JP5262964B2

JP5262964B2 - 水分及び酸素捕捉用組成物、硬化体、及び有機ｅｌ素子

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Publication number: JP5262964B2
Application number: JP2009109822A
Authority: JP
Inventors: 俊之早川; 隆之新井; 直矢野坂; 晋小宮山
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2029-04-28
Also published as: JP2010045016A

Description

本発明は、水分及び酸素捕捉用組成物、該組成物からなる硬化体、及び該硬化体を含む有機ＥＬ素子に関する。

水分及び酸素が進入することによって障害を受ける電子デバイス、たとえばキャパシタ、有機ＥＬ素子などは、密封して使用する必要がある。しかし、水分を十分に除去した状態で密封することは非常に困難である。また、使用している間にデバイス中に徐々に進入する水分を除去しなければ、電子デバイスの機能は徐々に低下してしまう。このため、電子デバイス中に水分除去剤を予め配置して、密閉後のデバイスを水分から保護する技術が検討されている。
密閉型電子デバイスの一例としては、例えば有機ＥＬ素子が挙げられる。有機ＥＬ素子は、直流低電圧駆動、高輝度化、高効率化、薄型化などが可能であることから、近年注目されている素子である。
ここで、有機ＥＬ素子とは、陽極と陰極との間に有機電荷輸送層（電子輸送層や正孔輸送層）や有機発光層を設けてなるものである。有機発光層は、陽極と陰極から注入される電子と正孔とが結合する際のエネルギーによって励起され、その励起状態から基底状態に戻る際のエネルギー差により発光する。
しかし、有機ＥＬ素子は、水分や酸素の影響を受けやすいため耐久性が低いという問題がある。すなわち、有機ＥＬ素子内に入った水分や酸素によって、電極が酸化したり、有機物が変性し、駆動期間の長期化に伴って、輝度、発光効率などの発光特性が著しく低下するという問題がある。
有機ＥＬ素子を水分及び酸素から保護する方法の一つとして、素子内に乾燥剤を配置し、素子内部を低湿度・低酸素環境に保つ技術が検討されている（例えば、特許文献１〜６）。

特開平９−１４８０６６号公報特開２００３−１４２２５６号公報特開２００３−３３８３６６号公報特開２００５−２３０８１８公報特開２００６−６８７２９公報特開２００６−５９５７１号公報

上述の文献に記載された乾燥剤は、長時間の使用を考慮した場合に吸湿・吸酸素容量が不十分であり、さらに吸湿・吸酸素に伴い体積膨張や不透明化、揮発性成分の発生による膨張等の問題がある。さらに、樹脂と乾燥剤を混合してシート状にして使用するような場合には、吸湿・吸酸素により乾燥剤が分解することにより発生する成分が可塑剤として働き、素子構造の維持に悪影響を与えることがある。このように、従来の技術では実用性を高めることができないため、新たな材料開発が求められている。
また、従来の乾燥剤の中には、耐熱性が不十分であり、高温の使用環境（例えば、８０℃程度）において熱流動し変形するものがあった。
また、トップエミッション型の有機ＥＬ素子においては、発光層と表示面との間に捕捉剤層を形成させる必要があるため、当該捕捉剤は透明であることが求められる。
さらに、捕捉剤は、通常、液状の捕捉剤（例えば、有機アルミニウム化合物と、溶媒やバインダ等を含む捕捉剤）を有機ＥＬ素子の所定の位置に塗布して捕捉剤層を形成させるものであるため、適度な粘度を有し、かつ、捕捉剤層の形成後はクラック等が生じ難いことが求められる。また、有機アルミニウム化合物等とバインダとの相溶性が良好であることも求められる。
そこで、本発明は、水分及び酸素の捕捉性（吸湿性、吸酸素性）及び耐クラック性に優れた硬化体（フィルム等）を、良好な作業性を伴って形成することのできる水分及び酸素捕捉用組成物、該組成物からなる硬化体、該硬化体を含む有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の有機金属化合物と、特定の共重合体の水素添加物を含有する組成物によれば、本発明の上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、以下の［１］〜［９］を提供するものである。
［１］（イ）下記式（１）で表される有機金属化合物、及び
（Ｒ^１）_３Ａｌ（１）
（式（１）中、Ｒ^１は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、環式アルキル基、アリール基、及びアルコキシ基からなる群より選ばれる１種である炭素数１２以上の基であって、複数存在するＲ^１は同一又は異なってもよい。）
（ロ）芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位と、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位とを含む重合体の水素添加物と、
を含有する水分及び酸素捕捉用組成物。
［２］前記（ロ）成分が、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＡと、
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＢと
を含む重合体である、前記［１］に記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
［３］前記（ロ）成分が、
重合体の全量を１００質量％とした場合に、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を１０〜５０質量％含む、
前記［１］又は［２］に記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
［４］前記（ロ）成分が、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＡと、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＢとを含む共重合体であって、
該共重合体の重量平均分子量が５万〜６０万であり、
該共重合体の全量を１００質量％とした場合に、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位の含量が１０〜５０質量％であり、
重合体ブロックＡの全体の重量平均分子量が１５，０００以上であり、
各重合体ブロックＡの重量平均分子量が５，０００以上である
共重合体である、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
［５］上記重合体は、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、及び、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のものである前記［１］〜［４］のいずれかに記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
［６］有機ＥＬ素子用である前記［１］〜［５］のいずれかに記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
［７］前記［１］〜［６］のいずれかに記載の水分及び酸素捕捉用組成物からなる硬化体。
［８］２５℃、厚さ０．５ｍｍにおけるヘイズが５％未満である前記［７］に記載の硬化体。
［９］前記［７］又は［８］に記載の硬化体を有する有機ＥＬ素子。

