate of the metal alcoholate, a hydrolyzate of the metal chelate compound, and hydrolyzate of the metal acylate is not necessarily OR 2 group is all hydrolysed contained in the metal alcoholate For example, one in which only one is hydrolyzed, one in which two or more are hydrolyzed, or a mixture thereof may be used. The condensate of the metal alcoholate, the condensate of the metal chelate compound, and the condensate of the metal acylate are formed by condensing the metal alcoholate, the metal chelate compound, and the M-OH group of the hydrolyzate of the metal acylate. However, in the present invention, it is not necessary that all M-OH groups are condensed, and only a small part of M-OH
It is a concept that includes those in which groups are condensed, those having different degrees of condensation, and mixtures of condensates in which M-OR groups and M-OH groups are mixed. When a condensate is used as the component (b), the above-mentioned metal alcoholate,
The metal chelate compound and the metal acylate which have been hydrolyzed and condensed in advance may be used, or a commercially available condensate may be used. Further, a condensate of a metal alcoholate may be used as it is, or may be reacted with the above chelating agent and used as a condensate of a metal chelate compound. Commercially available condensates of the above metal alcoholates include A-1 manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.
0, B-2, B-4, B-7, B-10 and the like.
It is considered that the component (b) functions to form a co-condensate with the component (a).
【0042】上記一般式(1)における、Mで表される
金属原子としては、ジルコニウム、チタンおよびアルミ
ニウムを好ましいものとして挙げることができ、特に好
ましくはチタンである。R1の炭素数1〜8の1価の有
機基は、一般式(1)で表される化合物が金属アルコレ
ートである場合と金属アシレートである場合とで異な
る。金属アルコレートである場合には、例えばメチル
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−
ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチ
ル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル
基、2−エチルヘキシル基などのアルキル基;アセチル
基、プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、ベンゾ
イル基、トリオイル基などのアシル基;ビニル基、アリ
ル基、シクロヘキシル基、フェニル基、グリシジル基、
(メタ)アクリルオキシ基、ウレイド基、アミド基、フ
ルオロアセトアミド基、イソシアナート基などのほか、
これらの基の置換誘導体などを挙げることができる。R
1の置換誘導体における置換基としては、例えばハロゲ
ン原子、置換もしくは非置換のアミノ基、水酸基、メル
カプト基、イソシアナート基、グリシドキシ基、3,4
−エポキシシクロヘキシル基、(メタ)アクリルオキシ
基、ウレイド基、アンモニウム塩基などを挙げることが
できる。ただし、これらの置換誘導体からなるR1の炭
素数は、置換基中の炭素原子を含めて8以下である。ま
た、金属アシレートである場合には、R1の炭素数1〜
8の1価の有機基としては、アセトキシル基、プロピオ
ニロキシル基、ブチリロキシル基、バレリロキシル基、
ベンゾイルオキシル基、トリオイルオキシル基などのア
シルオキシル基を挙げることができる。一般式(1)中
に、R1が2個存在するときは、相互に同一でも異なっ
てもよい。As the metal atom represented by M in the above general formula (1), zirconium, titanium and aluminum can be mentioned as preferred, and titanium is particularly preferred. The monovalent organic group having 1 to 8 carbon atoms of R 1 differs depending on whether the compound represented by the general formula (1) is a metal alcoholate or a metal acylate. When it is a metal alcoholate, for example, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-
Alkyl groups such as butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group and 2-ethylhexyl group; acetyl group, propionyl group, butyryl group , Valeryl group, benzoyl group, acyl group such as trioil group; vinyl group, allyl group, cyclohexyl group, phenyl group, glycidyl group,
In addition to (meth) acryloxy, ureido, amide, fluoracetamide, and isocyanate groups,
Substituted derivatives of these groups can be mentioned. R
Examples of the substituent in the substituted derivative 1 include a halogen atom, a substituted or unsubstituted amino group, a hydroxyl group, a mercapto group, an isocyanate group, a glycidoxy group,
-An epoxycyclohexyl group, a (meth) acryloxy group, a ureido group, an ammonium base and the like. However, the carbon number of R 1 composed of these substituted derivatives is 8 or less including the carbon atom in the substituent. In the case of a metal acylate, R 1 has 1 to 1 carbon atoms.
As the monovalent organic group of 8, an acetoxyl group, a propionyloxyl group, a butylyloxyl group, a valeryloxyl group,
An acyloxyl group such as a benzoyloxyl group and a trioyloxyl group can be exemplified. When two R 1 are present in the general formula (1), they may be the same or different from each other.
【0043】また、R2の炭素数1〜5のアルキル基と
しては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、
i−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、t
−ブチル基、n−ペンチル基などを挙げることができ、
炭素数1〜6のアシル基としては、例えばアセチル基、
プロピオニル基、ブチリル基、バレリル基、カプロイル
基などを挙げることができる。一般式(1)中に複数個
存在するR2は、相互に同一でも異なってもよい。Examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms for R 2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group,
i-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group, t
-Butyl group, n-pentyl group and the like,
Examples of the acyl group having 1 to 6 carbon atoms include an acetyl group,
Examples include a propionyl group, a butyryl group, a valeryl group, and a caproyl group. A plurality of R 2 in the general formula (1) may be the same or different from each other.
【0044】これらの(b)成分のうち、金属アルコレ
ートおよび金属アルコレートのキレート化合物の具体例
としては、 (イ)テトラ−n−ブトキシジルコニウム、トリ−n−
ブトキシ・エチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−
n−ブトキシ・ビス(エチルアセトアセテート)ジルコ
ニウム、n−ブトキシ・トリス(エチルアセトアセテー
ト)ジルコニウム、テトラキス(n−プロピルアセトア
セテート)ジルコニウム、テトラキス(アセチルアセト
アセテート)ジルコニウム、テトラキス(エチルアセト
アセテート)ジルコニウムなどのジルコニウム化合物;Specific examples of the metal alcoholate and the chelate compound of the metal alcoholate among the components (b) include (a) tetra-n-butoxyzirconium and tri-n-
Butoxy ethyl acetoacetate zirconium, di-
n-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, n-butoxytris (ethylacetoacetate) zirconium, tetrakis (n-propylacetoacetate) zirconium, tetrakis (acetylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium, etc. A zirconium compound;
【0045】(ロ)テトラ−i−プロポキシチタニウ
ム、テトラ−n−ブトキシチタニウム、テトラ−t−ブ
トキシチタニウム、ジ−i−プロポキシ・ビス(エチル
アセトアセテート)チタニウム、ジ−i−プロポキシ・
ビス(アセチルアセテート)チタニウム、ジ−i−プロ
ポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ
−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナート)チ
タニウム、ジヒドロキシ・ビスラクテタートチタニウ
ム、ジヒドロキシチタンラクテート、テトラキス(2−
エチルヘキシルオキシ)チタニウムなどのチタン化合
物;(B) Tetra-i-propoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetra-t-butoxytitanium, di-i-propoxybis (ethylacetoacetate) titanium, di-i-propoxy.
Bis (acetylacetate) titanium, di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxybis (triethanolaminate) titanium, dihydroxybislactatetitanium, dihydroxytitanium lactate, tetrakis (2 −
Titanium compounds such as ethylhexyloxy) titanium;
【0046】(ハ)トリ−i−プロポキシアルミニウ
ム、ジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアル
ミニウム、ジ−i−プロポキシ・アセチルアセトナート
アルミニウム、i−プロポキシ・ビス(エチルアセトア
セテート)アルミニウム、i−プロポキシ・ビス(アセ
チルアセトナート)アルミニウム、トリス(エチルアセ
トアセテート)アルミニウム、トリス(アセチルアセト
ナート)アルミニウム、モノアセチルアセトナート・ビ
ス(エチルアセトアセテート)アルミニウムなどのアル
ミニウム化合物;などを挙げることができる。これらの
金属アルコレートおよび金属アルコレートのキレート化
合物のうち好ましいものとしては、トリ−n−ブトキシ
・エチルアセトアセテートジルコニウム、ジ−i−プロ
ポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ
−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナート)チ
タニウム、ジヒドロキシ・ビスラクテタートチタニウ
ム、ジ−i−プロポキシ・エチルアセトアセテートアル
ミニウムおよびトリス(エチルアセトアセテート)アル
ミニウムを挙げることができ、特に好ましい化合物はジ
−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナート)チタ
ニウム、ジ−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミ
ナート)チタニウム、ジヒドロキシ・ビスラクテタート
チタニウムなどのチタン化合物である。(C) Aluminum tri-i-propoxy, aluminum di-i-propoxy ethyl acetoacetate, aluminum di-i-propoxy acetylacetonate, aluminum i-propoxy bis (ethyl acetoacetate), i-propoxy Aluminum compounds such as bis (acetylacetonate) aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonate) aluminum, and monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate) aluminum; Among these metal alcoholates and chelate compounds of metal alcoholates, preferred are tri-n-butoxyethylacetoacetate zirconium, di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxy. Bis (triethanolaminate) titanium, dihydroxybislactatetitanium titanium, di-i-propoxyethylacetoacetate aluminum and tris (ethylacetoacetate) aluminum can be mentioned, and particularly preferred compounds are di-i-propoxy. Titanium compounds such as bis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxybis (triethanolaminate) titanium, and dihydroxybislactatetotitanium;
【0047】また、金属アシレートの具体例としては、
ジヒドロキシ・チタンジブチレート、ジ−i−プロポキ
シ・チタンジアセテート、ジ−i−プロポキシ・チタン
ジプロピオネート、ジ−i−プロポキシ・チタンジマロ
ニエート、ジ−i−プロポキシ・チタンジベンゾイレー
ト、ジ−n−ブトキシ・ジルコニウムジアセテート、ジ
−i−プロピルアルミニウムモノマロニエートなどを挙
げることができ、特に好ましい化合物はジヒドロキシ・
チタンジブチレート、ジ−i−プロポキシ・チタンジア
セテートなどのチタン化合物である。これらの(b)成
分は、1種単独あるいは2種以上混合して用いられる。Further, specific examples of the metal acylate include:
Dihydroxy titanium dibutyrate, di-i-propoxy titanium diacetate, di-i-propoxy titanium dipropionate, di-i-propoxy titanium dimallonate, di-i-propoxy titanium dibenzoylate, di -N-butoxy-zirconium diacetate, di-i-propylaluminum monomalonate, etc., and particularly preferred compounds are dihydroxy.
