JP2019137776A - 光硬化性組成物および積層体 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、スマートフォンは、限られた空間で多機能を実現するため多くの部材(部品)が使用されている。部品の中でもタッチパネルは、基材上に様々な機能を有する無機層(例えば透明電極)等の機能層と、前記機能層を保護する有機層が積層されているところ、前記有機層は機能層上に積層するため密着性等の適性が必要になる。
例えば、OLEDで使用される発光素子は、自己発光型素子であり、軽量化及び薄型化が可能であるためディスプレイに限らず照明装置等にも用いられている。このOLEDは、プラスチックフィルム等の柔軟性を有する基材を使用することでフレキシブルディスプレイを製造することができる。フレキシブルディスプレイは、1枚ずつ生産するガラス基材と異なり、プラスチックフィルム基材を使用すると、ロール・トゥ・ロール(Roll to Roll)方式でOLEDを製造することで生産効率が上がりコストダウンが見込める。
機能層とは、無機化合物を含むことで、例えば、バリア性、導電性等の電子素子にとって必要な何らかの機能を有する層をいう。電子素子とは、例えば、電子素子積層体として機能を発揮するための主要な部材であり、例えば、OLEDでの発光素子、LCDでの偏光板、タッチパネルでの透明電極、プリント配線板での回路配線およびグランド配線等を意味する。光硬化性化合物は、例えば、イミド基含有モノマー、多官能ラジカル重合性化合物等の光重合開始剤により硬化する化合物である。
前記光硬化性組成物は、無機化合物を含有する機能層、および前記機能層を保護する有機層を備えた電子素子積層体の有機層を形成するために使用することが好ましい。
光硬化性組成物は、イミド基含有モノマー、多官能ラジカル重合性化合物、および光重合開始剤を含み、ベンゾフェノン系増感剤およびチオキサントン系増感剤を含まない。
イミド基含有モノマーは、イミドユニットを含有する(メタ)アクリルイミドモノマーであり、前記イミドユニットが無機層との密着性向上に寄与する。また、イミド基含有モノマーは、環構造を有することが好ましい。
なお、本明細書の光硬化性組成物が、ベンゾフェノン系増感剤およびチオキサントン系増感剤を含まない理由は、イミド基含有モノマーのイミドユニットがマレイミドである場合、ベンゾフェノン系増感剤およびチオキサントン系増感剤を含むとマレイミドが二量化反応することで有機層の凝集力が必要以上に高まることで、屈曲に有機層が追従できない恐れがあるためである。
多官能ラジカル重合性化合物は、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物である。多官能ラジカル重合性化合物は、エチレン性不飽和基を2〜6個有することが好ましく、2〜3個有することがより好ましい。
4官能以上のラジカル重合性化合物(エチレン性不飽和基を4個以上有する化合物)は、例えばジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートが挙げられる。
光硬化性組成物は、さらにアミド基含有モノマーを含むことができる。イミド基含有モノマーとアミド基含有モノマーを併用すると機能層への密着性、および屈曲耐性をより高度に両立できる。
アミド基含有モノマーは、環状アミド基含有モノマーと鎖状アミド基含有モノマーに分類できる。
環状アミド基含有モノマーは、例えば、カルボキシル基含有化合物とアミノ基が脱水縮合して環を形成したモノマーが好ましい。環状アミド基含有モノマーは、例えば、アクリロイルモルフォリン、Nービニルピロリドン、N−ビニル−ε―カプロラクタム等が挙げられる。
鎖状アミド基含有モノマーは、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド塩化メチル四級塩、ヒドロキシエチルアクリルアミド等が挙げられる。
光硬化性組成物は、イミド基含有モノマー、多官能ラジカル重合性化合物、およびアミド基含有モノマー以外のその他ラジカル重合性化合物を含むことができる。その他光硬化性化合物は、アルキル(メタ)アクリレート、カルボキシル基含有(メタ)アクリレート、水酸基含有(メタ)アクリレート、含フッ素(メタ)アクリレート等が挙げられる。
カルボキシル基含有(メタ)アクリレートは、例えば(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジメチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシブチル(メタ)アクリレート、2−メチル−3,4−エポキシ−シクロヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
水酸基含有(メタ)アクリレートは、例えば2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート
等が挙げられる。
含フッ素(メタ)アクリレートは、例えば2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチルメタクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチルメタクリレート等が挙げられる。
光重合開始剤を使用する。光重合開始剤は、光ラジカル重合開始剤が好ましい。
光ラジカル重合開始剤は、分子内開裂型が好ましい。
分子内開裂型の光ラジカル重合開始剤は、活性エネルギー線を照射することにより当該化合物が開裂してラジカルを発生するタイプのラジカル開始剤である。分子内開裂型の光ラジカル重合開始剤は、例えば、ベンジルケタール系開始剤、α−ヒドロキシアセトフェノン系開始剤、ベンゾイン系開始剤、アミノアセトフェノン系開始剤、オキシムケトン系開始剤、アシルホスフィンオキシド系開始剤、チタノセン系開始剤等が好ましい。
