JP2021075009A - 封止用シートの製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】乾燥後の反りを抑制しつつ、乾燥後の保管時の樹脂組成物層の吸湿を抑制した封止用シートを提供することができる製造方法を提供すること。【解決手段】プラスチックフィルムおよびバリア層を有する金属基材と、該金属基材のバリア層と片面が接合している樹脂組成物層と、該樹脂組成物層のもう一方の片面と接合している水蒸気透過度が5〜1×10−2(g/m2/24hr)のカバーフィルムとからなる封止用シートの製造方法であって、該封止用シートを、該カバーフィルムが下面になるように通孔を有する乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面に重石を設置して乾燥する乾燥工程、または該封止用シートを、該金属基材が下面になるように乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面に通孔を有する重石を設置して乾燥する乾燥工程を含む方法。【選択図】なし

Description

本発明は、封止用シートの製造方法に関し、特に水分や酸素暴露を嫌う電子デバイスの封止に好適な封止用シートの製造方法に関する。
有機ELデバイス、太陽電池などの電子デバイスは水分に極めて弱く、水分によって輝度や効率が低下するなどの問題がある。これらのデバイスを保護する為、樹脂組成物層を有する封止用シートを用いてデバイスを封止することが行われている(例えば、特許文献1〜3)。
通常、封止用シートは、支持体、樹脂組成物層、および該樹脂組成物層を保護するためのカバーフィルムから構成される。樹脂組成物層に水分が混入すると、樹脂組成物層の封止性能が低下することから、保管時等の樹脂組成物層の含水率の増加を抑える為に、バリア層を有するプラスチックフィルムを支持体として使用するとともに、カバーフィルムにも水蒸気透過度(water vapour transmission rate:以下、「WVTR」と略すことがある)の低いフィルムを用いることが知られている(例えば、特許文献4)。しかし、封止用シートの樹脂組成物層中に存在する微量な水分もデバイスに悪影響を及ぼすことが有る為、含水率の増加を抑えると共に、デバイスを封止する前に、あらかじめ封止用シートを乾燥することが望ましい。
国際公開第2010/084938号 国際公開第2010/084939号 国際公開第2011/016408号 国際公開第2018/181426号
例えば、支持体として高い耐透湿性(例えばWVTRが1×10−3(g/m/24hr)以下)を有するバリア層を有するプラスチックフィルムを使用し、またカバーフィルムとしてWVTRが1〜1×10−2(g/m/24hr)程度の無機膜を有するプラスチックフィルムを用いれば、カバーフィルム側から樹脂組成物中に含まれる水分を排出できるため加熱乾燥が可能で、かつ加熱乾燥後の水分吸収も抑制可能な封止用シートとすることができる。しかしながら、カバーフィルムに一定レベルの耐透湿性があるために、乾燥温度を高くしたり、乾燥時間を長く設定するなど、より厳しい条件による乾燥が必要となる。このため、支持体とカバーフィルムの熱膨張率の差により封止フィルムに反りが発生してしまい、封止工程における取り扱い性の低下、封止する際または封止後の接着不良、封止性能の低下等の問題の要因となる問題が生じることが分かった。一方で、耐透湿性のない通常のプラスチックフィルムを用いた場合、短時間で乾燥が可能となり、反りの発生を防ぐことができるが、乾燥後の吸湿の問題が生じることとなる。従って、加熱乾燥における反りを防止すると共に、乾燥後の樹脂組成物層の吸湿(含水率の増加)を抑えることが可能な封止フィルムの製造方法が求められていた。
本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意研究をした結果、金属基材を有する封止用シートの製造方法において、以下の構成とすることにより、前記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下の特徴を有するものを含む。
[1]プラスチックフィルムおよびバリア層を有する金属基材と、該金属基材のバリア層と片面が接合している樹脂組成物層と、該樹脂組成物層のもう一方の片面と接合している水蒸気透過度が5〜1×10−2(g/m/24hr)のカバーフィルムとからなる封止用シートの製造方法であって、
該封止用シートを、該カバーフィルムが下面になるように通孔を有する乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面に重石を設置して乾燥する乾燥工程、または
該封止用シートを、該金属基材が下面になるように乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面に通孔を有する重石を設置して乾燥する乾燥工程
を含む方法。
[2]金属基材の水蒸気透過度が1×10−3(g/m/24hr)以下である、[1]に記載の製造方法。
[3]バリア層が金属箔である、[1]または[2]に記載の製造方法。
[4]カバーフィルムがプラスチックフィルムおよび無機膜を有する、[1]〜[3]のいずれかに記載の製造方法。
[5]カバーフィルムのプラスチックフィルムまたは無機膜が離型処理されており、該離型処理面で樹脂組成物層と接合する、[4]に記載の製造方法。
[6]乾燥工程後の樹脂組成物層の含水率が質量基準で2500ppm以下である、[1]〜[5]のいずれかに記載の製造方法。
[7]乾燥温度が80〜180℃である、[1]〜[6]のいずれかに記載の製造方法。
本発明の製造方法によれば、乾燥による反りを抑制すると共に、乾燥後の樹脂組成物層の吸湿(含水率の増加)を抑制した封止用シートを提供することができる。
以下、本発明をその好適な実施形態に即して説明する。
本発明の製造方法は、プラスチックフィルムおよびバリア層を有する金属基材と、該金属基材のバリア層と片面が接合している樹脂組成物層と、該樹脂組成物層のもう一方の片面と接合している水蒸気透過度が5〜1×10−2(g/m/24hr)のカバーフィルムとからなる封止用シートの製造方法であって、
該封止用シートを、該カバーフィルムが下面になるように通孔を有する乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面の全面を覆うように重石を設置して乾燥する乾燥工程、または
該封止用シートを、該金属基材が下面になるように乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面の全面を覆うように通孔を有する重石を設置して乾燥する乾燥工程
を含む。
まず、封止用シートの構成について説明する。
<プラスチックフィルムおよびバリア層を有する金属基材>
プラスチックフィルムは、単層フィルムでもよく、積層フィルムでもよい。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、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)等のポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリ塩化ビニル等が挙げられる。プラスチックフィルムは、1種のみでもよく、2種以上でもよい。プラスチックフィルムは、好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムまたはポリカーボネートフィルムであり、より好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルムまたはシクロオレフィンポリマーフィルムである。プラスチックフィルムの厚さ(プラスチックフィルムが積層フィルムである場合は、その全体の厚さ)は、好ましくは10〜100μm、より好ましくは11.5〜75μm、さらに好ましくは11.5〜50μmである。
金属基材の水蒸気透過度は、封止後のデバイスを水分から保護する観点から、1×10−3(g/m/24hr)以下が好ましく、5×10−4(g/m/24hr)以下がより好ましく、1×10−4(g/m/24hr)以下がさらに好ましく、5×10−5(g/m/24hr)以下が特に好ましい。
なお、本発明における水蒸気透過度は、MOCON社製超高感度水蒸気透過率測定装置AQUATRANシリーズ、MOCON社製水蒸気透過率測定装置PERMATRANシリーズ、MORESCO社製ガス・水蒸気透過度測定装置によって測定される値である。