本発明によると、水分及び酸素を捕捉することのできる特定の有機金属化合物を用い、かつ特定の共重合体の水素添加物をマトリックスとして用いているため、吸湿性、吸酸素性及び耐クラック性に優れた硬化体（フィルム等）を形成することができる。
また、本発明の水分及び酸素捕捉用組成物は、上記特定の有機金属化合物と上記特定の共重合体の水素添加物との相溶性に優れ、また、液状で適度な粘度を有するため、硬化体を形成する際の作業性が良好である。
なお、本発明で用いる共重合体の水素添加物をさらに特定のものに限定した場合には、耐熱性及び透明性にも優れた硬化体（フィルム等）を形成することができる。この場合、例えば、８０℃を超える使用環境においても、熱流動により変形することがない。
上記硬化体は、有機ＥＬ素子の封止材に好適であり、また、透明性に優れる場合には、トップエミッション型の有機ＥＬ素子であっても用いることができる。
本発明によると、外部からの水分及び酸素の進入による経時的な劣化が少ないため、耐久性に優れ、高温環境下であっても変形等を起こすことのない有機ＥＬ素子を得ることができる。

本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図である。トリ（１−フィチル）アルミニウムの^１ＨＮＭＲチャートである。３−シクロドデシル−１−プロペンの^１ＨＮＭＲチャートである。トリ（３−シクロドデシルプロピル）アルミニウムの^１ＨＮＭＲチャートである。

本発明の水分及び酸素捕捉用組成物は、（イ）成分及び（ロ）成分と、他の任意成分とを含む。
以下、各成分ごとに説明する。
［（イ）成分］
本発明の水分及び酸素捕捉用組成物を構成する（イ）成分は、下記式（１）で表される有機金属化合物である。
（Ｒ^１）_３Ａｌ（１）
（式（１）中、Ｒ^１は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、環式アルキル基、アリール基、及びアルコキシ基からなる群より選ばれる１種である炭素数１２以上の基であって、複数存在するＲ^１は同一又は異なってもよい。）
上記特定の有機金属化合物は、当該化合物に含まれるＣ−Ａｌ結合（ただし、Ｃは炭素原子を表し、Ａｌはアルミニウム原子を表す。）が水分及び酸素と反応することにより、水分及び酸素に対して捕捉作用を有するものである。このような有機金属化合物を用いることにより、吸湿性及び吸酸素性に優れた硬化体を得ることができる。