α−ヒドロキシアセトフェノン系光ラジカル重合開始剤は、例えば2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、1−(4−ドデシルベンゾイル)−1−ヒドロキシ−1−メチルエタン、1−(4−イソプロピルベンゾイル)−1−ヒドロキシ−1−メチルエタン、1−ベンゾイル−1−ヒドロキシ−1−メチルエタン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−ベンゾイル]−1−ヒドロキシ−1−メチルエタン、1−[4−(アクリロイルオキシエトキシ)−ベンゾイル]−1−ヒドロキシ−1−メチルエタン、フェニル−1−ヒドロキシ−シクロヘキシルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノールオリゴマー等が挙げられる。
ベンゾイン系光ラジカル重合開始剤は、例えばベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテル等が挙げられる。
アミノアセトフェノン系光ラジカル重合開始剤は、例えば2−メチル−1[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1等が挙げられる。
オキシムケトン系光ラジカル重合開始剤は、例えば1.2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)等が挙げられる。
アシルホスフィンオキシド系光ラジカル重合開始剤は、例えばビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。
チタノセン系光ラジカル重合開始剤は、例えばビス(シクロペンタジエニル)−ジ−フェニル−チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ジ−クロロ−チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,3,4,5,6ペンタフルオロフェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(ピロール−1−イル)フェニル)チタニウム等が挙げられる。
光硬化性組成物は、樹脂を含むことができる。光硬化性組成物は、樹脂を含むことで有機層の硬さや柔軟性等を適宜調整できる。
樹脂は、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、(変性)スチレン無水マレイン酸共重合体、(変性)塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、(変性)塩化ビニル酢酸ビニル無水マレイン酸共重合体、ケトンアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ乳酸樹脂、セルロースアセテート樹脂、セルロースアセテートブチレート樹脂、エステル化セルロース樹脂、ブチラール樹脂等が挙げられる。なお、樹脂は、ラジカル重合性官能基を付加して光硬化性を持たせることができる。
光硬化性組成物は、溶剤を含むことができる。溶剤を含むと光硬化性組成物を印刷(塗工)に適した粘度に調整し易い。溶剤は、使用する樹脂の溶解性や印刷ないし塗工方法等に応じて、適宜選択することができる。
表面調整剤は、例えば、シリコーン系化合物、フッ素系化合物、(メタ)アクリレート系化合物が挙げられる。
シリコーン系化合物は、例えば、ビックケミー社のBYK−300、BYK−302、BYK−306、BYK−307、BYK−310、BYK−315、BYK−320、BYK−322、BYK−323、BYK−325、BYK−330、BYK−331、BYK−333、BYK−337、BYK−344、BYK−345、BYK−347、BYK−348、BYK−349、BYK−370、BYK−375、BYK−377、BYK−3500、BYK−3510、BYK−3510、BYK−3530、BYK−3455、BYK−UV3570、エボニックデグサ社のTEGO(登録商標)GLIDE450、440、435、432、410、406、130、110、100、TEGO−Rad2100、TEGO−Rad2200N、TEGO−Rad2250、TEGO−Rad2300、TEGO−Rad2500、TEGO−Rad2600、TEGO−Rad2700、日信化学工業社のシルフェイスSAG001、シルフェイスSAG003、シルフェイスSAG005、東レダウコーニング社のL−7001、L−7002、57 ADDITIVE、FZ−2105、AFCONA社のAFCONA−3231、3236、3238、3250、3280、共栄社化学株式会社のグラノール100、グラノール115、グラノール400、グラノール410、グラノール435、グラノール440、グラノール450、B−1484、ポリフローATF−2、KL−600、UCR−L72、UCR−L93、信越化学社のKF−353などが挙げられる。これらの中でもビックケミー社のBYK−3500、BYK−3510、BYK−3530、BYK−3530、BYK−307、BYK−377が好ましい。
光硬化性組成物は、必要に応じてその他添加剤を含むことができる。その他添加剤は、例えば、可塑剤、紫外線防止剤、光安定化剤、酸化防止剤、重合禁止が挙げられる。
<電子素子積層体>