バリア層としては、金属基材の水蒸気透過度が1×10−3(g/m/24hr)以下を満たせる範囲であれば、特に限定されないが、例えば、金属箔や無機膜が挙げられる。金属箔としては、アルミニウム箔、電解銅箔、ステンレス箔、鉄箔、チタン箔、ニッケル箔、スズ箔等が挙げられる。無機膜としては、例えば、シリカ蒸着膜、窒化ケイ素膜、酸化ケイ素膜等の無機膜が挙げられる。複数の無機膜の複数層(例えば、シリカ蒸着膜)で構成されていてもよい。また、無機膜は、有機物と無機物から構成されていてもよく、有機層と無機膜の複合多層であってもよい。バリア層の厚さは、好ましくは0.01〜100μm、より好ましくは0.05〜50μm、さらに好ましくは0.05〜30μmである。バリア層としては、金属箔が好ましい。
金属基材としては、アルミ箔/PET複合フィルムとしてパナック社製「アルペット」、銅箔/PET複合フィルムとして、パナック社製「パナブリッド銅ペット」等の各種金属箔とプラスチックフィルムからなる金属箔複合フィルム(例えばパナック社製「パナブリッド」)、凸版印刷社製「PRIMEBARRIER」、麗光社製「べレアル」、東レ社製バリアフィルム「バリアトップ04」、三菱ケミカル社製「VIEW−BARRIER」、「X−BARRIER」、コニカミノルタ社製「Flexent」、3M社製「FIB3」、住友化学社製バリアフィルム、尾池工業社製バリアフィルム、富士フィルム社製バリアフィルム等が挙げられる。
<樹脂組成物層>
本発明において、樹脂組成物層に特に限定は無く、公知の樹脂組成物を使用して樹脂組成物層を形成することができる。有機ELデバイス等を良好に封止するために、樹脂組成物層は、オレフィン系樹脂および/またはエポキシ樹脂を含んでいることが好ましい。
本発明で使用し得るオレフィン系樹脂としては、オレフィン由来の骨格を有するものであれば特に限定されない。例えば、特許文献1に記載されているオレフィン系樹脂が、公知のものとして挙げられる。オレフィンは、1個のオレフィン性炭素−炭素二重結合を有するモノオレフィンおよび/または2個のオレフィン性炭素−炭素二重結合を有するジオレフィンが好ましい。モノオレフィンとしては、好ましくは、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン(イソブテン)、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン等のα−オレフィンが挙げられ、ジオレフィンとしては、好ましくは、1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2,3−ジメチルブタジエン等が挙げられる。オレフィン系樹脂中のオレフィン由来の骨格は、1種であっても2種以上であってよい。オレフィン系樹脂は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
オレフィン系樹脂は、単独重合体でもよく、ランダム共重合体、ブロック共重合体等の共重合体でもよい。共重合体としては、2種以上のオレフィンの共重合体、およびオレフィンと非共役ジエン、スチレン等のオレフィン以外のモノマーとの共重合体が挙げられる。好ましい共重合体の例として、エチレン−非共役ジエン共重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン共重合体、プロピレン−ブテン−非共役ジエン共重合体、スチレン−イソブチレン共重合体、スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体等が挙げられる。
また、オレフィン系樹脂としては、例えば、国際公開2011/62167号に記載のイソブチレン変性樹脂、国際公開2013/108731号に記載のスチレン−イソブチレン変性樹脂等が挙げられる。
オレフィン系樹脂は、ポリブテン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂が好ましい。ここで、「ポリブテン系樹脂」とは、ポリマーを構成する全オレフィンモノマー単位のうちの主単位(最大含有量の単位)がブテン由来である樹脂を指し、「ポリプロピレン系樹脂」とは、ポリマーを構成する全オレフィンモノマー単位のうちの主単位(最大含有量の単位)がプロピレン由来である樹脂を指す。
なお、ポリブテン系樹脂が共重合体である場合、ブテン以外のモノマーとしては、例えば、スチレン、エチレン、プロピレン、イソプレン等が挙げられる。ポリプロピレン系樹脂が共重合体である場合、プロピレン以外のモノマーとしては、例えば、エチレン、ブテン、イソプレン等が挙げられる。
オレフィン系樹脂は、接着性、接着湿熱耐性等の優れた物性を付与する観点から、酸無水物基(即ち、カルボニルオキシカルボニル基(−CO−O−CO−))を有するオレフィン系樹脂および/またはエポキシ基を有するオレフィン系樹脂を含むことが好ましい。酸無水物基としては、例えば、無水コハク酸に由来する基、無水マレイン酸に由来する基、無水グルタル酸に由来する基等が挙げられる。オレフィン系樹脂は、1種または2種以上の酸無水物基を有することができる。酸無水物基を有するオレフィン系樹脂は、例えば、酸無水物基を有する不飽和化合物で、オレフィン系樹脂をラジカル反応条件下にてグラフト変性することで得られる。また、酸無水物基を有する不飽和化合物を、オレフィン等とともにラジカル共重合するようにしてもよい。同様に、エポキシ基を有するオレフィン系樹脂は、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基を有する不飽和化合物で、オレフィン系樹脂をラジカル反応条件下にてグラフト変性することで得られる。また、エポキシ基を有する不飽和化合物を、オレフィン等とともにラジカル共重合するようにしてもよい。オレフィン系樹脂は1種または2種以上を使用でき、酸無水物基を有するオレフィン系樹脂およびエポキシ基を有するオレフィン系樹脂を併用してもよい。
酸無水物基を有するオレフィン系樹脂としては、酸無水物基を有するポリブテン系樹脂、酸無水物基を有するポリプロピレン系樹脂が好ましい。また、エポキシ基を有するオレフィン系樹脂としては、エポキシ基を有するポリブテン系樹脂、エポキシ基を有するポリプロピレン系樹脂が好ましい。
酸無水物基を有するオレフィン系樹脂中の酸無水物基の濃度は、0.05〜10mmol/gが好ましく、0.1〜5mmol/gがより好ましい。酸無水物基の濃度はJIS K 2501の記載に従い、樹脂1g中に存在する酸を中和するのに必要な水酸化カリウムのmg数として定義される酸価の値より得られる。また、オレフィン系樹脂中の酸無水物基を有するオレフィン系樹脂の量は、好ましくは0〜70質量%、より好ましくは10〜50質量%である。
また、エポキシ基を有するオレフィン系樹脂中のエポキシ基の濃度は、0.05〜10mmol/gが好ましく、0.1〜5mmol/gがより好ましい。エポキシ基濃度はJIS K 7236−1995に基づいて得られるエポキシ当量から求められる。また、オレフィン系樹脂中のエポキシ基を有するオレフィン系樹脂の量は、好ましくは0〜70質量%、より好ましくは10〜50質量%である。
オレフィン系樹脂は、封止性能等の優れた物性を付与する観点から、特に酸無水物基を有するオレフィン系樹脂およびエポキシ基を有するオレフィン系樹脂の両方を含むことが好ましい。このようなオレフィン系樹脂は、酸無水物基とエポキシ基を加熱により反応させ架橋構造を形成し、封止性能等に優れた封止層を形成することができる。架橋構造形成は封止後に行うこともできるが、例えば電子デバイス等、封止対象が熱に弱いものである場合、封止フィルムを用いて封止し、該封止フィルムを製造する際に架橋構造を形成しておくのが望ましい。
酸無水物基を有するオレフィン系樹脂とエポキシ基を有するオレフィン系樹脂の割合は適切な架橋構造が形成できれば特に限定されないが、エポキシ基と酸無水物基とのモル比(エポキシ基:酸無水物基)は、好ましくは100:10〜100:400、より好ましくは100:25〜100:350、特に好ましくは100:40〜100:300である。
本発明の樹脂組成物において、エポキシ基を有するオレフィン系樹脂を用いる場合、エポキシ基と反応し得る官能基(但し、酸無水物基を除く)を有するオレフィン系樹脂を使用してよい。前記官能基としては、例えば、水酸基、フェノール性水酸基、アミノ基、カルボキシ基等が挙げられる。
本発明の樹脂組成物において、酸無水物基を有するオレフィン系樹脂を用いる場合、酸無水物基と反応し得る官能基(但し、エポキシ基を除く)を有するオレフィン系樹脂を使用してよい。前記官能基としては、例えば、水酸基、1級または2級のアミノ基、チオール基、オキセタン基が挙げられる。