Titanium compounds such as titanium dibutyrate and di-i-propoxy titanium diacetate. These components (b) are used alone or in combination of two or more.
【0048】(b)成分としては、コーティング液の粘
度経時変化がなく、扱いやすくなるため、後述の親水性
溶媒中に記載されている水または水と親水性有機溶媒を
含む混合溶媒中で加水分解処理を施したものを用いるこ
とが好ましい。(a)成分と混合する前に、このような
加水分解処理を行うことによって、加水分解していない
(b)成分、一部加水分解した(b)成分、一部縮合し
た(b)成分の混合物となり、組成物調製時に(a)成
分と混合した際に発生するショックなどによる急激な粘
度上昇や、経時的な粘度上昇が抑制される。この場合、
水の使用量は、R1 mM(OR2)n1モルに対し、0.1
〜1,000モル、好ましくは0.5〜500モルであ
る。また、混合溶媒の場合、水と親水性有機溶媒の配合
割合は、水/親水性有機溶媒=10〜90/90〜10
(重量比)、好ましくは20〜80/80〜20、さら
に好ましくは30〜70/70〜30である。(b)成
分として、特に好ましいのは、ジ−i−プロポキシ・ビ
ス(アセチルアセトナート)チタニウム、ジ−n−ブト
キシ・ビス(トリエタノールアミナート)チタニウム、
ジヒドロキシ・ビスラクテタートチタニウムなどのチタ
ン化合物を上記混合溶媒で加水分解処理したものであ
る。As the component (b), since the viscosity of the coating solution does not change with time and is easy to handle, the component (b) is hydrolyzed in water or a mixed solvent containing water and a hydrophilic organic solvent described in a hydrophilic solvent described below. It is preferable to use those subjected to a decomposition treatment. By performing such a hydrolysis treatment before mixing with the component (a), the unhydrolyzed component (b), partially hydrolyzed component (b), and partially condensed component (b) The mixture becomes a mixture, and a sharp increase in viscosity due to a shock or the like that occurs when the composition is mixed with the component (a) during preparation of the composition, and an increase in viscosity over time are suppressed. in this case,
The amount of water used is 0.1 mol per mol of R 1 mM (OR 2 ) n.
1,1,000 mol, preferably 0.5-500 mol. In the case of a mixed solvent, the mixing ratio of water and the hydrophilic organic solvent is such that water / hydrophilic organic solvent = 10-90 / 90-10
(Weight ratio), preferably 20-80 / 80-20, more preferably 30-70 / 70-30. As the component (b), particularly preferred are di-i-propoxybis (acetylacetonato) titanium, di-n-butoxybis (triethanolaminate) titanium,
It is obtained by hydrolyzing a titanium compound such as dihydroxybislactate-titanium with the above-mentioned mixed solvent.
【0049】本発明のコーティング組成物は、必要に応
じて含窒素有機溶媒を含有することが好ましい。含窒素
有機溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルアセトア
ミド、N,N−ジメチルホルムアミド、γ−ブチロラク
トン、N−メチルピロリドン、ピリジンなどの親水性含
窒素有機溶媒;チミン、グリシン、シトシン、グアニン
などの核酸塩基類;ポリビニルピロリドン、ポリアクリ
ルアミド、ポリメタクリルアミドなどの親水性含窒素ポ
リマーおよびこれらの成分が共重合された共重合体など
が挙げられる。これらの中で、N,N−ジメチルアセト
アミド、N,N−ジメチルホルムアミドおよびポリビニ
ルピロリドンが好ましい。含窒素有機溶媒を混合するこ
とにより、薄膜でのコーティングにおいて外観がより透
明で良好な塗膜が得られるとともに、無機粒子および/
または無機の積層体と縮合する際の触媒効果を発揮す
る。上記含窒素有機溶媒の使用割合は、溶媒全量中に、
好ましくは0〜70重量%、さらに好ましくは1〜50
重量%、特に好ましくは5〜50重量%である。The coating composition of the present invention preferably contains a nitrogen-containing organic solvent as required. Examples of the nitrogen-containing organic solvent include hydrophilic nitrogen-containing organic solvents such as N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone, and pyridine; thymine, glycine, cytosine, and guanine. Nucleic acid bases; hydrophilic nitrogen-containing polymers such as polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, and polymethacrylamide; and copolymers obtained by copolymerizing these components. Of these, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and polyvinylpyrrolidone are preferred. By mixing a nitrogen-containing organic solvent, a coating film having a better appearance and a better appearance in thin film coating can be obtained, and inorganic particles and / or
Alternatively, it exerts a catalytic effect when condensing with an inorganic laminate. The proportion of the nitrogen-containing organic solvent used in the total amount of the solvent,
Preferably it is 0 to 70% by weight, more preferably 1 to 50% by weight.
%, Particularly preferably 5 to 50% by weight.
【0050】(c)成分;本発明のコーティング組成物
は、(c)成分である無機微粒子を含有することが好ま
しい。上記無機微粒子は、平均粒子径が0.2μm以下
の実質的に炭素原子を含まない粒子状無機物質であり、
金属またはケイ素酸化物、金属またはケイ素窒化物、金
属ホウ化物が挙げられる。無機微粒子の製造方法は、例
えば酸化ケイ素を得るには四塩化ケイ素を酸素と水素の
炎中での加水分解により得る気相法、ケイ酸ソーダのイ
オン交換により得る液相法、シリカゲルのミルなどによ
る粉砕より得る固相法などの製造方法が挙げられるが、
これらの方法に限定されるものではない。Component (c): The coating composition of the present invention preferably contains inorganic fine particles as the component (c). The inorganic fine particles are a particulate inorganic substance having an average particle diameter of 0.2 μm or less and substantially containing no carbon atoms,
Metal or silicon oxide, metal or silicon nitride, metal boride. Methods for producing inorganic fine particles include, for example, a gas phase method in which silicon tetrachloride is obtained by hydrolysis of oxygen and hydrogen in a flame to obtain silicon oxide, a liquid phase method in which sodium silicate is ion-exchanged, a silica gel mill, and the like. Production methods such as solid phase method obtained by pulverization by,
It is not limited to these methods.
【0051】具体的な化合物例としては、SiO2 、A
l2 O3 、TiO2 、WO3 、Fe 2 O3 、ZnO、N
iO、RuO2 、CdO、SnO2 、Bi2 O3 、3A
l2O3 ・2SiO2 、Sn−In2 O3 、Sb−In
2 O3 、CoFeOxなどの酸化物、Si3 N4 、Fe
4 N、AlN、TiN、ZrN、TaNなどの窒化物、
Ti2 B、ZrB2 、TaB2 、W2 Bなどのホウ化物
が挙げられる。また、無機微粒子の形態は、粉体、水ま
たは有機溶剤に分散したコロイドもしくはゾルが挙げら
れるが、これらは限定されるものではない。これらの中
で、(a)成分および/または(b)成分と共縮合する
ことで優れた塗膜性能を得るために、好ましくは、コロ
イダルシリカ、コロイダルアルミナ、アルミナゾル、ス
ズゾル、ジルコニウムゾル、五酸化アンチモンゾル、酸
化セリウムゾル、酸化亜鉛ゾル、酸化チタンゾルなどの
粒子表面に水酸基が存在するコロイド状酸化物が用いら
れる。無機微粒子の平均粒子径は、0.2μm以下、好
ましくは0.1μm以下であり、平均粒径が0.2μm
を超えると、膜の緻密性の観点からガスバリア性が劣る
場合がある。Specific examples of the compound include SiOTwo, A
lTwoOThree, TiOTwo, WOThree, Fe TwoOThree, ZnO, N
iO, RuOTwo, CdO, SnOTwo, BiTwoOThree, 3A
lTwoOThree・ 2SiOTwo, Sn-InTwoOThree, Sb-In
TwoOThree, Oxides such as CoFeOx, SiThreeNFour, Fe
FourNitrides such as N, AlN, TiN, ZrN, TaN,
TiTwoB, ZrBTwo, TaBTwo, WTwoBorides such as B
Is mentioned. The form of the inorganic fine particles may be powder, water, or the like.
Or colloids or sols dispersed in organic solvents.
However, these are not limited. Among these
To co-condensate with component (a) and / or component (b)
In order to obtain excellent coating performance by
Idal silica, colloidal alumina, alumina sol,
Sol, zirconium sol, antimony pentoxide sol, acid
Cerium oxide sol, zinc oxide sol, titanium oxide sol, etc.
Colloidal oxides with hydroxyl groups on the particle surface
It is. The average particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 0.2 μm or less.
It is preferably 0.1 μm or less, and the average particle size is 0.2 μm
If it exceeds, the gas barrier property is inferior from the viewpoint of the denseness of the film.