上記式（１）中、Ｒ^１は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、環式アルキル基、アリール基、またはアルコキシ基である、炭素数１２以上の基である。
上記アルキル基としては、ドデシル基、ヘキサデシル基、テトラメチルヘキサデシル基、オクタデシル基等を挙げることができる。
上記アルケニル基としては、ドデセニル基、オクタデセニル基等を挙げることができる。
これらアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基は直鎖状でも、分岐していてもよい。
Ｒ^１の炭素数は、通常、１２〜３０である。

上記式（１）中、Ａｌは、吸湿性、吸酸素性等の観点から選択されたものである。

上記一般式（１）で表される化合物の具体例としては、Ｒ^１が炭素数１２以上の基である化合物、例えばトリドデシルアルミニウム、トリ（３−シクロドデシルプロピル）アルミニウム（下式（ＩＩＩ）で表される化合物）、トリヘキサデシルアルミニウム、トリステトラメチルヘキサデシルアルミニウム、トリス（３，７，１１，１５−テトラメチルヘキサデシル）アルミニウム（以下、トリ（１−フィチル）アルミニウムともいう。下式（Ｉ）で表される化合物）等が挙げられる。
これらの化合物は、一種単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明では、上記（イ）成分（式（１）で表される有機金属化合物）と、他の捕捉剤を併用することができる。他の捕捉剤としては、化学的に水分子と反応するもの、物理的に水分子を吸着するもの、その他のいずれの物でもよい。
化学的に水分子と反応するものとしては、金属酸化物、硫酸塩、金属ハロゲン化物、（イ）成分以外の有機金属化合物などを挙げることができる。
金属酸化物としては、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウムなどを挙げることができる。硫酸塩としては、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウムなどを挙げることができる。金属ハロゲン化物としては、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ストロンチウムなどを挙げることができる。（イ）成分以外の有機金属化合物としては、トリアシルシクロボロキシン、ボロンオキサイドオクチレート、アルミニウムオキサイドオクチレートなどを挙げることができる。
物理的に吸着するものとしては、ゼオライト、シリカゲル、活性アルミナなどを挙げることができる。
これらのうち、有機溶媒への分散性、硬化体とした時の透明性の観点から、ボロンオキサイドオクチレート、アルミニウムオキサイドオクチレートが好ましい。
（イ）成分と他の捕捉剤を併用する場合、（イ）成分の割合は、（イ）成分と他の捕捉剤との合計１００質量％中、５０質量％以上、好ましくは７０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。

［（ロ）成分］
本発明の水分及び酸素捕捉用組成物を構成する（ロ）成分は、バインダ（マトリックス）として用いられるものであり、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位と、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位とを含む重合体の水素添加物である。
一般的に前記（イ）成分は塗布性が悪く、その成分のみで膜などに成型することが困難であった。しかし本発明の組成物では、前記（イ）成分と前記（ロ）成分を共に含むため、容易に膜などの成型加工することが可能になった。さらに、前記（イ）成分は反応性が高く、その成分のみで膜などに成型加工する場合には厳密に加工雰囲気を制御して、反応抑制する必要があった。しかし本発明の組成物では、前記（ロ）成分が、前記（イ）成分と加工雰囲気中に存在する水分や酸素との反応を抑制する。このため、加工雰囲気を厳密に制御しなくても、安定した品質の膜などの成型物を作製することが可能になった。

さらに、有機ＥＬ素子などの密閉型の電気素子では、本発明の組成物により作製された膜などの成型体により、デバイス外部から進入する水分や酸素を捕獲する。進入した水分や酸素の捕獲は、主に前記（イ）成分が分解、酸化することにより達成される。前記（イ）成分が分解すると、式（１）中のＲ^１で表される基に由来する有機成分が発生する。このような成分は一般的に揮発性が高く、またバインダー成分（（ロ）成分）の可塑剤としての作用を有する場合があり、有機ＥＬ素子などの密閉型の電気素子の経年劣化の原因となる可能性がある。これに対して、前記（ロ）成分が、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位と共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位とを含む重合体の水素添加物である場合、このような不具合を抑制することができ好ましい。
本発明においては、前記（ロ）成分が、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックａと、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックｂとを含む共重合体（水添前共重合体）を水素添加してなる水添共重合体であることが、好ましい。
また、本発明においては、前記（ロ）成分が、重合体の全量を１００質量％とした場合に、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を１０〜５０質量％含むことが、好ましい。
このようにくり返し単位、ブロック構造、及び、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位の含有量をコントロールすることによって、上述の問題点を解決することができる。