オレフィン系樹脂の数平均分子量は、特に限定はされないが、樹脂組成物のワニスの良好な塗工性と樹脂組成物における他の成分との良好な相溶性をもたらすという観点から、1,000,000以下が好ましく、750,000以下がより好ましく、500,000以下がより一層好ましく、400,000以下がさらに好ましく、300,000以下がさらに一層好ましく、200,000以下が特に好ましく、150,000以下が最も好ましい。一方、樹脂組成物のワニスの塗工時のハジキを防止し、形成される樹脂組成物層の封止性能を発現させ、機械強度を向上させるという観点から、この数平均分子量は、1,000以上が好ましく、2,000以上がより好ましい。なお、本発明における数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法(ポリスチレン換算)で測定される。GPC法による数平均分子量は、具体的には、測定装置として島津製作所社製LC−9A/RID−6Aを、カラムとして昭和電工社製Shodex K−800P/K−804L/K−804Lを、移動相としてトルエン等を用いて、カラム温度40℃にて測定し、標準ポリスチレンの検量線を用いて算出することができる。
本発明におけるオレフィン系樹脂は、ワニスの増粘による流動性の低下を抑制する観点から非晶性であることが好ましい。ここで、非晶性とは、オレフィン系樹脂が明確な融点を有しないことを意味し、例えば、オレフィン系樹脂のDSC(示差走査熱量測定)で融点を測定した場合に明確なピークが観察されないものを使用することができる。
次に、オレフィン系樹脂の具体例を説明する。ポリプロピレン系樹脂の具体例として、星光PMC社製「T−YP341」(グリシジルメタクリレート変性プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン単位とブテン単位の合計100質量%あたりのブテン単位の量:29質量%、エポキシ基濃度:0.638mmol/g、数平均分子量:155,000)、星光PMC社製「T−YP279」(無水マレイン酸変性プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン単位とブテン単位の合計100質量%あたりのブテン単位の量:36質量%、酸無水物基濃度:0.464mmol/g、数平均分子量:35,000)、星光PMC社製「T−YP276」(グリシジルメタクリレート変性プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン単位とブテン単位の合計100質量%あたりのブテン単位の量:36質量%、エポキシ基濃度:0.638mmol/g、数平均分子量:57,000)、星光PMC社製「T−YP312」(無水マレイン酸変性プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン単位とブテン単位の合計100質量%あたりのブテン単位の量:29質量%、酸無水物基濃度:0.464mmol/g、数平均分子量:60,900)、星光PMC社製「T−YP313」(グリシジルメタクリレート変性プロピレン−ブテンランダム共重合体、プロピレン単位とブテン単位の合計100質量%あたりのブテン単位の量:29質量%、エポキシ基濃度:0.638mmol/g、数平均分子量:155,000)等が挙げられる。
ポリブテン系樹脂の具体例としては、JXエネルギー社製「HV−1900」(ポリブテン、数平均分子量:2,900)、東邦化学工業社製「HV−300M」(無水マレイン酸変性液状ポリブテン(「HV−300」(数平均分子量:1,400)の変性品)、数平均分子量:2,100、酸無水物基を構成するカルボキシ基の数:3.2個/1分子、酸価:43.4mgKOH/g、酸無水物基濃度:0.77mmol/g)、BASF社製「オパノールB100」(ポリイソブチレン、粘度平均分子量:1,110,000)、BASF社製「N50SF」(ポリイソブチレン、粘度平均分子量:400,000)が挙げられる。
スチレン−イソブチレン共重合体の具体例としては、カネカ社製「SIBSTAR T102」(スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体、数平均分子量:100,000、スチレン含量:30質量%)、星光PMC社製「T−YP757B」(無水マレイン酸変性スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体、酸無水物基濃度:0.464mmol/g、数平均分子量:100,000)、星光PMC社製「T−YP766」(グリシジルメタクリレート変性スチレン−イソブチレン−スチレンブロック共重合体、エポキシ基濃度:0.638mmol/g、数平均分子量:100,000)、星光PMC社製「T−YP8920」(無水マレイン酸変性スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体、酸無水物基濃度:0.464mmol/g、数平均分子量:35,800)、星光PMC社製「T−YP8930」(グリシジルメタクリレート変性スチレン−イソブチレン−スチレン共重合体、エポキシ基濃度:0.638mmol/g、数平均分子量:48,700)が挙げられる。
本発明の樹脂組成物中のオレフィン系樹脂の含有量は特に制限はない。しかし、樹脂組成物の封止性能および取り扱い性の観点から、該含有量は、樹脂組成物の不揮発分100質量%に対して、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上であり、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは35質量%以下である。
エポキシ樹脂は、平均して1分子当り2個以上のエポキシ基を有するものであれば、制限なく使用できる。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、リン含有エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂(例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジル−p−アミノフェノール、ジグリシジルトルイジン、ジグリシジルアニリン等)、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、ブタジエン構造を有するエポキシ樹脂、ビスフェノールのジグリシジルエーテル化物、ナフタレンジオールのジグリシジルエーテル化物、フェノール類のジグリシジルエーテル化物、およびアルコール類のジグリシジルエーテル化物、並びにこれらのエポキシ樹脂のアルキル置換体、ハロゲン化物および水素添加物等が挙げられる。エポキシ樹脂は、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
エポキシ樹脂のエポキシ当量は、反応性等の観点から、好ましくは50〜5,000、より好ましくは50〜3,000、より好ましくは80〜2,000、より好ましくは100〜1,000、より好ましくは120〜1,000、より好ましくは140〜300である。なお、「エポキシ当量」とは1グラム当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム数(g/eq)であり、JIS K 7236に規定された方法に従って測定される。また、エポキシ樹脂の重量平均分子量は、好ましくは5,000以下である。
エポキシ樹脂は、液状または固形状のいずれでもよく、液状エポキシ樹脂と固形状エポキシ樹脂の両方を用いてもよい。ここで、「液状」および「固形状」とは、常温(25℃)および常圧(1気圧)でのエポキシ樹脂の状態である。
エポキシ樹脂の量は特に制限はない。エポキシ樹脂を使用する場合、その量は、樹脂組成物層の全体あたり(即ち、樹脂組成物の不揮発分全体あたり)、20〜80質量%が好ましく、30〜70質量%がより好ましく、50〜65質量%がさらに好ましい。
本発明の封止用シートの水分遮断性の観点から、樹脂組成物層は、吸湿性フィラーを含んでいてもよい。
吸湿性フィラーは、水分を吸収する能力を有するフィラーであれば特に限定はされないが、好ましくは金属酸化物、金属水酸化物等が挙げられる。具体的には、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム、酸化アルミニウム、酸化バリウム、焼成ハイドロタルサイト、焼成ドロマイト等の金属酸化物、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化アルミニウム、水酸化バリウム、半焼成ハイドロタルサイト等の金属水酸化物等が挙げられる。中でも、吸湿性の点から、半焼成ハイドロタルサイト、焼成ハイドロタルサイトが好ましく、透明性の観点から半焼成ハイドロタルサイトがより好ましい。
以下、吸湿性フィラーとして好ましい半焼成ハイドロタルサイト、焼成ハイドロタルサイトについて説明する。ハイドロタルサイトは、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイト、および焼成ハイドロタルサイトに分類することができ、特に樹脂組成物の透明性や耐透湿性の観点から半焼成ハイドロタルサイトが好ましい。