電子素子積層体は、無機化合物を含有する機能層、および前記機能層を保護する有機層を備えている。前記機能層は、電子素子を構成する層、または電子素子に対し何らかの機能を有する層である。電子素子は、例えば、信号配線、透明導電層、液晶素子、OLEDの発光素子が挙げられる。なお、信号配線は、銅等により形成された配線回路、アンテナ回路、グランド配線を含む。このように電子素子は、ディスプレイ関連に限定されないことはいうまでもない。
光透過性基材は、光透過可能なプラスチックフィルムである。プラスチックフィルムは、例えば、セルロールエステル、ポリエステル、ポリオレフィン、ビニル化合物、アクリル樹脂、その他プラスチックが挙げられる。
セルロールエステルは、例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース等が挙げられる。
ポリエステルでは、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−1,2−ジフェノキシエタン−4,4’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられる。
ポリオレフィンでは、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)、ポリメチルペンテン、ポリテトラフルオロエチレン、シクロオレフィンポリマー(COP)等が挙げられる。
ビニル化合物は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル等が挙げられる。
アクリル樹脂は、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアクリル酸エステル等が挙げられる。
その他プラスチックは、例えば、ポリスチレン(PS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド(PI)、ポリウレタン、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、ポリエーテルイミド、ポリオキシエチレン、ノルボルネン樹脂、AS樹脂(SAN)、塩化ビニリデン樹脂(PVDC)、エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらの中でもポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリイミド(PI)、ポリエチレンナフタレート(PEN)が好ましい。
機能層は、無機化合物を含有し、何らかの機能を有する層である。前記機能層は、無機化合物以外に有機化合物を含むことができる。
前記機能層は、例えば、透明電極層、無機バリア層、カーボン分散導電層、銀ナノワイヤー層等が挙げられる。
機能層に含まれる無機化合物として、透明電極層は、例えば、ITO(酸化インジウムスズ)を含有する。また、無機バリア層は、例えば、窒化ケイ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウムを含有する。カーボン分散導電層は、例えば、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブを含有する。銀ナノワイヤー層は、例えば、銀化合物を含有する。これらの中でも機能層は、透明電極層、無機バリア層が好ましい。
本発明の実施態様の一例として、タッチパネルディスプレイ内に搭載される透明電極層を含む積層体を図1を基に説明する。なお、透明電極層を含む態様が図1に限定されないことはいうまでもない。
図1によると、光透過性基材11、IM(インデックスマッチング)層12、透明電極層)13、有機層14、透明電極層13、保護層14、粘着層15、光透過性基材11を順次積層した態様が挙げられる。
光透過性基材11は、光が透過可能であればよく、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリエチレンナフタレート、およびガラスが挙げられる。基材11の厚さは、5〜200μm程度である。
IM層12の厚さは、0.1〜10μm程度である。
本発明の実施態様の1例として、OLED用途に使用する無機バリア層を保護する積層体の態様を図2を基に説明する。なお、無機バリア層を含む態様が図2に限定されないことはいうまでもない。
基板21は、有機EL素子に用いられる公知の基板が広く採用できる。基板21は、光透過性基材であってもよいし、ガスバリア積層体であってもよい。特開2004−136466号公報、特開2004−148566号公報、特開2005−246716号公報、特開2005−262529号公報等に記載のガスバリア積層体も好ましく用いることができる。
陽極22は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。陽極は、通常透明陽極として設けられる。透明陽極は、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊(1999)に詳述がある。基板として耐熱性の低いプラスチック基材を用いる場合は、ITOまたはIZOを使用し、150℃以下の低温で成膜した透明陽極が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと0.01〜10質量%のアルカリ金属または2属金属との合金(例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など)をいう。なお、陰極の材料については、特開平2−15595号公報、特開平5−121172号公報に詳述されている。また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属または2属金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を0.1〜5nmの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を1〜10nmの厚さに薄く成膜し、さらにITOやIZO等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