（ロ）成分を製造するための単量体として用いられる芳香族ビニル化合物としては、スチレン、ｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ｐ−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、１，１−ジフェニルスチレン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノエチルスチレン、ビニルピリジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−ｐ−アミノスチレン等を挙げることができる。これらのうち、スチレン、α−メチルスチレンが好ましく、スチレンが特に好ましい。
（ロ）成分を製造するための単量体として用いられる共役ジエン化合物としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、４，５−ジエチル−１，３−オクタジエン、３−ブチル−１，３−オクタジエン、クロロプレン等を挙げることができる。これらのうち、１，３−ブタジエン、イソプレン及び１，３−ペンタジエンが好ましく、１，３−ブタジエン、イソプレンが特に好ましい。

水添前共重合体を構成するブロックａは、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を主に含む重合体ブロックであり、芳香族ビニル化合物の単独重合体ブロック、あるいは、芳香族ビニル化合物と共役ジエン化合物との共重合体ブロックであって芳香族ビニル化合物を９５質量％以上含有する共重合体ブロックが好ましい。
また、水添前共重合体を構成するブロックｂは、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を主に含む重合体ブロックであり、共役ジエン化合物の単独重合体ブロック、あるいは、共役ジエン化合物と芳香族ビニル化合物との共重合体ブロックであって共役ジエン化合物を９５質量％以上含有する共重合体ブロックが好ましい。
なお、水添前共重合体において、共役ジエン部分のビニル結合含量は好ましくは６０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上、さらに好ましくは８０質量％以上である。ビニル結合含量が６０質量％未満では、（イ）成分との相溶性が悪化するため好ましくない。

水添前共重合体は、上記ブロックａ（芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を主に含む重合体ブロック）と、ブロックｂ（共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を主に含む重合体ブロック）とを含むものであり、例えば、（ａ−ｂ）_ｍ、（ａ−ｂ）_ｍ−ａ、（ｂ−ａ）_ｍ−ｂ、（ａ−ｂ−ａ）_ｍ、（ｂ−ａ−ｂ）_ｍ、（ａ−ｂ）_ｍＸ、（ｂ−ａ）_ｍＸ、（ａ−ｂ−ａ）_ｍＸ、（ｂ−ａ−ｂ）_ｍＸ等の構造を有するブロック重合体を挙げることができる。なお、これらの式中、「ａ」は上記ブロックａ、「ｂ」は上記ブロックｂ、「Ｘ」はカップリング剤残基を示し、ｍは１以上の整数である。
上記式中「Ｘ」を与えうるカップリング剤としては、アジピン酸ジエチル、ジビニルベンゼン、テトラクロロケイ素、ブチルトリクロロケイ素、テトラクロロスズ、ブチルトリクロロスズ、ジメチルクロロケイ素、テトラクロロゲルマニウム、１，２−ジブロムエタン、１，４−クロロメチルベンゼン、ビス（トリクロロシリル）エタン、エポキシ化アマニ油、トリレンジイソシアネート、１，２，４−ベンゼントリイソシアネート等を挙げることができる。
上記のうち、水添前共重合体は、（ａ−ｂ）_ｍ、（ａ−ｂ）_ｍ−ａで表されるブロック重合体であることが好ましく、（ａ−ｂ）_ｍ−ａで表されるブロック重合体であることが特に好ましい。式中、ｍは好ましくは１である。