未焼成ハイドロタルサイトは、例えば、天然ハイドロタルサイト(MgAl(OH)16CO・4HO)に代表されるような層状の結晶構造を有する金属水酸化物であり、例えば、基本骨格となる層[Mg1−XAl(OH)X+と中間層[(COX/2・mHO]X−からなる。本発明における未焼成ハイドロタルサイトは、合成ハイドロタルサイト等のハイドロタルサイト様化合物を含む概念である。ハイドロタルサイト様化合物としては、例えば、下記式(I)および下記式(II)で表されるものが挙げられる。
[M2+ 1−x3+ (OH)x+・[(An−x/n・mHO]x− (I)
(式中、M2+はMg2+、Zn2+などの2価の金属イオンを表し、M3+はAl3+、Fe3+などの3価の金属イオンを表し、An−はCO 2−、Cl、NO などのn価のアニオンを表し、0<x<1であり、0≦m<1であり、nは正の数である。)
式(I)中、M2+は、好ましくはMg2+であり、M3+は、好ましくはAl3+であり、An−は、好ましくはCO 2−である。
2+ Al(OH)2x+6−nz(An−・mHO (II)
(式中、M2+はMg2+、Zn2+などの2価の金属イオンを表し、An−はCO 2−、Cl、NO などのn価のアニオンを表し、xは2以上の正の数であり、zは2以下の正の数であり、mは正の数であり、nは正の数である。)
式(II)中、M2+は、好ましくはMg2+であり、An−は、好ましくはCO 2−である。
半焼成ハイドロタルサイトは、未焼成ハイドロタルサイトを焼成して得られる、層間水の量が減少または消失した層状の結晶構造を有する金属水酸化物をいう。「層間水」とは、組成式を用いて説明すれば、上述した未焼成の天然ハイドロタルサイトおよびハイドロタルサイト様化合物の組成式に記載の「HO」を指す。
一方、焼成ハイドロタルサイトは、未焼成ハイドロタルサイトまたは半焼成ハイドロタルサイトを焼成して得られ、層間水だけでなく、水酸基も縮合脱水によって消失した、アモルファス構造を有する金属酸化物をいう。
未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトおよび焼成ハイドロタルサイトは、飽和吸水率により区別することができる。半焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、1質量%以上20質量%未満である。一方、未焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、1質量%未満であり、焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、20質量%以上である。
本発明における「飽和吸水率」とは、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトまたは焼成ハイドロタルサイトを天秤にて1.5g量り取り、初期質量を測定した後、大気圧下、60℃、90%RH(相対湿度)に設定した小型環境試験器(エスペック社製SH−222)に200時間静置した場合の、初期質量に対する質量増加率を言い、下記式(i):
飽和吸水率(質量%)
=100×(吸湿後の質量−初期質量)/初期質量 (i)
で求めることができる。
半焼成ハイドロタルサイトの飽和吸水率は、好ましくは3質量%以上20質量%未満、より好ましくは5質量%以上20質量%未満である。
また、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトおよび焼成ハイドロタルサイトは、熱重量分析で測定される熱重量減少率により区別することができる。半焼成ハイドロタルサイトの280℃における熱重量減少率は15質量%未満であり、かつその380℃における熱重量減少率は12質量%以上である。一方、未焼成ハイドロタルサイトの280℃における熱重量減少率は、15質量%以上であり、焼成ハイドロタルサイトの380℃における熱重量減少率は、12質量%未満である。
熱重量分析は、日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA EXSTAR6300を用いて、アルミニウム製のサンプルパンにハイドロタルサイトを5mg秤量し、蓋をせずオープンの状態で、窒素流量200mL/分の雰囲気下、30℃から550℃まで昇温速度10℃/分の条件で行うことができる。熱重量減少率は、下記式(ii):
熱重量減少率(質量%)
=100×(加熱前の質量−所定温度に達した時の質量)/加熱前の質量 (ii)
で求めることができる。
また、未焼成ハイドロタルサイト、半焼成ハイドロタルサイトおよび焼成ハイドロタルサイトは、粉末X線回折で測定されるピークおよび相対強度比により区別することができる。半焼成ハイドロタルサイトは、粉末X線回折により2θが8〜18°付近に二つにスプリットしたピーク、または二つのピークの合成によりショルダーを有するピークを示し、低角側に現れるピークまたはショルダーの回折強度(=低角側回折強度)と、高角側に現れるピークまたはショルダーの回折強度(=高角側回折強度)の相対強度比(低角側回折強度/高角側回折強度)は、0.001〜1,000である。一方、未焼成ハイドロタルサイトは8〜18°付近で一つのピークしか有しないか、または低角側に現れるピークまたはショルダーと高角側に現れるピークまたはショルダーの回折強度の相対強度比が前述の範囲外となる。焼成ハイドロタルサイトは8°〜18°の領域に特徴的ピークを有さず、43°に特徴的なピークを有する。粉末X線回折測定は、粉末X線回折装置(PANalytical社製、Empyrean)により、対陰極CuKα(1.5405Å)、電圧:45V、電流:40mA、サンプリング幅:0.0260°、走査速度:0.0657°/s、測定回折角範囲(2θ):5.0131〜79.9711°の条件で行った。ピークサーチは、回折装置付属のソフトウエアのピークサーチ機能を利用し、「最小有意度:0.50、最小ピークチップ:0.01°、最大ピークチップ:1.00°、ピークベース幅:2.00°、方法:2次微分の最小値」の条件で行うことができる。
半焼成ハイドロタルサイトのBET比表面積は、1〜250m/gが好ましく、5〜200m/gがより好ましい。半焼成ハイドロタルサイトのBET比表面積は、BET法に従って、比表面積測定装置(Macsorb HM Model 1210 マウンテック社製)を用いて試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて算出することができる。
半焼成ハイドロタルサイトの平均粒子径は、1〜1,000nmが好ましく、10〜800nmがより好ましい。半焼成ハイドロタルサイトの平均粒子径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定(JIS Z 8825)により粒度分布を体積基準で作成したときの該粒度分布のメディアン径である。
半焼成ハイドロタルサイトは、表面処理剤で表面処理したものを用いることができる。表面処理に使用する表面処理剤としては、例えば、高級脂肪酸、アルキルシラン類、シランカップリング剤等を使用することができ、なかでも、高級脂肪酸、アルキルシラン類が好適である。表面処理剤は、1種または2種以上を使用できる。
高級脂肪酸としては、例えば、ステアリン酸、モンタン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸などの炭素数18以上の高級脂肪酸が挙げられ、中でも、ステアリン酸が好ましい。これらは、1種または2種以上を使用できる。
アルキルシラン類としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、n−オクタデシルジメチル(3−(トリメトキシシリル)プロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられる。これら、1種または2種以上を使用できる。