There are cases.
【0052】(c)成分の本発明の組成物中の割合は、
(a)成分および(b)成分の合計量100重量部に対
し、好ましくは、0〜900重量部、特に好ましくは2
0〜400重量部である。900重量部を超えると、得
られる塗膜のガスバリア性が低下する場合がある。The proportion of the component (c) in the composition of the present invention is as follows:
Preferably 0 to 900 parts by weight, particularly preferably 2 parts by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the components (a) and (b).
0 to 400 parts by weight. If the amount exceeds 900 parts by weight, the gas barrier properties of the resulting coating film may decrease.
【0053】任意成分;本発明の組成物をより速く硬化
させる目的と、(a)成分と(b)成分との共縮合体を
形成させ易くする目的で、(d)硬化促進剤を使用して
もよく、比較的低い温度での硬化と、より緻密な塗膜を
得るためにこの(d)硬化促進剤を併用する方が効果的
である。Optional component: (d) a curing accelerator is used for the purpose of curing the composition of the present invention more quickly and for the purpose of easily forming a cocondensate of the component (a) and the component (b). The curing at a relatively low temperature and the use of this curing accelerator (d) are more effective in order to obtain a denser coating film.
【0054】この(d)硬化促進剤としては、塩酸など
の無機酸;ナフテン酸、オクチル酸、亜硝酸、亜硫酸、
アルミン酸、炭酸などのアルカリ金属塩;水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウムなどのアルカリ性化合物;アルキ
ルチタン酸、リン酸、メタンスルホン酸、p−トルエン
スルホン酸、フタル酸などの酸性化合物;エチレンジア
ミン、ヘキサンジアミン、ジエチレントリアミン、トリ
エチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ピペ
リジン、ピペラジン、メタフェニレンジアミン、エタノ
ールアミン、トリエチルアミン、エポキシ樹脂の硬化剤
として用いられる各種変性アミン、γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチ
ル)−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ア
ニリノプロピルトリメトキシシランなどのアミン系化合
物、(C4 H9 )2 Sn(OCOC11H23)2 、(C4
H9 )2 Sn(OCOCH=CHCOOCH3 )2 、
(C4 H9 )2 Sn(OCOCH=CHCOOC
4 H9 )2 、(C8 H17)2 Sn(OCOC
11H23)2 、(C8 H17)2 Sn(OCOCH=CHC
OOCH3 )2 、(C8 H17)2 Sn(OCOCH=C
HCOOC4 H9 )2 、(C8 H17)2 Sn(OCOC
H=CHCOOC8 H17)2 、Sn(OCOCC
8 H17)2 などのカルボン酸型有機スズ化合物;(C4
H9 )2 Sn(SCH2 COOC8 H17)2 、(C4 H
9 )2 Sn(SCH2 COOC8 H17)2 、(C
8 H17)2 Sn(SCH2 COOC8 H17)2 、(C8
H17)2 Sn(SCH2 CH2 COOC8 H17)2 、
(C8 H17)2 Sn(SCH2 COOC8 H17)2 、
(C8 H17)2 Sn(SCH2 COOC12H25)2 、The (d) curing accelerator includes inorganic acids such as hydrochloric acid; naphthenic acid, octylic acid, nitrous acid, sulfurous acid,
Alkali metal salts such as aluminate and carbonic acid; alkaline compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; acidic compounds such as alkyltitanic acid, phosphoric acid, methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid and phthalic acid; ethylenediamine, hexanediamine , Diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, piperidine, piperazine, metaphenylenediamine, ethanolamine, triethylamine, various modified amines used as curing agents for epoxy resins, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- (2- aminoethyl) - aminopropyl trimethoxysilane, .gamma. (2-aminoethyl) - aminopropyl methyl dimethoxy silane, amine compounds such as .gamma. anilino trimethoxysilane, (C 4 H 9) 2 n (OCOC 11 H 23) 2 , (C 4
H 9 ) 2 Sn (OCOCH = CHCOOCH 3 ) 2 ,
(C 4 H 9 ) 2 Sn (OCOCH = CHCOOC
4 H 9) 2, (C 8 H 17) 2 Sn (OCOC
11 H 23) 2, (C 8 H 17) 2 Sn (OCOCH = CHC
OOCH 3 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (OCOCH = C
HCOOC 4 H 9 ) 2 , (C 8 H 17 ) 2 Sn (OCOC
H = CHCOOC 8 H 17 ) 2 , Sn (OCOCC)
Carboxylic acid type organotin compounds such as 8 H 17 ) 2 ; (C 4
H 9 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17 ) 2 , (C 4 H
9 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17 ) 2 , (C
8 H 17) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17) 2, (C 8
H 17) 2 Sn (SCH 2 CH 2 COOC 8 H 17) 2,
(C 8 H 17 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 8 H 17 ) 2 ,
(C 8 H 17 ) 2 Sn (SCH 2 COOC 12 H 25 ) 2 ,
【0055】 などのメルカプチド型有機スズ化合物; などのスルフィド型有機スズ化合物;[0055] Mercaptide-type organotin compounds such as; Sulfide type organotin compounds such as;
【0056】(C4 H9 )2 SnO、(C8 H17)2 S
nO、または(C4 H9 )2 SnO、(C8H17)2 S
nOなどの有機スズオキサイドとエチルシリケート、マ
レイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、フタル酸ジオ
クチルなどのエステル化合物との反応生成物などの有機
スズ化合物などが使用される。これらの(d)硬化促進
剤の組成物中における割合は、本発明の組成物の固形分
100重量部に対して、通常、0〜50重量部、好まし
くは0.5〜30重量部用いられる。(C 4 H 9 ) 2 SnO, (C 8 H 17 ) 2 S
nO, or (C 4 H 9 ) 2 SnO, (C 8 H 17 ) 2 S
An organic tin compound such as a reaction product of an organic tin oxide such as nO and an ester compound such as ethyl silicate, dimethyl maleate, diethyl maleate, and dioctyl phthalate is used. The proportion of these (d) curing accelerators in the composition is usually 0 to 50 parts by weight, preferably 0.5 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the composition of the present invention. .
【0057】さらに、本発明の組成物には、安定性向上
剤として、先に挙げたβ−ジケトン類および/またはβ
−ケトエステル類を添加することができる。すなわち、
上記(b)成分として組成物中に存在する上記金属アル
コレート中の金属原子に配位することにより、(a)成
分と(b)成分との縮合反応をコントロールする作用を
し、得られる組成物の保存安定性を向上させる作用をな
すものと考えられる。β−ジケトン類および/またはβ
−ケトエステル類の使用量は、上記(b)成分における
金属原子1モルに対し、好ましくは2モル以上、さらに
好ましくは3〜20モルである。Further, the composition of the present invention may contain, as a stability improver, β-diketones and / or β-diketones described above.
-Ketoesters can be added. That is,
By coordinating to a metal atom in the metal alcoholate present in the composition as the component (b), the composition acts to control the condensation reaction between the component (a) and the component (b), and the composition obtained It is considered that they act to improve the storage stability of the product. β-diketones and / or β
The amount of the ketoester to be used is preferably 2 mol or more, more preferably 3 to 20 mol, per 1 mol of the metal atom in the component (b).
【0058】本発明のコーティング組成物は、通常、上
記(a)〜(b)成分および場合により上記任意成分
を、水および/または親水性有機溶媒中で溶解、分散す
ることによって得られる。ここで、親水性有機溶媒の具
体例としては、メタノール、エタノール、n−プロパノ
ール、i−プロパノール、n−ブチルアルコール、se
c−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、
ジアセトンアルコール、エチレングリコール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコールなどの炭素数1
〜8の飽和脂肪族の1価アルコールまたは2価アルコー
ル;エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチ
レングリコールモノエチルエーテルなどの炭素数1〜8
の飽和脂肪族のエーテル化合物;エチレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ
エーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエ
ーテルアセテートなどの炭素数1〜8の飽和脂肪族の2
価アルコールのエステル化合物;ジメチルスルホキシド
などの含硫黄化合物;乳酸、乳酸メチル、乳酸エチル、
サリチル酸、サリチル酸メチルなどのヒドロキシカルボ
ン酸またはヒドロキシカルボン酸エステルなどを挙げる
ことができる。これらのうち、好ましいものとしては、
メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロ
パノール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアル
コール、tert−ブチルアルコールなどの炭素数1〜
8の飽和脂肪族の1価アルコールを挙げることができ
る。The coating composition of the present invention is usually obtained by dissolving and dispersing the above components (a) and (b) and optionally the above optional components in water and / or a hydrophilic organic solvent. Here, specific examples of the hydrophilic organic solvent include methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butyl alcohol, and se.
c-butyl alcohol, tert-butyl alcohol,
1 carbon atoms such as diacetone alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, etc.
Saturated aliphatic monohydric alcohol or dihydric alcohol having from 8 to 8 carbon atoms such as ethylene glycol monobutyl ether and ethylene glycol monoethyl ether acetate;
A saturated aliphatic ether compound having 1 to 8 carbon atoms, such as ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate;
Ester compounds of polyhydric alcohols; sulfur-containing compounds such as dimethyl sulfoxide; lactic acid, methyl lactate, ethyl lactate,
Examples thereof include hydroxycarboxylic acids or hydroxycarboxylic acid esters such as salicylic acid and methyl salicylate. Of these, preferred are
1 to 1 carbon atoms such as methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol and tert-butyl alcohol
And 8 saturated aliphatic monohydric alcohols.