遷移金属原子は、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、および白金が挙げられる。これらの中でもレニウム、イリジウム、および白金が好ましい。
ランタノイド原子は、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらの中でも、ネオジム、ユーロピウム、およびガドリニウムが好ましい。
正孔ブロック層を構成する有機化合物の例としては、BAlq等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、BCP等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
また、陰極側から発光層に輸送された電子が陽極側に通りぬけることを防止する機能を有する層を、発光層と陽極側で隣接する位置に設けることもできる。正孔輸送層・正孔注入層がこの機能を兼ねていてもよい。
バリア積層体29は、光透過性基材26上に無機バリア層27、有機層28、無機バリア層27を順次積層した構成である。
無機バリア層27の素材は、例えば、珪素やアルミニウム等の酸化物、およびその窒化物、およびその炭化物が挙げられる。これらの中でも珪素を含む酸化物、窒化物、炭化物が好ましく、窒化珪素、酸化珪素がより好ましい。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド(M−140、イミド基含有モノマー、東亜合成社製)54部、ジメチルアクリルアミド(DMAA、単官能モノマー、KJケミカルズ社製)36部、ジプロピレングリコールジアクリレート(Miramer M222、2官能モノマー、Miwon社製)10部、ルリシンTPO(アシルホスフィン系光重合開始剤、BASFジャパン社製)5部、ポリフローNo.75(表面調整剤、共栄社化学社製)4部、ポリストップ7300P(重合禁止剤、伯東社製)0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
フタル酸骨格を有するイミドアクリレートは、中間体であるN−ヒドロキシエチルフタルイミドを出発原料とし、「特開昭50−59481」に記載された同様の方法で合成し、N−[2−(アクリロイルオキシ)エチル]フタルイミドを得た。
得られたN−[2−(アクリロイルオキシ)エチル]フタルイミド(イミド基含有モノマー)54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジプロピレングリコールジアクリレート 10部、ルリシンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(DCP−A、2官能モノマー、共栄社製)10部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ビスフェノールF EO変性ジアクリレート(M−208、2官能モノマー、東亜合成社製)10部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、2ーヒドロキシー3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート(G−201、2官能モノマー、共栄社製)、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
<実施例6>
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 57部、ジメチルアクリルアミド 38部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(DCP−A、2官能モノマー、共栄社製)5部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
<実施例7>
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 42部、ジメチルアクリルアミド 28部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(DCP−A、2官能モノマー、共栄社製)30部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA、3官能モノマー、日本化薬社製)、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−307(表面調整剤、BYK社製)0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−377(表面調整剤、BYK社製)0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500(表面調整剤、BYK社製)0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3510(表面調整剤、BYK社製)0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3530(表面調整剤、BYK社製)0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジエチルアクリルアミド(DEAA、単官能モノマー、KJケミカルズ社製)36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート(DCP−A、2官能モノマー、共栄社製)10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 