シランカップリング剤としては、例えば、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシランおよび2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ系シランカップリング剤;3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランおよび11−メルカプトウンデシルトリメトキシシランなどのメルカプト系シランカップリング剤;3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルジメトキシメチルシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランおよびN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルジメトキシメチルシランなどのアミノ系シランカップリング剤;3−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイド系シランカップリング剤、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランおよびビニルメチルジエトキシシランなどのビニル系シランカップリング剤;p−スチリルトリメトキシシランなどのスチリル系シランカップリング剤;3−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランおよび3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリレート系シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランなどのイソシアネート系シランカップリング剤、ビス(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、ビス(トリエトキシシリルプロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド系シランカップリング剤;フェニルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、イミダゾールシラン、トリアジンシラン等を挙げることができる。これらは、1種または2種以上を使用できる。
半焼成ハイドロタルサイトの表面処理は、例えば、未処理の半焼成ハイドロタルサイトを混合機で常温にて攪拌分散させながら、表面処理剤を添加噴霧して5〜60分間攪拌することによって行なうことができる。混合機としては、公知の混合機を使用することができ、例えば、Vブレンダー、リボンブレンダー、バブルコーンブレンダー等のブレンダー、ヘンシェルミキサーおよびコンクリートミキサー等のミキサー、ボールミル、カッターミル等が挙げられる。又、ボールミルなどで半焼成ハイドロタルサイトを粉砕する際に、前記の高級脂肪酸、アルキルシラン類またはシランカップリング剤を添加し、表面処理を行うこともできる。表面処理剤の使用量は、半焼成ハイドロタルサイトの種類または表面処理剤の種類等によっても異なるが、表面処理されていない半焼成ハイドロタルサイト100質量部に対して1〜10質量部が好ましい。本発明においては、表面処理された半焼成ハイドロタルサイトも、「半焼成ハイドロタルサイト」に包含される。
半焼成ハイドロタルサイトの量に特に限定はない。封止用シートの水分遮断性の観点から、半焼成ハイドロタルサイトを使用する場合、その量は、樹脂組成物層の全体あたり(即ち、樹脂組成物の不揮発分全体あたり)、3〜50質量%が好ましく、5〜45質量%がより好ましく、10〜40質量%がさらに好ましい。
半焼成ハイドロタルサイトとしては、例えば「DHT−4C」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)、「DHT−4A−2」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)等が挙げられる。一方、焼成ハイドロタルサイトとしては、例えば「KW−2200」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)等が挙げられ、未焼成ハイドロタルサイトとしては、例えば「DHT−4A」(協和化学工業社製、平均粒子径:400nm)、「STABIACE HT−1」、「STABIACE HT−7」、「STABIACE HT−P」(いずれも堺化学工業社製)等が挙げられる。
樹脂組成物層は、上述したオレフィン系樹脂、エポキシ樹脂および半焼成ハイドロタルサイトとは異なる他の成分を含んでいてもよい。他の成分に制限はなく、封止用の樹脂組成物の成分として公知のものを使用することができる。他の成分としては、例えば、硬化剤、硬化促進剤、オレフィン系樹脂およびエポキシ樹脂とは異なる他の樹脂、半焼成ハイドロタルサイトとは異なる他の無機充填剤、シランカップリング剤等が挙げられる。これらの他の成分は、いずれも、1種のみでもよく、2種以上でもよい。
エポキシ基を有するオレフィン系樹脂および/またはエポキシ樹脂を使用する場合、その硬化のために、硬化剤を使用するか、または硬化剤および硬化促進剤を併用することが好ましい。硬化剤および/または硬化促進剤は、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用してもよい。硬化剤としては、例えばイミダゾール化合物、3級・4級アミン系化合物、ジメチルウレア化合物、有機ホスフィン化合物、1級・2級アミン系化合物等挙げられる。硬化促進剤としては、例えば、イミダゾール化合物、3級・4級アミン系化合物、ジメチルウレア化合物、有機ホスフィン化合物等が挙げられる。
本発明における硬化剤および/または硬化促進剤としてのイミダゾール化合物としては、例えば、1H−イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテイト、2,4−ジアミノ−6−(2’−ウンデシルイミダゾリル−(1’))−エチル−s−トリアジン、2−フェニル−4,5−ビス(ヒドロキシメチル)イミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ドデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチル−5−ヒドロキシメチルイミダゾール、2,4−ジアミノ−6−(2’−メチルイミダゾリル−(1’)−エチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−(2’−メチルイミダゾリル−(1’))−エチル−s−トリアジンイソシアヌル酸付加物等が挙げられる。イミダゾール化合物の具体例としては、キュアゾール2MZ、2P4MZ、2E4MZ、2E4MZ−CN、C11Z、C11Z−CN、C11Z−CNS、C11Z−A、2PHZ、1B2MZ、1B2PZ、2PZ、C17Z、1.2DMZ、2P4MHZ−PW、2MZ−A、2MA−OK(いずれも四国化成工業社製)等が挙げられる。
本発明における硬化剤および/または硬化促進剤としての3級・4級アミン系硬化剤としては、特に制限はないが、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド等の4級アンモニウム塩;DBU(1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7)、DBN(1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5)、DBU−フェノール塩、DBU−オクチル酸塩、DBU−p−トルエンスルホン酸塩、DBU−ギ酸塩、DBU−フェノールノボラック樹脂塩等のジアザビシクロ化合物;ベンジルジメチルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジアミノメチル)フェノール(TAP)等の3級アミンおよびそれらの塩、芳香族ジメチルウレア、脂肪族ジメチルウレア等のジメチルウレア化合物;等が挙げられる。
本発明における硬化剤としての1級・2級アミン系化合物としては、例えば、脂肪族アミンであるジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2−メチルペンタメチレンジアミン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、ジプロピレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2−ジアミノシクロヘキサン等、脂環式アミンであるN−アミノエチルピペラジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン等、芳香族アミンであるジアミノジフェニルメタン、m−フェニレンジアミン、m−キシレンジアミン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジエチルトルエンジアミン等が挙げられる。1級・2級アミン系化合物の具体例としては、カヤハードA−A(日本化薬社製:4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン)等が挙げられる。
本発明における硬化剤および/または硬化促進剤としてのジメチルウレア化合物の具体例としては、DCMU(3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルウレア)、U−CAT3512T(サンアプロ社製)等の芳香族ジメチルウレア、U−CAT3503N(サンアプロ社製)等の脂肪族ジメチルウレア等が挙げられる。中でも硬化性の点から、芳香族ジメチルウレアが好ましく用いられる。