【0059】これらの水および/または親水性有機溶媒
は、水と親水性有機溶媒とを混合して用いられることが
より好ましい。好ましい溶媒の組成としては、水/炭素
数1〜8の飽和脂肪族の1価アルコール、水/含窒素有
機溶媒である。さらに好ましくは、水/炭素数1〜8の
飽和脂肪族の1価アルコール/含窒素有機溶媒である。
含窒素有機溶媒を混合することで、薄膜でのコーティン
グにおいて外観が透明で良好な塗膜が得られる。These water and / or hydrophilic organic solvent are more preferably used by mixing water and a hydrophilic organic solvent. The preferred solvent composition is water / saturated aliphatic monohydric alcohol having 1 to 8 carbon atoms and water / nitrogen-containing organic solvent. More preferably, water / saturated aliphatic monohydric alcohol having 1 to 8 carbon atoms / nitrogen-containing organic solvent.
By mixing a nitrogen-containing organic solvent, a good coating film having a transparent appearance in a thin film coating can be obtained.
【0060】水および/または親水性有機溶媒の使用量
は、組成物の全固形分濃度が好ましくは60重量%以下
となるように用いられる。例えば、薄膜形成を目的に用
いられる場合には、通常、5〜40重量%、好ましくは
10〜30重量%であり、また厚膜形成を目的に使用す
る場合には、通常、20〜50重量%、好ましくは30
〜45重量%である。組成物の全固形分濃度が60重量
%を超えると、組成物の保存安定性が低下する傾向にあ
る。The amount of water and / or hydrophilic organic solvent used is such that the total solid content of the composition is preferably 60% by weight or less. For example, when it is used for forming a thin film, it is usually 5 to 40% by weight, preferably 10 to 30% by weight, and when it is used for forming a thick film, it is usually 20 to 50% by weight. %, Preferably 30
~ 45% by weight. When the total solid content of the composition exceeds 60% by weight, the storage stability of the composition tends to decrease.
【0061】なお、有機溶媒としては、上記の水および
/または親水性有機溶媒が好ましいが、親水性有機溶媒
以外に、例えばベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳
香族炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど
のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケ
トン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類など
も使用できる。As the organic solvent, the above-mentioned water and / or hydrophilic organic solvent is preferable. In addition to the hydrophilic organic solvent, for example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, tetrahydrofuran, dioxane, etc. Ethers, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate can also be used.
【0062】このように、本発明のコーティング組成物
は、上記(a)〜(b)成分および場合により上記任意
成分を、水および/または親水性有機溶媒中で混合する
ことによって得られ、好ましくは上記(a)成分と
(b)成分、必要に応じて(c)成分を、水および/ま
たは親水性有機溶媒中で、加水分解および/または縮合
することによって得られる。この際、反応条件は、温度
は20〜100℃、好ましくは30〜80℃、時間は
0.1〜20時間、好ましくは1〜10時間である。As described above, the coating composition of the present invention is obtained by mixing the above components (a) and (b) and optionally the above optional components in water and / or a hydrophilic organic solvent. Is obtained by hydrolyzing and / or condensing the above components (a) and (b) and, if necessary, component (c) in water and / or a hydrophilic organic solvent. In this case, the reaction conditions are such that the temperature is 20 to 100 ° C, preferably 30 to 80 ° C, and the time is 0.1 to 20 hours, preferably 1 to 10 hours.
【0063】なお、本発明のコーティング組成物には、
得られる塗膜の着色、厚膜化、下地への紫外線透過防
止、防蝕性の付与、耐熱性などの諸特性を発現させるた
めに、別途、充填材を添加・分散させることも可能であ
る。ただし、充填材は、上記(c)成分を除く。充填材
としては、例えば有機顔料、無機顔料などの非水溶性の
顔料または顔料以外の、粒子状、繊維状もしくは鱗片状
の金属および合金ならびにこれらの酸化物、水酸化物、
炭化物、窒化物、硫化物などが挙げられる。この充填材
の具体例としては、粒子状、繊維状もしくは鱗片状の、
鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、銀、亜鉛、フェライ
ト、カーボンブラック、ステンレス鋼、二酸化ケイ素、
酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化マン
ガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化コバルト、合成
ムライト、水酸化アルミニウム、水酸化鉄、炭化ケイ
素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、クレー、ケイソウ土、消
石灰、石膏、タルク、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、
炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、雲
母、亜鉛緑、クロム緑、コバルト緑、ビリジアン、ギネ
ー緑、コバルトクロム緑、シェーレ緑、緑土、マンガン
緑、ピグメントグリーン、群青、紺青、ピグメントグリ
ーン、岩群青、コバルト青、セルリアンブルー、ホウ酸
銅、モリブデン青、硫化銅、コバルト紫、マルス紫、マ
ンガン紫、ピグメントバイオレット、亜酸化鉛、鉛酸カ
ルシウム、ジンクエロー、硫化鉛、クロム黄、黄土、カ
ドミウム黄、ストロンチウム黄、チタン黄、リサージ、
ピグメントイエロー、亜酸化銅、カドミウム赤、セレン
赤、クロムバーミリオン、ベンガラ、亜鉛白、アンチモ
ン白、塩基性硫酸鉛、チタン白、リトポン、ケイ酸鉛、
酸化ジルコン、タングステン白、鉛亜鉛華、バンチソン
白、フタル酸鉛、マンガン白、硫酸鉛、黒鉛、ボーン
黒、ダイヤモンドブラック、サーマトミック黒、植物性
黒、チタン酸カリウムウィスカー、二硫化モリブデンな
どが挙げられる。The coating composition of the present invention includes:
A filler may be separately added and dispersed in order to develop various properties such as coloring, thickening of the obtained coating film, prevention of ultraviolet transmission to the base, imparting corrosion resistance, and heat resistance. However, the filler excludes the component (c). As the filler, for example, organic pigments, other than water-insoluble pigments or pigments such as inorganic pigments, particulate, fibrous or flaky metals and alloys and oxides and hydroxides thereof,
Carbides, nitrides, sulfides and the like. Specific examples of the filler include particles, fibrous or scaly,
Iron, copper, aluminum, nickel, silver, zinc, ferrite, carbon black, stainless steel, silicon dioxide,
Titanium oxide, aluminum oxide, chromium oxide, manganese oxide, iron oxide, zirconium oxide, cobalt oxide, synthetic mullite, aluminum hydroxide, iron hydroxide, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, clay, diatomaceous earth, slaked lime, gypsum, Talc, barium carbonate, calcium carbonate,
Magnesium carbonate, barium sulfate, bentonite, mica, zinc green, chrome green, cobalt green, viridian, guinea green, cobalt chrome green, shale green, green earth, manganese green, pigment green, ultramarine, navy blue, pigment green, rock ultramarine, Cobalt blue, Cerulean blue, Copper borate, Molybdenum blue, Copper sulfide, Cobalt purple, Mars purple, Manganese purple, Pigment violet, Lead oxide, Calcium plumbate, Zinc yellow, Lead sulfide, Chrome yellow, Loess, Cadmium yellow, Strontium Yellow, titanium yellow, litharge,
Pigment Yellow, Cuprous Oxide, Cadmium Red, Selenium Red, Chrome Vermillion, Bengala, Zinc White, Antimony White, Basic Lead Sulfate, Titanium White, Lithopon, Lead Silicate,
Zircon oxide, tungsten white, lead zinc white, bunchesone white, lead phthalate, manganese white, lead sulfate, graphite, bone black, diamond black, thermatomic black, vegetable black, potassium titanate whisker, molybdenum disulfide, etc. Can be
【0064】これらの充填材の平均粒径または平均長さ
は、通常、50〜50,000nm、好ましくは100
〜5,000nmである。充填材の組成物中の割合は、
充填材以外の成分の全固形分100重量部に対し、好ま
しくは0.1〜300重量部、さらに好ましくは1〜2
00重量部である。The average particle size or average length of these fillers is usually 50 to 50,000 nm, preferably 100 to 50,000 nm.
5,5,000 nm. The proportion of the filler in the composition is
Preferably 0.1 to 300 parts by weight, more preferably 1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total solids of the components other than the filler.
00 parts by weight.
【0065】なお、本発明のコーティング組成物には、
そのほかオルトギ酸メチル、オルト酢酸メチル、テトラ
エトキシシランなどの公知の脱水剤、各種界面活性剤、
上記以外の、シランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤、染料、分散剤、増粘剤、レベリング剤などの添加
剤を配合することもできる。The coating composition of the present invention includes:
Other known dehydrating agents such as methyl orthoformate, methyl orthoacetate, tetraethoxysilane, various surfactants,
Additives other than those described above, such as a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a dye, a dispersant, a thickener, and a leveling agent can also be blended.