70部、ジメチルアクリルアミド 20部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、ジメチルアクリルアミド 80部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部、VARIPLUS SK(ケトンアルデヒド樹脂、EVONIK社製)2.5部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部、Joncryl611(アクリル樹脂、BASF社製)2.5部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部、CAB−551−0.01(セルロースアセテートブチレート樹脂、Eastman Chemical社製)2.5部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、ジエチルアクリルアミド 24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、アクリル酸―(2−ビニロキシエトキシ)エチル(VEAA、日本触媒社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、α―アリルオキシメチルアクリレート(FX−AO−MA、日本触媒社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、イソボルニルアクリレート(IB−XA、共栄社化学社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、テトラヒドロフルフリルアクリレート(THF−A、共栄社化学社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、イソアミルアクリレート(IAA、共栄社化学社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、(2−メチルー2−エチルー1,3−ジオキソランー4−イル)メチルアクリレート(MEDOL−10、大阪有機化学工業社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート(ビスコート#200,CTFA、大阪有機化学工業社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、γ―ブチロラクトンアクリレート(GBLA、大阪有機化学工業社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 10部、2−メチルアダマンチルアクリレート(MADA、大阪有機化学工業社製)24部、アクリロイルモルフォリン(ACMO、アミドモノマー、KJケミカルズ社製)56部、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、BYK−UV3500 0.3部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
ラウリルアクリレート(L−A、共栄社化学社製) 90部、ジプロピレングリコールジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジプロピレングリコールジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部、4−メチルベンゾフェノン(SPEEDCURE MBP、DKSHジャパン社製)0.5部を混合して光硬化性組成物を得た。
N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド 54部、ジメチルアクリルアミド 36部、ジプロピレングリコールジアクリレート 10部、ルシリンTPO 5部、ポリフローNo.75 4部、ポリストップ7300P 0.05部、2,4−ジメチルチオキサントン(SPEEDCURE DETX、DKSHジャパン社製)0.5部を混合して光硬化性組成物を得た。
得られた光硬化性組成物をITO積層フィルム上に、バーコーターNo.5で硬化後の膜厚が7μmとなるように塗工した。塗工フィルムを酸素濃度が300ppm以下の窒素フロー下のコンベアーに移して、中心波長395nmのLED光源で紫外線を積算光量500mJ/cm2(UV−Aの範囲で測定)照射し、有機層を有する試料Aを得た。
・ITO積層フィルム:市販品(ITO層の表面抵抗値:150Ω/□、基材:PET、厚さ:100μm)
スパッタリング装置を用いて、厚さ75μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に厚さ200nmの窒化珪素層を形成した。前記窒化珪素層上に得られた光硬化性組成物をバーコーターNo.5で硬化後の膜厚が7μmとなるように塗工した。塗工フィルムを酸素濃度が300ppm以下の窒素フロー下のコンベアーに移して、中心波長395nmのLED光源で紫外線を積算光量500mJ/cm2(UV−Aの範囲で測定)照射し、有機層を有する試料Bを得た。