本発明における硬化剤および/または硬化促進剤としての有機ホスフィン化合物としては、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラ−p−トリルボレート、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリ−tert−ブチルホスホニウムテトラフェニルボレート、(4−メチルフェニル)トリフェニルホスホニウムチオシアネート、テトラフェニルホスホニウムチオシアネート、ブチルトリフェニルホスホニウムチオシアネート、トリフェニルホスフィントリフェニルボラン等が挙げられる。有機ホスフィン化合物の具体例としては、TPP、TPP−MK、TPP−K、TTBuP−K、TPP−SCN、TPP−S(北興化学工業社製)等が挙げられる。
樹脂組成物中の硬化剤および/または硬化促進剤の含有量は特に制限はないが、封止層(樹脂組成物層)の透明性等の低下を防止するという観点から、樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対し、5質量%以下が好ましく、1質量%以下がより好ましい。一方、封止層のタックを抑制させるという観点から、該含有量は、樹脂組成物中の不揮発成分100質量%に対し、0.0005質量%以上が好ましく、0.001質量%以上がより好ましい。
本発明において、樹脂組成物層は、オレフィン系樹脂およびエポキシ樹脂とは異なる他の樹脂を含んでいてもよい。他の樹脂としては、例えば、粘着付与樹脂、オレフィン系樹脂とは異なる熱可塑性樹脂(例えば、フェノキシ樹脂等)が挙げられる。フェノキシ樹脂は、エポキシ樹脂と同様に、エポキシ基を有し得る。フェノキシ樹脂のエポキシ当量は、好ましくは5,000超16,000以下、より好ましくは10,000以上16,000以下である。
本発明において、樹脂組成物層は、吸湿性フィラーとは異なる他の無機充填剤を含んでいてもよい。他の無機充填剤としては、例えば、タルク、シリカ、アルミナ、硫酸バリウム、クレー、マイカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、ホウ酸アルミニウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ビスマス、酸化チタン、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム等が挙げられる。他の無機充填剤の量は、樹脂組成物層の全体あたり(即ち、樹脂組成物の不揮発分全体あたり)、好ましくは0〜12質量%、より好ましくは0〜10質量%、さらに好ましくは0〜8質量%である。
樹脂組成物層の厚さは、好ましくは5〜75μm、より好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは5〜30μmである。
<カバーフィルム>
本発明において使用するカバーフィルムは、水蒸気透過度が5〜1×10−2(g/m/24hr)のカバーフィルムである。カバーフィルムの水蒸気透過度をこの範囲とすることで、耐透湿性と樹脂組成物層の乾燥性の両立を図ることを可能とする。
このようなカバーフィルムは、例えば、プラスチックフィルムと無機膜を含む。
プラスチックフィルムは、単層フィルムでもよく、積層フィルムでもよい。プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン(PP)等のポリオレフィン、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)等のポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリイミド(PI)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリ塩化ビニル等のプラスチックフィルムが挙げられる。プラスチックフィルムは、1種のみでもよく、2種以上でもよい。カバーフィルムは、好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルムまたはポリカーボネートフィルムであり、より好ましくはポリエチレンテレフタレートフィルムまたはシクロオレフィンポリマーフィルムである。プラスチックフィルムの厚さ(積層フィルムである場合は、その全体の厚さ)は、好ましくは10〜100μm、より好ましくは12.5〜75μm、さらに好ましくは12.5〜50μmである。
無機膜としては、例えば、シリカ蒸着膜、窒化ケイ素膜、酸化ケイ素膜等の無機膜が挙げられる。無機膜は、プラスチックフィルムの水蒸気透過度が5〜1×10−2(g/m/24hr)を満たす範囲であれば、複数の無機膜の複数層(例えば、シリカ蒸着膜)で構成されていてもよい。また、無機膜は、有機物と無機物から構成されていてもよく、有機層と無機膜の複合多層であってもよい。無機膜の厚さは、好ましくは0.01〜100μm、より好ましくは0.05〜50μm、さらに好ましくは0.05〜30μmである。
カバーフィルムの水蒸気透過度は、乾燥後の樹脂組成物層の吸湿(含水率の増加)を防止する観点から、好ましくは1×10−2(g/m/24hr)以上5(g/m/24hr)以下、より好ましくは2.5×10−2(g/m/24hr)以上3(g/m/24hr)以下、さらに好ましくは5×10−2(g/m/24hr)以上2(g/m/24hr)以下である。
カバーフィルムは市販品を使用することができる。例えば、クラレ社製「クラリスタCI」、三菱樹脂社製「テックバリアHX」、「テックバリアLX」および「テックバリアL」、大日本印刷社製「IB−PET−PXB」、凸版印刷社製「GL,GXシリーズ」等が挙げられる。
カバーフィルムは、剥離を容易とするため、樹脂組成物層と接触する面(例えば、無機膜面またはプラスチックフィルム面)に離型処理がされていてもよい。離型処理は、例えば、カバーフィルムに、離型剤を塗布し、乾燥することによって離型層を形成する等により行うことができる。この場合、離型剤の塗布後の乾燥温度は、例えば100〜150℃であり、乾燥時間は、例えば5〜120分である。
離型剤としては、例えば、シリコーン系離型剤、アルキッド系離型剤、フッ素系離型剤、オレフィン系離型剤等が挙げられる。離型層は、シリコーン系離型剤またはアルキッド系離型剤から形成されていることが好ましい。離型層の厚さは、好ましくは0.05〜1μm、より好ましくは0.05〜0.5μm、さらに好ましくは0.05〜0.1μmである。
次に、乾燥工程について説明する。
<封止用シートを、カバーフィルムが下面になるように通孔を有する乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面の全面を覆うように重石を設置して乾燥する工程>
乾燥棚に設けられた通孔の形状および大きさは、樹脂組成物層中に存在する水分が通過することができる限り特に限定されるものではなく、形状としては、例えば、丸穴、角穴、長角穴、長丸穴、六角形穴、菱穴、十文字穴、丸穴と十文字穴が交互に開いた丸十文字穴等が挙げられ、大きさとしては、例えば、丸穴であれば直径が0.35mmφから50mmφ、角穴であれば1mm×1mmから50mm×50mm、長角穴や長丸穴であれば0.1mm×4mmから50mm×80mm、六角形穴であれば幅が1mmから80mm、菱穴であれば1mm×1mmから50mm×50mm等が挙げられる。また、封止用シートの下面が接する乾燥棚の面積において通孔が占める面積の割合は、好ましくは10〜90%であり、より好ましくは15〜85%であり、さらに好ましくは20〜80%である。また、通孔の配置パターンは、本発明の効果が発揮されれば特に限定されるものではなく、規則的またはランダムのいずれでもよいが、封止シートを均一に乾燥する観点から、好ましくは規則的(例、60度千鳥型、角千鳥型、並列型、長丸穴千鳥型、長丸穴並列型、角穴千鳥型、角穴並列型、六角形60度千鳥型、長角穴千鳥型、長角穴並列型等)である。
重石の材質は、乾燥後の封止用シートの反りを抑制することができる限り特に限定されるものではなく、例えば、金属(ステンレス鋼(SUS)、鋼、メッキ鋼、カラー鋼、アルミ板、チタン板等)、複合樹脂パネル等が挙げられ、耐熱性及び熱伝導性の観点から、金属(特に、ステンレス鋼(SUS))が好ましい。重石の重量は、乾燥後の封止用シートの反りを抑制することができる限り特に限定されるものではないが、封止用シートの上面に対し、好ましくは5〜80N/m、より好ましくは10〜70N/m、さらに好ましくは15〜50N/mの力が印加されるような重量である。また、重石の形状は、該封止用シートの上面の全面を覆うことができる限り特に限定されるものではなく、例えば、平面板状、通穴を設けた板状、凹凸面を持つ板状等が挙げられ、均一に熱を伝え、封止用シートの上面の全面を被覆出来る観点から、平面板状が好ましい。