【0066】本発明のコーティング組成物を調製するに
際しては、上記(a)〜(b)成分、好ましくは(a)
〜(c)成分を含有する組成物を調製すればよいが、好
ましくは、上記(b)成分を水または水と親水性有機溶
媒を含む混合溶媒中で加水分解したのち、(a)成分を
混合する。このようにすると、コーティング組成物の経
時的な粘度変化がなく、取り扱い性に優れたコーティン
グ組成物が得られる。(c)成分を用いる場合の本発明
のコーティング組成物の調製方法の具体例としては、例
えば下記〜が挙げられる。これらの調製方法におい
て用いられる(b)成分は、水または水と親水性有機溶
媒を含む混合溶媒中であらかじめ加水分解したものを用
いてもよい。 水および/または親水性有機溶剤に溶解させた(a)
成分に(c)成分を添加したのち、(b)成分を添加す
る方法。 水および/または親水性有機溶剤に溶解させた(a)
成分に(c)成分を添加したのち、(b)成分を添加
し、加水分解および/または縮合する方法。 水および/または親水性有機溶剤に溶解させた(a)
成分に、(b)成分を添加し、加水分解および/または
縮合を行ない、そののちに(c)成分を添加する方法。 水および/または親水性有機溶剤に(a)〜(c)成
分を一括添加し、溶解・分散する方法。または、その
後、加水分解および/または縮合を行う方法。In preparing the coating composition of the present invention, the above components (a) and (b), preferably (a)
A composition containing the components (b) to (c) may be prepared. Preferably, the component (b) is hydrolyzed in water or a mixed solvent containing water and a hydrophilic organic solvent, and then the component (a) is hydrolyzed. Mix. In this case, there is no change in viscosity of the coating composition over time, and a coating composition excellent in handleability can be obtained. Specific examples of the method for preparing the coating composition of the present invention when the component (c) is used include the following. The component (b) used in these preparation methods may be one which has been hydrolyzed in advance in water or a mixed solvent containing water and a hydrophilic organic solvent. (A) dissolved in water and / or a hydrophilic organic solvent
A method in which the component (c) is added to the components, and then the component (b) is added. (A) dissolved in water and / or a hydrophilic organic solvent
A method in which the component (c) is added to the components, and then the component (b) is added, followed by hydrolysis and / or condensation. (A) dissolved in water and / or a hydrophilic organic solvent
A method in which the component (b) is added to the components, hydrolysis and / or condensation is performed, and then the component (c) is added. A method in which the components (a) to (c) are added all at once to water and / or a hydrophilic organic solvent and dissolved and dispersed. Alternatively, a method of performing hydrolysis and / or condensation thereafter.
【0067】コーティングフィルム 本発明に用いられるコーティング組成物は、上記樹脂層
7に直接塗布されるか、あるいは、合成樹脂フィルムに
塗布されて、ガスバリア膜8として使用される。すなわ
ち、コーティングフィルムを得る場合には、合成樹脂フ
ィルム上に、本発明のコーティング組成物からなる塗膜
層を、あるいは、金属および/または無機化合物の蒸着
層と本発明のコーティング組成物からなる塗膜層を積層
することにより、ガスバリア性に優れたコーティングフ
ィルムが得られ、このフィルムを樹脂層7の外側表面に
積層することにより、ガスバリア膜を形成させることが
できる。 Coating Film The coating composition used in the present invention is applied directly to the resin layer 7 or applied to a synthetic resin film to be used as the gas barrier film 8. That is, when a coating film is obtained, a coating layer comprising the coating composition of the present invention or a coating layer comprising a vapor deposition layer of a metal and / or an inorganic compound and a coating composition of the present invention is formed on a synthetic resin film. By laminating the film layers, a coating film having excellent gas barrier properties can be obtained. By laminating this film on the outer surface of the resin layer 7, a gas barrier film can be formed.
【0068】ここで、合成樹脂フィルムとしては、シー
ト状またはフィルム状のものであって、ポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン;ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチ
レン−2,6−ナフタレートなどのポリエステル;ナイ
ロン6、ナイロン6,6、ナイロン4,6、ナイロン1
2などのポリアミドや、ポリ塩化ビニル、ポリビニルア
ルコール、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ
エーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルケトン、ポリアリレート、ポリフェニ
レンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、テトラ
フルオロエチレン、一塩化三フッ化エチレン、フッ化エ
チレン−プロピレン共重合体、ポリイミドなどの包装材
料として用いられるシートあるいはフィルムが使用可能
である。これらの合成樹脂フィルムは、必要に応じて、
二軸延伸フィルムを使用することもできる。また、上記
合成樹脂フィルムには、例えば帯電防止剤、紫外線吸収
剤、可塑剤、滑剤、着色剤などの添加剤を配合すること
ができる。Here, the synthetic resin film is a sheet or film, and is made of polyethylene,
Polyolefin such as polypropylene; Polyester such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate; Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 4,6, Nylon 1
2 such as polyamide, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, aromatic polyamide, polyamide imide, polyether imide, polysulfone, polyether sulfone, polyether ketone, polyarylate, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, tetrafluoroethylene, trimonochloride A sheet or film used as a packaging material such as fluoroethylene, fluoroethylene-propylene copolymer, and polyimide can be used. These synthetic resin films, if necessary,
Biaxially stretched films can also be used. In addition, additives such as an antistatic agent, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a lubricant, and a coloring agent can be added to the synthetic resin film.
【0069】さらに、合成樹脂フィルムの塗膜形成面に
は、コロナ放電処理、プラズマ活性化処理、グロー放電
処理、逆スパッタリング処理、粗面化処理などの公知の
表面活性化処理を行ったり、エチレンイミン系、アミン
系、エポキシ系、ウレタン系、ポリエステル系などのプ
ライマー剤でプライマー処理することも可能である。上
記合成樹脂フィルムの厚さは特に限定されないが、通
常、5〜100μm、好ましくは10〜50μmであ
る。Further, a known surface activation treatment such as corona discharge treatment, plasma activation treatment, glow discharge treatment, reverse sputtering treatment, surface roughening treatment, etc. It is also possible to perform primer treatment with a primer agent such as an imine-based, amine-based, epoxy-based, urethane-based, or polyester-based primer. The thickness of the synthetic resin film is not particularly limited, but is usually 5 to 100 μm, preferably 10 to 50 μm.
【0070】上記樹脂層7あるいは合成樹脂フィルムな
どの基体(以下「基体」ともいう)上に、本発明のコー
ティング組成物から形成される塗膜層(以下「本発明の
塗膜」ともいう)を積層するには、基体の表面に、マイ
クログラビアコーターなどのロールコート、スプレーコ
ート、スピンコート、ディッピング、刷毛、バーコー
ド、アプリケーターなどの塗装手段により、1回あるい
は複数回の塗装で、乾燥膜厚が0.01〜30μm、好
ましくは0.1〜10μmの本発明の塗膜を形成するこ
とができ、通常の環境下、50〜300℃、好ましくは
70〜200℃の温度で、0.5〜60分間、好ましく
は1〜10分間、加熱・乾燥することにより、縮合が行
われ、本発明の塗膜を形成することが可能である。A coating layer formed from the coating composition of the present invention (hereinafter also referred to as “coating of the present invention”) on a substrate such as the resin layer 7 or a synthetic resin film (hereinafter also referred to as a “substrate”). Is laminated on the surface of the substrate by a coating method such as a roll coat such as a microgravure coater, a spray coat, a spin coat, a dipping, a brush, a bar code, an applicator, etc. A coating film of the present invention having a thickness of 0.01 to 30 μm, preferably 0.1 to 10 μm can be formed, and can be formed at a temperature of 50 to 300 ° C., preferably 70 to 200 ° C. under a normal environment. By heating and drying for 5 to 60 minutes, preferably 1 to 10 minutes, condensation is performed, and the coating film of the present invention can be formed.
【0071】また、この際、基体あるいは本発明の塗膜
上に、金属および/または無機化合物の蒸着層(以下
「蒸着層」ともいう)を積層することも可能である。こ
の蒸着層を設けることによって、さらにガスバリア性が
良好となる。ここで、上記蒸着層には、アルミニウム、
ケイ素、チタン、亜鉛、ジルコニウム、マグネシウム、
スズ、銅、鉄などの金属や、これらの金属の酸化物、チ
ッ化物、硫化物、フッ化物など、例えば酸化アルミニウ
ム、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸
化マグネシウム、酸化スズ、硫化亜鉛、フッ化マグネシ
ウムなどが用いられる。At this time, it is also possible to laminate a metal and / or inorganic compound vapor-deposited layer (hereinafter also referred to as a “vapor-deposited layer”) on the substrate or the coating film of the present invention. By providing this vapor deposition layer, the gas barrier property is further improved. Here, aluminum,
Silicon, titanium, zinc, zirconium, magnesium,
Metals such as tin, copper, and iron, and oxides, nitrides, sulfides, and fluorides of these metals such as aluminum oxide, silicon dioxide, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, tin oxide, zinc sulfide, and fluoride. Magnesium oxide or the like is used.
【0072】蒸着層の形成方法は、真空蒸着、イオンプ
レーティング、スパッタリングなどの蒸着法が用いられ
るが、真空蒸着、イオンプレーティングが生産効率の点
から好ましい。蒸着装置内は、内部を2×10-6〜8×
10-3Torr(2.7×10-4〜1.07Pa)、好
ましくは8×10-6〜8×10-5Torr(1.1×1
0-3〜1.1×10-2Pa)まで真空に引いたのち、蒸
着処理を行う。この蒸着層は、酸素、水蒸気に対してバ
リア性を示すが、特にアルミニウム、酸化ケイ素、酸化
アルミニウムなどはガスバリア性に優れる。蒸着層の膜
厚は、1〜500nm、好ましくは3〜300nmであ
り、1nm未満では、ガスバリア性が充分でない場合が
あり、一方、500nmを超えると、蒸着層の柔軟性が
損なわれ、クラックやピンホールが発生しやすくなり、
いずれもガスバリア性が劣る。上記蒸着層は、複数の蒸
着材料を併用してもよく、また2層以上の複層としても
よい。As a method of forming the vapor deposition layer, a vapor deposition method such as vacuum vapor deposition, ion plating, and sputtering is used, but vacuum vapor deposition and ion plating are preferable from the viewpoint of production efficiency. The inside of the vapor deposition device is 2 × 10 -6 to 8 ×
10 -3 Torr (2.7 × 10 -4 to 1.07 Pa), preferably 8 × 10 -6 to 8 × 10 -5 Torr (1.1 × 1
After evacuation to 0 -3 to 1.1 × 10 -2 Pa), a vapor deposition process is performed. This vapor-deposited layer has a barrier property against oxygen and water vapor, but aluminum, silicon oxide, aluminum oxide and the like are particularly excellent in gas barrier property. The film thickness of the vapor deposition layer is 1 to 500 nm, preferably 3 to 300 nm. If it is less than 1 nm, the gas barrier property may not be sufficient. On the other hand, if it exceeds 500 nm, the flexibility of the vapor deposition layer is impaired, and cracks and Pinholes are more likely to occur,
Both have poor gas barrier properties. The above-mentioned vapor deposition layer may use a plurality of vapor deposition materials in combination, or may have two or more layers.