本発明の組成物において、（ロ）成分として用いられる共重合体の水素添加物（以下、水添共重合体ともいう。）は、前記の水添前共重合体に対して、当該水添前共重合体中の共役ジエン化合物に由来する構成単位の二重結合を水素添加してなるものである。水添共重合体における水素添加率は、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９５％以上である。上記水素添加率が８０％未満であると、劣化に伴うポリマーの分解、ゲル化が起りやすくなるため好ましくない。
上記水添共重合体は、重合体ブロックａに由来する重合体ブロックを「Ａ」、重合体ブロックｂに由来する重合体ブロックを「Ｂ」として、（Ａ−Ｂ）_ｍ、（Ａ−Ｂ）_ｍ−Ａ、（Ｂ−Ａ）_ｍ−Ｂ、（Ａ−Ｂ−Ａ）_ｍ、（Ｂ−Ａ−Ｂ）_ｍ、（Ａ−Ｂ）_ｍＸ、（Ｂ−Ａ）_ｍＸ、（Ａ−Ｂ−Ａ）_ｍＸ、（Ｂ−Ａ−Ｂ）_ｍＸで表される構造を有する。なお、水添前共重合体の構造を表す式と同様、Ｘはカップリング剤残基を表す。
これらのうち、水添共重合体は、（Ａ−Ｂ）_ｍ、（Ａ−Ｂ）_ｍ−Ａで表されるブロック重合体であることが好ましく、（Ａ−Ｂ）_ｍ−Ａで表されるブロック重合体であることが特に好ましい。式中、ｍは好ましくは１である。
（ロ）成分は、スチレン・ブタジエンブロック共重合体の水素添加物、スチレン・イソプレンブロック共重合体の水素添加物、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の水素添加物、及び、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体の水素添加物からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体の水素添加物、又は、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体の水素添加物であることが特に好ましい。

（ロ）成分である水添共重合体は、重量平均分子量が５〜６０万であることが好ましく、７〜３０万であることがより好ましい。上記重量平均分子量が５万未満であると、硬化体を形成し難くなるため好ましくない。一方、上記重量平均分子量が６０万を超えると、組成物の粘度が上昇して、硬化体を形成する際の塗工性等が劣るため好ましくない。
また、水添共重合体中、芳香族ビニル化合物に由来する構成単位の含有量は１０〜５０質量％であることが好ましく、２０〜５０質量％であることがより好ましい。該含有量が１０質量％未満であると、得られる硬化体の耐熱性が低下し、高温の使用環境下において熱流動を起こすことがある。一方、該含有量が５０質量％を超えると、（イ）成分（特定の有機金属化合物）との相溶性が低下したり、組成物の粘度が上昇するなどして、硬化体を形成する際の塗工性、作業性が低下する。
水添共重合体を構成するブロックＡは、好ましくは、ブロックＡの全体の重量平均分子量が１５，０００以上で、かつ、各ブロックＡの重量平均分子量が５，０００以上であり、より好ましくは、ブロックＡの全体の重量平均分子量が２０，０００以上で、かつ、各ブロックＡの重量平均分子量が８，０００以上である。ブロックＡの全体の重量平均分子量が１５，０００未満、あるいは、５，０００未満の重量平均分子量を有するブロックＡを含むと、得られる硬化体の耐熱性が低下する傾向がある。重量平均分子量の上限は、ブロックＡの全体（１つまたは複数存在するブロックＡの合計）で、好ましくは３０万以下、より好ましくは１５万以下であり、各ブロックＡで、好ましくは１５万以下である。ブロックＡの全体の重量平均分子量が３０万を超えるか、あるいは１５万を超える重量平均分子量を有するブロックＡを含むと、（イ）成分との相溶性が低下したり、組成物の粘度が上昇するなどして、硬化体を形成する際の塗工性、作業性が低下する傾向がある。
なお、上記重量平均分子量は、いずれも、テトラヒドロフランを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により求めたポリスチレン換算の重量平均分子量である。