乾燥装置は特に限定されるものではなく、例えば、対流伝熱乾燥、伝導伝熱乾燥、ふく射伝熱乾燥、マイクロ波乾燥を用いた装置が挙げられる。乾燥方法は、特に限定されるものではなく、例えば、上記の通り封止用シートを設置した乾燥棚を乾燥炉に投入して加熱する方法、乾燥棚を乾燥炉に投入した後、真空下加熱する方法、封止用シートを設置した乾燥棚を搬送方式の乾燥炉に投入して加熱する方法等が挙げられる。乾燥温度および乾燥時間は、樹脂組成物層の含水率を低下させることができる限り特に限定されるものではないが、乾燥温度は、樹脂組成物層中に混入した水分を効果的に除去する観点から、好ましくは80〜180℃であり、より好ましくは90〜170℃であり、さらに好ましくは100〜170℃であり、乾燥時間も表面吸着水を効果的に除去する観点から、好ましくは1〜170時間であり、より好ましくは10〜160時間であり、さらに好ましくは15〜150時間である。
<封止用シートを、金属基材が下面になるように乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面の全面を覆うように通孔を有する重石を設置して乾燥する工程>
重石に設けられた通孔の形状および大きさは、樹脂組成物層中に存在する水分が通過することができる限り特に限定されるものではなく、形状としては、例えば、丸穴、角穴、長角穴、長丸穴、六角形穴、菱穴、十文字穴、丸穴と十文字穴が交互に開いた丸十文字穴等が挙げられ、大きさとしては、例えば、丸穴であれば直径が0.35mmφから50mmφ、角穴であれば1mm×1mmから50mm×50mm、長角穴や長丸穴であれば0.1mm×4mmから50mm×80mm、六角形穴であれば幅が1mmから80mm、菱穴であれば1mm×1mmから50mm×50mm等が挙げられる。また、封止用シートの上面が接する重石の面積において通孔が占める面積の割合は、好ましくは10〜90%であり、より好ましくは15〜85%であり、さらに好ましくは20〜80%である。また、通孔の配置パターンは、本発明の効果が発揮されれば特に限定されるものではなく、規則的またはランダムのいずれでもよいが、封止シートを均一に乾燥する観点から、好ましくは規則的(例、60度千鳥型、角千鳥型、並列型、長丸穴千鳥型、長丸穴並列型、角穴千鳥型、角穴並列型、六角形60度千鳥型、長角穴千鳥型、長角穴並列型等)である。
重石の材質は、乾燥後の封止用シートの反りを抑制することができる限り特に限定されるものではなく、例えば、金属(ステンレス鋼(SUS)、鋼、メッキ鋼、カラー鋼、アルミ板、チタン板等)、複合樹脂パネル等が挙げられ、耐熱性及び熱伝導性の観点から、金属(特に、ステンレス鋼(SUS))が好ましい。重石の重量は、乾燥後の封止用シートの反りを抑制することができる限り特に限定されるものではないが、封止用シートの上面に対し、好ましくは5〜80N/m、より好ましくは10〜70N/m、さらに好ましくは15〜50N/mの力が印加されるような重量である。また、重石の形状は、該封止用シートの上面の全面を覆うことができる限り特に限定されるものではなく、例えば、平面板状、通穴を設けた板状、凹凸面を持つ板状等が挙げられ、均一に熱を伝え、封止用シートの上面の全面を被覆出来る観点から、平面板状が好ましい。
乾燥装置は特に限定されるものではなく、例えば、対流伝熱乾燥、伝導伝熱乾燥、ふく射伝熱乾燥、マイクロ波乾燥を用いた装置が挙げられる。乾燥方法は、特に限定されるものではなく、例えば、上記の通り封止用シートを設置した乾燥棚を乾燥炉に投入して加熱する方法、乾燥棚を乾燥炉に投入した後、真空下加熱する方法、封止用シートを設置した乾燥棚を搬送方式の乾燥炉に投入して加熱する方法等が挙げられる。乾燥温度および乾燥時間は、樹脂組成物層の含水率を低下させることができる限り特に限定されるものではないが、乾燥温度は、表面吸着水を効果的に除去する観点から、好ましくは80〜180℃であり、より好ましくは90〜170℃であり、さらに好ましくは100〜170℃であり、乾燥時間も表面吸着水を効果的に除去する観点から、好ましくは1〜170時間であり、より好ましくは10〜160時間であり、さらに好ましくは15〜150時間である。
好適な実施態様において、本発明の製造方法は、封止用シートを、カバーフィルムが下面になるように通孔を有する乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面の全面を覆うように重石を設置して乾燥する工程を含む。
上記乾燥工程後の樹脂組成物層の含水率は、質量基準で、好ましくは2500ppm以下であり、より好ましくは240ppm以下であり、さらに好ましくは230ppm以下である。なお、本発明における樹脂組成物層の含水率は、後述する実施例に記載する方法によって測定される値である。
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、上記・下記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
<樹脂組成物ワニスの製造>
製造例1.オレフィン系樹脂組成物ワニスの製造
シクロヘキサン環含有飽和炭化水素樹脂(荒川化学社製「アルコンP125」)の60質量%スワゾール溶液130質量部に、無水マレイン酸変性エチレン−ポリブテン共重合体の20%トルエン溶液(星光PMC社製「T−YP429」)120質量部、ポリブテン(JXエネルギー社製「HV−1900」)60質量部、および半焼成ハイドロタルサイト100質量部を3本ロールで分散させて、混合物を得た。得られた混合物に、グリシジルメタクリレート変性ポリプロピレン−ポリブテン共重合体の20質量%スワゾール溶液(星光PMC社製「T−YP341」)200質量部、アニオン重合型硬化剤(2,4,6−トリス(ジアミノメチル)フェノール)0.5質量部およびトルエン16質量部を配合し、得られた混合物を高速回転ミキサーで均一に分散して、オレフィン系樹脂組成物ワニスを得た。
<金属基材およびカバーフィルム>
以下の実施例および比較例で使用した金属基材およびカバーフィルムは以下の通りである。
Al−PET(金属基材):東洋アルミ社製「PET付きAL1N30」、基材:アルミニウム箔(厚さ30μm)、WVTR0.0001(g/m/24hr)
シリコーン離型層付きフィルムA(カバーフィルム):フィルムA(三菱樹脂社製「テックバリアHX」、基材:PETフィルム(厚さ12.5μm)、WVTR0.08(g/m/24hr))のバリア層の反対面にシリコーン離型層が設けられたカバーフィルム
シリコーン離型PET(カバーフィルム):東洋紡社製「E7004」、基材:PETフィルム(厚さ38μm)、WVTR8.4(g/m/24hr)
<封止用シートの製造>
製造例2.PET/金属箔/樹脂組成物層/バリア層付き離型処理PET
PET(厚さ25μm)を積層したアルミニウム箔(厚さ30μm)を金属基材(Al−PET)として使用し、製造例1で得られたオレフィン系樹脂組成物ワニスをアルミニウム箔面に、ダイコーターにて均一に塗布し、130℃で60分間加熱することにより、厚さ25μmの樹脂組成物層を有するシートを得た。次いでカバーフィルム(シリコーン離型層付きフィルムA)の離型層面とシートの樹脂組成物層面とが接触するように貼り合わせ、ロール状に巻き取った。ロール状のシートを幅500mm、長さ1000mmになるようスリットし、封止用シートを得た。
製造例3.金属箔/樹脂組成物層/バリア層付き離型処理PET
アルミニウム箔(厚さ30μm)を金属基材として使用し、製造例1で得られたオレフィン系樹脂組成物ワニスをアルミニウム箔面に、タイコーターにて均一に塗布し、130℃で60分間加熱することにより、厚さ25μmの樹脂組成物層を有するシートを得た。次いでカバーフィルム(シリコーン離型層付きフィルムA)の離型層面とシートの樹脂組成物層面とが接触するように貼り合わせ、ロール状に巻き取った。ロール状のシートを幅500mm、長さ1000mmになるようスリットし、封止用シートを得た。
製造例4.PET/金属箔/樹脂組成物層/離型処理PET
PET(厚さ25μm)を積層したアルミニウム箔(厚さ30μm)を金属基材(Al−PET)として使用し、製造例1で得られたオレフィン系樹脂組成物ワニスをアルミニウム箔面に、ダイコーターにて均一に塗布し、130℃で60分間加熱することにより、厚さ25μmの樹脂組成物層を有するシートを得た。次いでカバーフィルム(シリコーン離型PET)の離型層面とシートの樹脂組成物層面とが接触するようを貼り合わせ、ロール状に巻き取った。ロール状のシートを幅500mm、長さ1000mmになるようスリットし、封止用シートを得た。
<封止用シートの乾燥>
実施例1.