【0073】本発明のコーティング組成物を用いて、本
発明のガスバリア膜を形成する方法の具体例としては、
下記の方法が挙げられる。 基体(樹脂層あるいは合成樹脂フィルム、以下同じ)
表面上に、本発明の塗膜を形成させる方法。なお、必要
に応じて、基体表面上に、上記のように、プライマーを
あらかじめ塗布して本発明の塗膜を形成させてもよい。 基体表面上に、蒸着層を形成し、その蒸着層表面上
に、本発明の塗膜を形成させる方法。なお、基体表面上
に蒸着層を形成させるとき、必要に応じて、基体表面上
にあらかじめプライマーを塗布してもよい。 上記の本発明の塗膜表面上に、蒸着層を形成させる
方法。 上記の本発明の塗膜表面上に、蒸着層を形成させる
方法。 上記の蒸着層表面上に、さらに本発明の塗膜を形成
させる方法。 上記の蒸着層表面上に、さらに本発明の塗膜を形成
させる方法。 上記〜の基体の表面が、片面あるいは両面である
〜の方法。Specific examples of the method for forming the gas barrier film of the present invention using the coating composition of the present invention include:
The following methods are mentioned. Substrate (resin layer or synthetic resin film, same hereafter)
A method for forming a coating film of the present invention on a surface. If necessary, a primer of the present invention may be applied in advance on the surface of the substrate to form the coating film of the present invention. A method for forming a vapor-deposited layer on the surface of a substrate and forming the coating film of the present invention on the surface of the vapor-deposited layer. When forming a vapor deposition layer on the surface of the substrate, a primer may be applied in advance on the surface of the substrate, if necessary. A method for forming a vapor-deposited layer on the coating film surface of the present invention as described above. A method for forming a vapor-deposited layer on the coating film surface of the present invention as described above. A method for forming a coating film of the present invention on the surface of the above-mentioned vapor deposition layer. A method for forming a coating film of the present invention on the surface of the above-mentioned vapor deposition layer. The method of the above-mentioned, wherein the surface of the substrate is one side or both sides.
【0074】なお、樹脂層の外側表面に、上記ガスバリ
アコーティングフィルムからなるガスバリア膜を積層す
る場合には、樹脂層とガスバリア膜の密着性を高めるた
めに、接着層を挿入することが有効である。この接着層
としては、組成式がSiOx(xは1未満)で表される
ポリシロキサンや、ビニル系、(メタ)アクリル系、ポ
リアミド系、ポリエステル系、ポリエーテル系、ポリウ
レタン系、エポキシ系、ゴム系、その他などの溶剤型、
水性型、あるいはエマルジョン型が挙げられる。この接
着層の膜厚は、通常、0.1〜10μm、好ましくは
0.5〜5μmである。When a gas barrier film composed of the above-mentioned gas barrier coating film is laminated on the outer surface of the resin layer, it is effective to insert an adhesive layer in order to enhance the adhesion between the resin layer and the gas barrier film. . Examples of the adhesive layer include polysiloxane represented by a composition formula of SiOx (x is less than 1), vinyl, (meth) acrylic, polyamide, polyester, polyether, polyurethane, epoxy, and rubber. System, other solvent type,
Aqueous type and emulsion type are mentioned. The thickness of the adhesive layer is usually 0.1 to 10 μm, preferably 0.5 to 5 μm.
【0075】[0075]
【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明の実施の形態
をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は、これら
の実施例になんら制約されるものではない。なお、実施
例および比較例中の部および%は、特記しない限り、重
量基準である。また、実施例および比較例における各種
の測定は、下記の方法により行なった。EXAMPLES Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these embodiments. Parts and% in Examples and Comparative Examples are based on weight unless otherwise specified. Various measurements in Examples and Comparative Examples were performed by the following methods.
【0076】酸素透過度 モダンコントロール社製、MOCON OXTRAN2
/20を用い、温度25℃、湿度90RH%雰囲気下で
測定した。コーティング液の粘度 B型粘度計にて液温25℃での粘度を測定した。粘度測
定は、コーティング組成物作製直後および24時間後に
行った。[0076] oxygen permeability manufactured by Modern Controls, Inc., MOCON OXTRAN2
/ 20 was measured in an atmosphere at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 90 RH%. Viscosity of coating liquid The viscosity at a liquid temperature of 25 ° C. was measured by a B-type viscometer. The viscosity measurement was performed immediately after the preparation of the coating composition and 24 hours later.
【0077】参考例1(チタンキレート化合物の調製) 還流冷却器、攪拌機を備えた反応器に、テトラ―i―プ
ロポキシチタン100部、アセチルアセトン70部を加
え、60℃で30分間攪拌し、チタンキレート化合物を
得た。この反応生成物の純度は75%であった。Reference Example 1 (Preparation of Titanium Chelate Compound) To a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 100 parts of tetra-i-propoxytitanium and 70 parts of acetylacetone were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes. The compound was obtained. The purity of the reaction product was 75%.
【0078】参考例2(コーティング組成物の調製) (a)成分としてエチレン・ビニルアルコール共重合体
〔日本合成化学(株)製、ソアノールD2935、ケン
化度;98%以上、エチレン含量;29モル%、メルト
フローインデックス;35g/10分〕の5%水/n−
プロピルアルコール溶液(水/n−プロピルアルコール
重量比=4/6)100部および(b)成分として参考
例1で調製したチタンキレート化合物2部とn−プロピ
ルアルコール16.8部および水11.2部を混合し、
本発明のコーティング組成物を得た。また、組成物の調
製直後の粘度は、15mPa・sであった。次に、膜厚
12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィ
ルム上に、二酸化ケイ素を蒸着源として、真空蒸着法に
より、膜厚40nmの無機化合物蒸着層を形成した。上
記で得られた組成物を、コロナ放電処理した上記ポリエ
チレンテレフタレート(PET)フィルム上に、バーコ
ーターにより塗布し、熱風乾燥機により100℃で10
分間、乾燥させて膜厚1.0μmの塗膜を形成し、ガス
バリアコーティングフィルムを得た。このフィルムの酸
素透過度は、湿度90%で0.05cc/m2 ・atm
・24hrであった。Reference Example 2 (Preparation of Coating Composition) As the component (a), an ethylene / vinyl alcohol copolymer [manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., Soarnol D2935, degree of saponification: 98% or more, ethylene content: 29 mol] %, Melt flow index; 35 g / 10 min], 5% water / n-
100 parts of a propyl alcohol solution (water / n-propyl alcohol weight ratio = 4/6), 2 parts of the titanium chelate compound prepared in Reference Example 1 as the component (b), 16.8 parts of n-propyl alcohol and water 11.2 Mix the parts,
A coating composition of the present invention was obtained. The viscosity immediately after the preparation of the composition was 15 mPa · s. Next, a 40 nm-thick inorganic compound vapor-deposited layer was formed on a 12 μm-thick polyethylene terephthalate (PET) film by a vacuum vapor deposition method using silicon dioxide as a vapor deposition source. The composition obtained above was coated on the polyethylene terephthalate (PET) film subjected to corona discharge treatment with a bar coater, and heated at 100 ° C. with a hot air drier at 10 ° C.
After drying for 1 minute, a coating film having a thickness of 1.0 μm was formed to obtain a gas barrier coating film. The oxygen permeability of this film is 0.05 cc / m 2 · atm at 90% humidity.
-It was 24 hours.
【0079】実施例1 図3(C)に示す発光部構造を有する有機電界発光素子
を、特開平11−144864号公報記載に準じて作製
した。すなわち、ガラス基板上にインジウム・スズ酸化
物(ITO)透明導電膜を120nm堆積したもの(ジ
オマテック社製;電子ビーム成膜品;シート抵抗15
Ω)を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッチング
を用いて2mm幅のストライプにパターニングして陽極
を形成した。パターン形成したITO基板を、アセトン
による超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアル
コールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素気流下で乾
燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行って、真空蒸着装
置内に設置した。上記装置の排気を油回転ポンプにより
行ったのち、装置内の真空度が2×10-6Torr(約
2.7×10-4Pa)以下になるまで液体窒素トラップ
を備えた油拡散ポンプを用いて排気した。上記装置内に
配置されたモリブデンボートに入れた銅フタロシアニン
(結晶形はβ型)を加熱して蒸着を行った。真空度2×
10-6Torr(約2.7x10-4Pa)、蒸着時間1
分で蒸着を行い、膜厚20nmの陽極バッファ層3aを
得た。Example 1 An organic electroluminescent device having a light-emitting portion structure shown in FIG. 3C was manufactured according to the description in JP-A-11-144864. That is, a transparent conductive film of indium tin oxide (ITO) deposited on a glass substrate to a thickness of 120 nm (manufactured by Geomatic Corporation; electron beam film-formed product; sheet resistance 15)
Ω) was patterned into a 2 mm-wide stripe using ordinary photolithography and hydrochloric acid etching to form an anode. The pattern-formed ITO substrate is cleaned in the order of ultrasonic cleaning with acetone, water cleaning with pure water, and ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, and then dried under a nitrogen stream. It was installed in. After the above device is evacuated by an oil rotary pump, an oil diffusion pump equipped with a liquid nitrogen trap is used until the degree of vacuum in the device becomes 2 × 10 −6 Torr (about 2.7 × 10 −4 Pa) or less. And evacuated. Copper phthalocyanine (crystal form is β-type) placed in a molybdenum boat placed in the above-described apparatus was heated to perform vapor deposition. Vacuum 2 ×
10 −6 Torr (about 2.7 × 10 −4 Pa), deposition time 1
The anode buffer layer 3a having a thickness of 20 nm was obtained.