（ロ）成分（水添共重合体）の製造方法としては、特に限定されないが、例えば単量体を有機溶媒中で有機アルカリ金属化合物を重合開始剤としてリビングアニオン重合して水添前共重合体を得たのち、該水添前共重合体を水素添加する方法を挙げることができる。
上記有機溶媒としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、ベンゼン、キシレンなどの炭化水素系溶媒を挙げることができる。上記有機アルカリ金属化合物としては、有機リチウム化合物、例えばｎ−ブチルリチウム等が好ましく用いられる。
重合開始剤の使用量は、単量体１００質量部あたり０．０２〜０．２質量部が好ましく、反応温度は、通常、−３０〜１５０℃である。
なお、重合反応の際、必要に応じて各種分子量調節剤を添加することができる。分子量調節剤としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、プロピルエーテル、ブチルエーテル等を挙げることができる。
水素添加の方法としては、公知の方法を用いることができるが、例えば得られたブロック共重合体を不活性溶媒中に溶解し、２０〜１５０℃、１〜１００ｋｇ／ｃｍ^２の加圧水素下で、水素化触媒を用いて水素添加する方法を挙げることができる。
上記不活性溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素溶媒や、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン等の極性溶媒を挙げることができる。
上記水素化触媒としては、元素周期表Ｉｂ、ＩＶｂ、Ｖｂ、ＶＩｂ、ＶＩＩｂ、ＶＩＩＩ族元素のいずれかを含む化合物、例えば、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ｐｔ元素を含む化合物を挙げることができる。具体的には、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｒｅ等を含むメタロセン系化合物、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ等の金属をカーボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等の担体に担持させた担持型不均一系触媒、Ｎｉ、Ｃｏ等の有機塩又はアセチルアセトン塩と有機アルミニウム等の還元剤とを組み合わせた均一系チーグラー型触媒、Ｒｕ、Ｒｈ等の有機金属化合物又は錯体、及び水素を吸蔵させたフラーレンやカーボンナノチューブ等を挙げることができる。中でも、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｃｏ、Ｎｉのいずれかを含むメタロセン化合物は、不活性有機溶媒中、均一系で水添反応できる点で好ましい。

［他の任意成分］
本発明の水分及び酸素捕捉用組成物には、必要に応じて、各種添加剤を配合することができる。各種添加剤としては、例えば、軟化剤、相溶化剤等を挙げることができる。

本発明の水分及び酸素捕捉用組成物は、上記（イ）成分、上記（ロ）成分、及び他の任意成分を、これらと反応しない有機溶媒に均一に溶解することにより得られる。このような有機溶媒としては、トルエン、キシレン、パラフィン、流動パラフィン、デカリン、ジグライムなど非水溶媒である芳香族有機溶媒、脂肪族溶媒、エーテル系溶媒等を挙げることができる。有機溶媒の配合量は、特に限定しないが、上記（イ）成分と上記（ロ）成分とが均一に溶解する量であることが好ましい。

本発明の水分及び酸素捕捉用組成物は、粘度が５０〜２０，０００ｃＰであることが好ましい。粘度が前記範囲であることにより、組成物をＯＤＦ法により直接、素子基板へ塗布し、硬化させることができる。これにより、水分及び酸素除去用硬化物をフイルム状などの成形体として予め作製して、素子へ組み込む工程を経る必要が無くなるので、工程を簡略化することができる。また、本発明の組成物に光酸発生剤などを添加して、感光性を付与すれば、微細なパターニングが可能となる。
なお、上記粘度は、フォーリング・ニードル法により測定される値を示す。さらに上記粘度は組成物を溶媒等で希釈して使用する場合は、塗布時の組成の状態での粘度を意味するものとする。

本発明の水分及び酸素捕捉用組成物中、（イ）成分と（ロ）成分との合計１００質量％中、（イ）成分の配合割合は、１０〜７０質量％であることが好ましい。該配合割合が１０質量％以上であると、水分及び酸素の捕捉性能を十分に得ることができる。また、該配合割合が７０質量％以下であると、（ロ）成分がポリマーマトリックスとして十分に機能する。
本発明の水分及び酸素捕捉用組成物は、有機ＥＬ素子、有機ＴＦＴ、有機太陽電池、有機ＣＭＯＳセンサー等の封止材に用いることができ、特に有機ＥＬ素子の封止材に好適に用いられる。

次に、本発明の硬化体について説明する。
本発明の硬化体は、上記水分及び酸素捕捉用組成物を基材上に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥させて溶媒を除去することにより得られる。
塗布方法としては、スピンコータ、ロールコータ、スプレーコータ、ディスペンサ、インクジェット装置等を用いる方法を挙げることができる。
乾燥する際の温度は、特に限定されないが、例えば、５℃〜１００℃である。
得られた硬化体は、通常、フィルムの形状を有する。該フィルム（硬化体）の厚さは、特に限定されないが、例えば０．１〜１．０ｍｍである。
得られた硬化体（フィルム等）は、優れた透明性を有する。硬化体は、厚さが０．５ｍｍである場合に、好ましくはヘイズ（曇価）が５％未満である。