製造例2で調製した封止用シートを、カバーフィルムが下面になるように通孔付乾燥棚(材質:SUS304、厚み:1.2mm、通孔の形状:丸穴、直径:6mmφ、開口率:40.2%、配置パターン:60度千鳥型)に設置した。次いで、封止用シートと同じサイズのSUS板(封止用シートの上面に対し、45N/mの力を印加)を封止用シートの上面に設置した後、乾燥炉に投入し、150℃で4日間乾燥を実施した。乾燥後の外観(反り)を観察すると共に、乾燥直後及び25℃、50%RHで15時間保管後の含水率を測定した。
比較例1.
製造例2で調製した封止用シートを、カバーフィルムを剥離して剥離面が上面になるよう、実施例1で使用した通孔付乾燥棚に設置した。次いで乾燥炉に投入し、150℃で4日間乾燥を実施した。乾燥後の外観(反り)を観察すると共に、乾燥直後及び25℃、50%RHで15時間保管後の含水率を測定した。
比較例2.
製造例2で調製した封止用シートを、カバーフィルムが上面になるよう、実施例1で使用した通孔付乾燥棚に設置した。次いで乾燥炉に投入し、150℃で4日間乾燥を実施した後、実施例1と同じように評価を実施した。
比較例3.
製造例3で調製した封止用シートを、カバーフィルムが下面になるように、実施例1で使用した通孔付乾燥棚に設置した。次いで、封止用シートと同じサイズのSUS板(封止用シートの上面に対し、45N/mの力を印加)を封止用シートの上面に設置した後、実施例1と同じように乾燥、評価を実施した。
比較例4.
製造例4で調製した封止用シートを、カバーフィルムが下面になるように、実施例1で使用した通孔付乾燥棚に設置した。次いで、封止用シートと同じサイズのSUS板(封止用シートの上面に対し、45N/mの力を印加)を封止用シートの上面に設置した後、実施例1と同じように乾燥、評価を実施した。
比較例5.
製造例2で調製した封止用シートを比較例2と同じように、カバーフィルムが上面になるよう、実施例1で使用した通孔付乾燥棚に設置した。次いで、封止用シートと同じサイズのSUS板(封止用シートの上面に対し、45N/mの力を印加)を封止用シートの上面に設置した後、実施例1と同じように乾燥、評価を実施した。
<評価方法>
(1)含水率の測定
実施例1および比較例1〜5で製造した封止用シートの乾燥後の樹脂組成物層の含水率を以下のようにして測定した。
乾燥した封止用シートを7cm角にカットし、カバーフィルムを剥離した状態をサンプルとして用い、樹脂組成物層の含水率を、電量滴定法のカールフィッシャー水分測定装置(三菱化学アナリテック社製「微量水分測定装置CA−200」)を用いて測定した。また、同様のサンプルを25℃、50%RHの環境下に15時間大気曝露した後、樹脂組成物層の含水率を同様に測定した。乾燥した封止用シートおよび大気暴露した封止用シートの含水率を下記表1に示す。
装置は、加熱可能なサンプルを設置するガラス容器と、サンプルを加熱する際に気化した水分を滴定する反応液が入った滴定装置とから構成される。気化した水分は、流量:250±25ml/minの窒素を流すことでガラス容器から滴定装置の反応液側に移動する。測定は、窒素雰囲気下(水蒸気量<0.1ppm(質量基準))に置換したガラス容器内に、サンプルを投入し、130℃の条件下で気化した水分の量を滴定し、樹脂組成物層の含水率を算出した。なお、以下に記載する含水率の単位「ppm」は、質量基準である。
上記のようにして乾燥後の含水率をA(ppm)として測定した。評価基準を下記の通りに定め、結果を表1に示す。
(乾燥後の含水率の基準)
〇(良好):含水率が300ppm未満
×(不良):含水率が300ppm以上
上記のようにして測定した乾燥後の含水率をA(ppm)、25℃、50%RHの環境下に15時間大気曝露した後の含水率をB(ppm)として含水率の増加率を次式で求めた。
含水率の増加率=15時間大気曝露後の含水率B(ppm)/乾燥後の含水率A(ppm)
評価基準を下記の通りに定め、結果を表1に示す。
(含水率の増加率の基準)
〇(良好):含水率の増加率が3未満
×(不良):含水率の増加率が3以上
(2)反りの評価
乾燥した封止用シートを平らな場所に置いた際に反った四隅の高さを測長し、最も大きい反りの値を反り値とした。評価基準を下記の通りに定め、結果を表1に示す。
(乾燥後の反りの基準)
〇(良好):反りが20mm未満
×(不可):反りが20mm以上
表1の結果から、実施例1では、乾燥後の反りを抑制しつつ、乾燥後に大気曝露した際の樹脂組成物層の含水率の増加を抑制したことが分かる。
Figure 2021075009
表1中、金属基材の括弧内の数値は厚さ(μm)を示す。
本発明の製造方法によれば、乾燥後の反りを抑制しつつ、乾燥後の保管時の樹脂組成物層の吸湿(含水率の増加)を抑制した封止用シートを提供することができる。

Claims (7)

  1. プラスチックフィルムおよびバリア層を有する金属基材と、該金属基材のバリア層と片面が接合している樹脂組成物層と、該樹脂組成物層のもう一方の片面と接合している水蒸気透過度が5〜1×10−2(g/m/24hr)のカバーフィルムとからなる封止用シートの製造方法であって、
    該封止用シートを、該カバーフィルムが下面になるように通孔を有する乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面に重石を設置して乾燥する乾燥工程、または
    該封止用シートを、該金属基材が下面になるように乾燥棚に設置し、次いで該封止用シートの上面に通孔を有する重石を設置して乾燥する乾燥工程
    を含む方法。
  2. 金属基材の水蒸気透過度が1×10−3(g/m/24hr)以下である、請求項1に記載の製造方法。
  3. バリア層が金属箔である、請求項1または2に記載の製造方法。
  4. カバーフィルムがプラスチックフィルムおよび無機膜を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
  5. カバーフィルムのプラスチックフィルムまたは無機膜が離型処理されており、該離型処理面で樹脂組成物層と接合する、請求項4に記載の製造方法。
  6. 乾燥工程後の樹脂組成物層の含水率が質量基準で2500ppm以下である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
  7. 乾燥温度が80〜180℃である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
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