【0080】次いで、前記装置内に配置されたセラミッ
ク製ルツボに入れた4,4′−ビス[N−(1−ナフチ
ル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルをルツボの周囲
のタンタル線ヒーターで加熱して蒸着を行った。このと
きのルツボの温度は、250〜260℃の範囲で制御し
た。蒸着時の真空度1.7×10-6Torr(約2.3
×10-4Pa)、蒸着時間3分30秒で膜厚60nmの
正孔輸送層3bを得た。引続き、発光機能を有する電子
輸送層3cのホスト材料として、アルミニウムの8−ヒ
ドロキシキノリン錯体〔Al(C 9 H6 NO)3 〕、ド
ープ色素としてルブレンを、それぞれ、別々のルツボを
用いて2元蒸着を行った。Next, the ceramics placed in the device
4,4'-bis [N- (1-naphthy
Ru) -N-phenylamino] biphenyl around the crucible
Was heated with a tantalum wire heater to perform vapor deposition. This and
The temperature of the crucible is controlled in the range of 250-260 ° C.
Was. Degree of vacuum 1.7 × 10 during evaporation-6Torr (about 2.3
× 10-FourPa), a deposition time of 3 minutes and 30 seconds and a film thickness of 60 nm.
The hole transport layer 3b was obtained. An electron with a light-emitting function
As a host material of the transport layer 3c, aluminum 8-h
Droxyquinoline complex [Al (C 9H6NO)Three]
Rubrene as a soup pigment, each with a separate crucible
Was used to perform binary deposition.
【0081】このときのアルミニウムの8−ヒドロキシ
キノリン錯体のルツボ温度は270〜300℃の範囲
で、ルブレンのルツボ温度は150〜160℃の範囲で
制御し、蒸着時の真空度は1.3×10-6Torr(約
1.7×10-4Pa)、蒸着時間は3分10秒で、蒸着
された電子輸送層の膜厚は75nmであった。上記の陽
極バッファ層3a、正孔輸送層3bおよび電子輸送層3
cを真空蒸着するときの基板温度は室温に保持した。At this time, the crucible temperature of the 8-hydroxyquinoline complex of aluminum is controlled in the range of 270 to 300 ° C., the crucible temperature of rubrene is controlled in the range of 150 to 160 ° C., and the degree of vacuum during vapor deposition is 1.3 ×. 10 −6 Torr (about 1.7 × 10 −4 Pa), the deposition time was 3 minutes and 10 seconds, and the thickness of the deposited electron transport layer was 75 nm. The above-described anode buffer layer 3a, hole transport layer 3b, and electron transport layer 3
The substrate temperature when vacuum-depositing c was kept at room temperature.
【0082】ここで、電子輸送層3cまでの蒸着を行っ
た素子を一度前記真空蒸着装置内より大気中に取り出し
て、陰極蒸着用のマスクとして2mm幅のストライプ状
シャドーマスクを、陽極2のITOストライプとは直交
するように素子に密着させて、別の真空蒸着装置内に設
置して有機層と同様にして装置内の真空度が2×10 -6
Torr(約2.7×10-4Pa)以下になるまで排気
した。続いて、陰極4として、マグネシウムと銀の合金
電極を2元同時蒸着法によって膜厚44nmとなるよう
に蒸着した。蒸着はモリブデンボートを用いて、真空度
1×10-5Torr(約1.3×10-3Pa)、蒸着時
間3分20秒で行った。また、マグネシウムと銀の原子
比は10:1.4とした。さらに続いて、装置の真空を
破らないで、アルミニウムをモリブデンボートを用いて
40nmの膜厚でマグネシウム・銀合金膜の上に積層し
て陰極4を完成させた。アルミニウム蒸着時の真空度は
1.5×10-5Torr(約2.0×10-3Pa)、蒸
着時間は1分20秒であった。以上のマグネシウム・銀
合金とアルミニウムの2層型陰極の蒸着時の基板温度は
室温に保持した。Here, vapor deposition up to the electron transport layer 3c is performed.
Once removed element from the vacuum evaporation system to the atmosphere
2 mm wide stripes as a mask for cathode deposition
Make the shadow mask orthogonal to the ITO stripe of anode 2.
In a vacuum deposition apparatus
And the degree of vacuum in the apparatus is 2 × 10 -6
Torr (about 2.7 × 10-FourExhaust until below Pa)
did. Then, as the cathode 4, an alloy of magnesium and silver
The electrode is made to have a thickness of 44 nm by a binary simultaneous evaporation method.
Was deposited. Vapor deposition using molybdenum boat
1 × 10-FiveTorr (about 1.3 × 10-3Pa), during evaporation
For 3 minutes and 20 seconds. Also, the atoms of magnesium and silver
The ratio was 10: 1.4. Subsequently, the vacuum of the device is reduced.
Do not break the aluminum using a molybdenum boat
Laminated on a magnesium-silver alloy film with a thickness of 40 nm
Thus, the cathode 4 was completed. The degree of vacuum during aluminum deposition
1.5 × 10-FiveTorr (about 2.0 × 10-3Pa), steam
The wearing time was 1 minute and 20 seconds. More magnesium and silver
The substrate temperature during the deposition of a two-layer cathode of alloy and aluminum is
It was kept at room temperature.
【0083】以上のようにして、2mm×2mmのサイ
ズの有機電界発光素子が得られた。この素子を陰極蒸着
装置から取り出したのち、次いで図1および図2に示す
構造に従って素子の封止を行った。まず、蒸着マスクを
素子部分全体を覆うシャドーマスクに交換した後、既述
の陰極蒸着装置に再び上記素子を設置した後、これまで
に示したのと同様にして、GeO膜を陰極4上に膜厚2
00nmで積層して、保護層とした。この時の真空度は
1.5×10-6Torr(約2.0×10-4)、蒸着時
間は5分、基板温度は室温であった。素子を上記装置よ
り大気に取り出して、外気遮断材として基板と同材質・
同厚みのガラス板に光硬化樹脂〔(株)スリーボンド
製、30Y−184G〕を図1に示したように素子外周
部に塗布した後、高圧水銀ランプで4J/cm2 照射露
光して硬化させた。As described above, an organic electroluminescent device having a size of 2 mm × 2 mm was obtained. After the device was taken out of the cathode vapor deposition device, the device was sealed according to the structure shown in FIGS. First, after replacing the evaporation mask with a shadow mask that covers the entire element part, the above element is installed again in the above-described cathode evaporation apparatus, and the GeO film is placed on the cathode 4 in the same manner as described above. Film thickness 2
Lamination was performed at 00 nm to form a protective layer. At this time, the degree of vacuum was 1.5 × 10 −6 Torr (about 2.0 × 10 −4 ), the deposition time was 5 minutes, and the substrate temperature was room temperature. Take the element out of the above device to the atmosphere and use the same material and
Photocurable resin on the glass plate of the thickness [Corporation ThreeBond Ltd., 30Y-184G] was applied to the element peripheral portion as shown in FIG. 1, cured by 4J / cm 2 irradiation exposure with a high pressure mercury lamp Was.
【0084】光硬化樹脂で封止した素子の該光硬化樹脂
の外周部に、参考例2で調製したコーティング組成物を
バーコーターにより塗布し、熱風乾燥機により100℃
で10分間乾燥させて、膜厚2.0μmの塗膜(ガスバ
リア膜)を形成した。この光硬化樹脂層に上記ガスバリ
ア膜を積層したものの透湿度は、湿度90%で、0.0
5cc/m2 ・atm・24hr(JIS Z020
8)であった。The coating composition prepared in Reference Example 2 was applied to the outer periphery of the photo-cured resin of the device sealed with the photo-cured resin by a bar coater, and was then heated to 100 ° C. by a hot air drier.
For 10 minutes to form a coating film (gas barrier film) having a thickness of 2.0 μm. When the gas barrier film was laminated on this photocurable resin layer, the moisture permeability was 90% and 0.04%.
5cc / m 2 · atm · 24hr (JIS Z020
8).
【0085】このようにして得られた有機電界発光素子
を、温度80℃−相対湿度90%の条件に設定された環
境試験機に放置して、発光輝度とダークスポットの面積
を測定した。輝度および電圧は、15mA/cm2 の電
流駆動における値である。ダークスポットの測定は、素
子の発光面をCCDカメラにより撮影した後、画像解析
により2値化して定量化を行った。測定した経時変化を
表1に示す。ダークスポットの成長は実用上問題となら
ないレベルに抑制できた。The organic electroluminescent device thus obtained was left in an environmental tester set at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 90%, and the light emission luminance and the area of the dark spot were measured. The brightness and the voltage are values at a current drive of 15 mA / cm 2 . For the measurement of the dark spot, the light emitting surface of the element was photographed with a CCD camera, and then binarized by image analysis to quantify. Table 1 shows the measured changes over time. The growth of dark spots could be suppressed to a level that would not be a problem in practical use.