次に、図面を参照しつつ、本発明の有機ＥＬ素子の一例を説明する。
図１は、本発明の有機ＥＬ素子の一例を模式的に示す断面図である。
図１中、有機ＥＬ素子１は、有機ＥＬ層２と、有機ＥＬ層を収納して外気から遮断するための構造体３と、構造体３内に形成された捕捉剤層４とからなる。
有機ＥＬ層２は、有機材料からなる有機発光材料層が、互いに対向する一対の電極の間に挟持されてなる構造であればよく、例えば陽極／電荷（正孔）輸送剤／発光層／陰極など公知の構造をとることができる。
捕捉剤層４は、上記水分及び酸素捕捉用組成物の硬化体である。捕捉剤層４は、図１に示すように有機ＥＬ層２と離間して形成してもよいし、有機ＥＬ層２を被覆するように形成してもよい。
図１中、構造体３は、基板３ａと、封止キャップ３ｂと、接着剤３ｃとからなる。基板としてはガラス基板等、封止キャップとしてはガラスからなる構造体等を挙げることができる。なお、構造体３の構造は、有機ＥＬ層を収納することができればよく、特に限定されない。

以下に本発明に関して実施例を挙げて説明するが、本発明はこれら実施例により何ら制限されるものではない。なお、重合反応生成物の水素添加率はヨウ素化滴定法により、重量平均分子量はテトラヒドロフランを溶媒としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、ビニル結合含量は赤外分光法によりそれぞれ分析した。組成物の調製は、露点−８０℃の乾燥窒素雰囲気下で行なった。

［合成例１トリス（３，７，１１，１５−テトラメチルヘキサデシル）アルミニウムの合成］
２００ｍＬの三口フラスコに、トリイソブチルアルミニウム２．３２ｇ（１１．７ミリモル）、１−フィテン１０．０ｇ（３５．６ミリモル）、及びヘプタン１５ｍＬをグローブボックス中で仕込み、一晩還流した。その後、５５℃まで冷却し、この温度で真空ポンプによって減圧しながら溶媒を留去し室温まで冷却して、トリ（１−フィチル）アルミニウム１０．４ｇを無色透明油状物として得た。収率は定量的であった。得られた化合物の^１ＨＮＭＲチャートを、図２に示す。測定においては、内部標準物質としてトルエン−ｄ８（ピークδ２．１付近）を用いた。

［実施例１］
内容積５リットルのオートクレーブに脱気・脱水したシクロヘキサン２，５００ｇ、テトラヒドロフラン７５ｇ、スチレン８５ｇを入れ、ｎ−ブチルリチウム０．４７５ｇを加えて４５℃から断熱重合を行なった。１０分後に反応溶液を２０℃まで冷却し、１，３−ブタジエン３６０ｇを加え、さらに重合を行なった。２０分後にスチレン５５ｇを加え、さらに重合を行なった。
反応溶液を８０℃まで加熱し、チタノセン化合物を主体とする水素添加触媒（水素化触媒）を反応溶液に加え、水素ガスを供給圧力０．８ＭＰａで供給し、水素の吸収が終了するまで撹拌を続けることにより、共重合体の水素化反応を行なった。
反応溶液を常温、常圧に戻してオートクレーブより抜き出し、脱水エタノールに撹拌投入して重合体を沈殿させ、得られた沈殿物をシクロヘキサンに再溶解させた。この再溶解させた溶液を前記と同様にエタノールに再沈後、シクロヘキサンに再溶解する作業を３回繰り返した後、溶媒を減圧除去することにより水添共重合体を得た。
得られた水添共重合体の水素添加率は９７％、重量平均分子量は１２５，０００であった。また、スチレンブロック全体での重量平均分子量は２５，０００であり、各スチレンブロックの重量平均分子量は１５，２００、９，８００であると算出された。また、得られた水添共重合体中、スチレンの含有量は２７．３質量％であり、水素添加前のビニル結合含量は８０％であった。
得られた水添共重合体をトルエンに溶解し、２５質量％の濃度で水添共重合体を含むトルエン溶液を調整した。さらに、トリス（３，７，１１，１５−テトラメチルヘキサデシル）アルミニウムを、添加後の溶液中の濃度が２０質量％になるように加えて激しく撹拌した。この溶液を基板上に塗布し常温で乾燥させることによりフィルムを得た。