スパッタリング装置を用いて、厚さ75μmのPETフィルム上に厚さ200nmの酸化珪素層を形成した。前記酸化珪素層上に得られた光硬化性組成物をバーコーターNo.5で硬化後の膜厚が7μmとなるように塗工した。塗工フィルムを酸素濃度が300ppm以下の窒素フロー下のコンベアーに移して、中心波長395nmのLED光源で紫外線を積算光量500mJ/cm2(UV−Aの範囲で測定)照射し、有機層を有する試料Cを得た。
スパッタリング装置を用いて、厚さ75μmのPETフィルム上に厚さ200nmの酸化アルミニウム層を形成した。前記酸化アルミニウム層上に得られた光硬化性組成物をバーコーターNo.5で硬化後の膜厚が7μmとなるように塗工した。次いで、アルゴンで置換したグローブボックス内に塗工物を移し、波長395nmのLEDを光源とするUV照射機で積算光量500mJ/cm2(UV−Aの範囲で測定)照射し、有機層を有する試料Dを得た。
得られた試料A〜Dを用いて、テープ密着試験を実施した。テープ密着試験はJISK5600に準拠して実施した。有機層上からにPETフィルムに達する深さまでカッターナイフを入れ幅1mm間隔に碁盤目状に10マス×10マスの計100マス目を形成するように切れ込みを入れた。次いで切れ込みの上に市販セロハンテープ(25mm幅)を貼り付け、直後に市販セロハンテープを手で急速に剥離して、残ったマス目の数で密着性を評価した。
なお、結果は、試料A〜D=100/100は、全てのマスが剥離しなかったことを意味し、0/100は、全てのマスが剥離したことを意味する
図3の(a)平面図、(b)側面図を基に試料の作製方法を説明する。ITO積層フィルム31上に市販導電性ペースト(REXALPHA RA FS074、トーヨーケム社製)を乾燥後の膜厚が5μmになるようにスクリーン印刷を行い135℃オーブンにて30分乾燥を行い硬化させることで、縦15mm×横3.5mmの抵抗値測定用端子部32−1および抵抗値測定用端子部32−2を75mmの間隔を空けて作製した。次いでITO積層フィルム31上に得られた光硬化性組成物をバーコーターNo.5で硬化後の膜厚が7μmになるように塗工し、縦15mm×横70mmの有機層33を形成した。次いで、アルゴンで置換したグローブボックス内に塗工物を移し、波長395nmのLEDを光源とするUV照射機で積算光量500mJ/cm2(UV−Aの範囲で測定)照射し、有機層を有する試料Eを得た。
なお、ITO層に直接、テスターで端子を当てて抵抗値を測定すると、ITO層が傷つき正確な抵抗値が測定できないため、銀ペーストでITO上に抵抗値測定用端子部を形成して、そこにテスターを当てて抵抗値を測定した。
得られた試料Eを用いて屈曲性試験を実施した。屈曲性試験は、耐屈曲性試験器(ユアサシステム機器社製面状体無負荷U字伸縮試験機)を用いて行い、有機層が下側になるように装置にセットし、直径3mm幅、30回/分の速度で5万回折り曲げを実施した。表面抵抗値の変化率は下記の計算式から算出した。なお、評価基準は下記の通りである。
変化率=(5万回折り曲げ後の表面抵抗値試験前の表面抵抗値)/(試験前の表面抵抗値×100)
・評価基準
◎:表面抵抗値の変化率が10%未満(かなり良好)
○:表面抵抗値の変化率が10%以上20%未満(良好)
△:表面抵抗値の変化率が20%以上30%未満(実用上問題ない)
×:表面抵抗値の変化率が30%以上(実用不可)
窒化珪素積層フィルム上に得られた光硬化性組成物をバーコーターNo.5で硬化後の膜厚が7μmとなるように塗工した。塗工フィルムを酸素濃度が300ppm以下の窒素フロー下のコンベアーに移して、中心波長395nmのLED光源で紫外線を積算光量500mJ/cm2照射して有機層を得た。得られた有機層の屈曲性試験は、抵抗値試験と同様の方法で実施した。
水蒸気透過率を、水蒸気透過率測定装置(MOCON社製PERMATRAN)を用いて測定した。条件は40℃、100%R.H.168時間試験を行った。検出限界は0.01g/m2/日である。結果を表5に示す。なお、比較例で得られた光硬化性組成物は、無機層への密着性が不良でバリア積層体の作製が出来なかったため、試験を行っていない。
表5の結果より実施例1〜30は屈曲前後でも水蒸気バリア性を維持できているため、例えば、電子素子の有機層形成用途として好適である。
12 IM層
13 透明電極層
14 保護層
15 粘着層
21 基板
22 電極(陽極)
22’ 電極(陰極)
23 有機化合物層
24 有機EL素子
25 接着層
26 光透過性基材
27 無機バリア層
28 有機層
29 バリア積層体
31 ITO積層フィルム
32−1 抵抗値測定用端子部
32−2 抵抗値測定用端子部
33 有機層
Claims (6)
- 光透過性基材、無機素材を含む機能層、および前記機能層を保護する有機層を備える積層体の有機層形成に使用する光硬化性組成物であって、
イミド基含有モノマー、多官能ラジカル重合性化合物、および光重合開始剤を含み、ベンゾフェノン系増感剤およびチオキサントン系増感剤を含まない、光硬化性組成物。 - さらに、アミド基含有モノマーを含む、請求項1記載の光硬化性組成物。
- さらに、樹脂を含む、請求項1または2記載の光硬化性組成物。
- 前記多官能ラジカル重合性化合物が、2官能ラジカル重合性化合物である、請求項1〜3いずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 前記イミド基含有モノマーを組成物中に1〜80質量%含む、請求項1〜4いずれか1項に記載の光硬化性組成物。
- 光透過性基材、無機素材を含む機能層、および前記機能層を保護する有機層を備え、
前記有機層は、ベンゾフェノン系増感剤およびチオキサントン系増感剤を含まず、イミド基含有モノマー、多官能ラジカル重合性化合物、および光重合開始剤を含む光硬化性組成物の硬化物である、積層体。
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