【0086】[0086]
【表1】 [Table 1]
【0087】比較例1 ガスバリア層を設けない以外は、実施例1と同様にして
封止素子を作製した。80℃−90%での環境試験結果
を表2に示す。48時間保存後では、直径250μmの
ダークスポットが多数発生した。Comparative Example 1 A sealing element was produced in the same manner as in Example 1 except that no gas barrier layer was provided. Table 2 shows the results of the environmental test at 80 ° C.-90%. After storage for 48 hours, many dark spots having a diameter of 250 μm were generated.
【0088】[0088]
【表2】 [Table 2]
【0089】[0089]
【発明の効果】本発明の有機電界発光素子は、簡便な手
段で封止樹脂層の上に特定のガスバリア層を形成でき、
大気中の水分の影響を受けずに保存や駆動の際に安定し
た発光特性を示す封止素子を得ることができる。従っ
て、本発明による有機電界発光素子は、フラットパネル
・ディスプレイ(例えば、OAコンピュータ用や壁掛け
テレビ)、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体とし
ての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液晶
ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示板、
標識灯への応用が可能で、その技術的価値は大きいもの
である。According to the organic electroluminescent device of the present invention, a specific gas barrier layer can be formed on a sealing resin layer by a simple means,
It is possible to obtain a sealing element that exhibits stable light emission characteristics during storage and driving without being affected by moisture in the atmosphere. Therefore, the organic electroluminescent device according to the present invention can be used as a light source (for example, for a copier) for a flat panel display (for example, for an OA computer or a wall-mounted television), an in-vehicle display device, a mobile phone display, and a surface light emitter. Light sources, backlight sources for liquid crystal displays and instruments), display panels,
It can be applied to beacon lights, and its technical value is great.
【図1】本発明の有機電界発光素子の一例を示す縦断面
概略図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the organic electroluminescent device of the present invention.
【図2】図1の有機電界発光素子の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the organic electroluminescent device of FIG.
【図3】発光部の構造を示す縦断面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a structure of a light emitting unit.
1 基板 2 陽極 3 有機発光層 4 陰極 5 発光部 6 外気遮蔽板 7 樹脂層 8 ガスバリア膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Organic light emitting layer 4 Cathode 5 Light emitting part 6 Outside air shielding plate 7 Resin layer 8 Gas barrier film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 33/14 H05B 33/14 A 33/22 33/22 B D // C08L 101:00 C08L 101:00 Fターム(参考) 3K007 AB11 AB13 AB18 BA06 BB01 CA01 CB01 DA01 DB03 EA01 EB00 FA02 4F006 AA11 AA31 AA34 AB20 AB64 BA05 CA08 DA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 33/14 H05B 33/14 A 33/22 33/22 BD // C08L 101: 00 C08L 101: 00 F term (reference) 3K007 AB11 AB13 AB18 BA06 BB01 CA01 CB01 DA01 DB03 EA01 EB00 FA02 4F006 AA11 AA31 AA34 AB20 AB64 BA05 CA08 DA04
Claims (8)
た陽極、有機発光層および陰極を有する発光部と、発光
部を覆う外気遮蔽板とを有し、かつ、絶縁性基板と外気
遮蔽板との間隙に発光部を囲繞するように樹脂層を形成
して発光部を封止するとともに、樹脂層の外側表面に、
下記(a)成分および(b)成分を含有するコーティン
グ組成物からなるガスバリア膜を形成してなることを特
徴とする有機電界発光素子。 (a)エチレン・ビニルアルコール共重合体 (b)一般式(1) R1 m M(OR2 )n ・・・・・(1) (式中、Mは金属原子、R1 は同一または異なり、炭素
数1〜8の有機基、R2は同一または異なり、炭素数1
〜5のアルキル基または炭素数1〜6のアシル基もしく
はフェニル基を示し、mおよびnはそれぞれ0以上の整
数であり、m+nはMの原子価である)で表される、金
属アルコレート、該金属アルコレートの加水分解物、該
金属アルコレートの縮合物、該金属アルコレートのキレ
ート化合物、該金属キレート化合物の加水分解物、該金
属キレート化合物の縮合物、金属アシレート、該金属ア
シレートの加水分解物、および該金属アシレートの縮合
物の群から選ばれた少なくとも1種An insulating substrate, a light emitting portion having an anode, an organic light emitting layer, and a cathode formed on the insulating substrate, and an outside air shielding plate covering the light emitting portion, wherein the insulating substrate and the outside air A resin layer is formed so as to surround the light emitting portion in the gap with the shielding plate to seal the light emitting portion, and on the outer surface of the resin layer,
An organic electroluminescent device comprising a gas barrier film formed of a coating composition containing the following components (a) and (b). (A) Ethylene / vinyl alcohol copolymer (b) General formula (1) R 1 mm M (OR 2 ) n ··· (1) (wherein, M is a metal atom, and R 1 is the same or different. , An organic group having 1 to 8 carbon atoms, R 2 is the same or different,
An alkyl group of from 5 to 5 or an acyl group or phenyl group of from 1 to 6 carbon atoms, m and n are each an integer of 0 or more, and m + n is a valence of M) Hydrolyzate of the metal alcoholate, condensate of the metal alcoholate, chelate compound of the metal alcoholate, hydrolyzate of the metal chelate compound, condensate of the metal chelate compound, metal acylate, hydrolysis of the metal acylate At least one selected from the group consisting of a decomposition product and a condensate of the metal acylate
溶媒を含有する請求項1記載の有機電界発光素子。2. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the coating composition further contains a nitrogen-containing organic solvent.
微粒子を含有する請求項1または2記載の有機電界発光
素子。3. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the coating composition further comprises (c) inorganic fine particles.
に、請求項1記載の(a)成分および(b)成分を含有
するコーティング組成物から形成される塗膜が積層され
たものである、請求項1記載の有機電界発光素子。4. A gas barrier film wherein a coating film formed from the coating composition containing the component (a) and the component (b) according to claim 1 is laminated on a synthetic resin film. Item 2. An organic electroluminescent device according to Item 1.
に、金属および/または無機化合物の蒸着層と、請求項
1記載の(a)成分および(b)成分を含有するコーテ
ィング組成物から形成される塗膜層とが積層されたもの
である、請求項1記載の有機電界発光素子。5. A gas barrier film is formed on a synthetic resin film from a vapor-deposited layer of a metal and / or an inorganic compound and a coating composition containing the components (a) and (b) according to claim 1. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the organic electroluminescent device and the coating layer are laminated.
μmである請求項1〜5いずれか1項記載の有機電界発
光素子。6. The gas barrier film has a thickness of 10 nm to 10 nm.
The organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 5, wherein the thickness is μm.
外側表面に形成されてなる請求項4〜6いずれか1項記
載の有機電界発光素子。7. The organic electroluminescent device according to claim 4, wherein the gas barrier film is formed on an outer surface of the resin layer via an adhesive layer.
び陰極を有する発光部を形成し、発光部を外気遮蔽板で
覆うとともに、絶縁性基板と外気遮蔽板との間隙に発光
部を囲繞するように樹脂層を形成して発光部を封止し、
かつ、樹脂層の外側表面に、下記(a)成分および
(b)成分を含有するコーティング組成物からなるガス
バリア膜を形成することを特徴とする有機電界発光素子
の製造方法。 (a)エチレン・ビニルアルコール共重合体 (b)一般式(1) R1 m M(OR2 )n ・・・・・(1) (式中、Mは金属原子、R1 は同一または異なり、炭素
数1〜8の有機基、R2は同一または異なり、炭素数1
〜5のアルキル基または炭素数1〜6のアシル基もしく
はフェニル基を示し、mおよびnはそれぞれ0以上の整
数であり、m+nはMの原子価である)で表される、金
属アルコレート、該金属アルコレートの加水分解物、該
金属アルコレートの縮合物、該金属アルコレートのキレ
ート化合物、該金属キレート化合物の加水分解物、該金
属キレート化合物の縮合物、金属アシレート、該金属ア
シレートの加水分解物、および該金属アシレートの縮合
物の群から選ばれた少なくとも1種8. A light-emitting portion having an anode, an organic light-emitting layer, and a cathode is formed on an insulating substrate, and the light-emitting portion is covered with an outside air shielding plate, and the light-emitting portion is provided in a gap between the insulating substrate and the outside air shielding plate. Form a resin layer to surround and seal the light emitting part,
In addition, a method for producing an organic electroluminescent device, comprising forming a gas barrier film comprising a coating composition containing the following components (a) and (b) on the outer surface of a resin layer. (A) Ethylene / vinyl alcohol copolymer (b) General formula (1) R 1 mm M (OR 2 ) n ··· (1) (wherein, M is a metal atom, and R 1 is the same or different. , An organic group having 1 to 8 carbon atoms, R 2 is the same or different,
An alkyl group of from 5 to 5 or an acyl group or phenyl group of from 1 to 6 carbon atoms, m and n are each an integer of 0 or more, and m + n is a valence of M) Hydrolyzate of the metal alcoholate, condensate of the metal alcoholate, chelate compound of the metal alcoholate, hydrolyzate of the metal chelate compound, condensate of the metal chelate compound, metal acylate, hydrolysis of the metal acylate At least one selected from the group consisting of a decomposition product and a condensate of the metal acylate
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