［実施例２］
内容積５リットルのオートクレーブに脱気・脱水したシクロヘキサン２，５００ｇ、テトラヒドロフラン７５ｇ、スチレン７０ｇを入れ、ｎ−ブチルリチウム０．５ｇを加えて４５℃から断熱重合を行なった。１０分後に反応溶液を２０℃まで冷却し、イソプレン３６０ｇを加え、さらに重合を行なった。２０分後にスチレン７０ｇを加え、さらに重合を行なった。
反応溶液を１００℃まで加熱し、パラジウム／カーボンを主体とする水素添加触媒を反応溶液に加え、水素ガスを供給圧力１．８ＭＰａで供給し、水素の吸収が終了するまで撹拌を続けることにより、共重合体の水素化反応を行なった。
反応溶液を常温、常圧に戻してオートクレーブより抜き出し、脱水エタノールに撹拌投入して重合体を沈殿させ、得られた沈殿をシクロヘキサンに再溶解させた。この再溶解させた溶液を前記と同様にエタノールに再沈後、シクロヘキサンに再溶解する作業を３回繰り返した後、溶媒を減圧除去することにより水添共重合体を得た。
得られた水添共重合体の水素添加率は９４％、重量平均分子量は１２０，０００であった。また、スチレンブロック全体での重量平均分子量は２４，０００であり、各スチレンブロックの重量平均分子量は１２，０００、１２，０００であると算出された。また、得られた水添共重合体中、スチレンの含有量は２７．４質量％であり、水素添加前のビニル結合含量は８０％であった。
得られた水素添加重合体をトルエンに溶解し、２５質量％の濃度で共重合体を含むトルエン溶液を調製した。さらに、トリヘキサデシルアルミニウムを、添加後の溶液中の濃度が２０質量％になるように加えて激しく撹拌した。この溶液を基板上に塗布し常温で乾燥させることによりフィルムを得た。

［実施例３］
内容積５リットルのオートクレーブに脱気・脱水したシクロヘキサン２，５００ｇ、テトラヒドロフラン７５ｇ、スチレン１８０ｇを入れ、ｎ−ブチルリチウム０．６ｇを加えて４５℃から断熱重合を行なった。１０分後に反応溶液を２０℃まで冷却し、１，３−ブタジエン２６０ｇを加え、さらに重合を行なった。２０分後にスチレン６０ｇを加え、さらに重合を行なった。
以下、実施例１と同様の操作を行ない、水添共重合体、及びフィルムを得た。得られた水素添加重合体の水素添加率は９８％、重量平均分子量は９０，０００であった。また、スチレンブロック全体での重量平均分子量は３４，０００であり、各スチレンブロックの重量平均分子量は２５，５００、８，５００であると算出された。また、得られた水添共重合体中、スチレンの含有量は４７．１質量％であり、水素添加前のビニル結合含量は７９％であった。
［実施例４］
内容積５リットルのオートクレーブに脱気・脱水したシクロヘキサン２，５００ｇ、テトラヒドロフラン７５ｇ、スチレン９０ｇを入れ、ｎ−ブチルリチウム０．４７５ｇを加えて４５℃からの断熱重合を行なった。１０分後に反応溶液を２０℃まで冷却し、イソプレン３２０ｇを加え、さらに重合を行なった。２０分後にスチレン９０ｇを加え、さらに重合を行なった。
以下、実施例２と同様の操作を行ない、水添共重合体、及びフィルムを得た。得られた水素添加重合体の水素添加率は９３％、重量平均分子量は１２０，０００であった。また、スチレンブロック全体での重量平均分子量は３２，０００であり、各スチレンブロックの重量平均分子量は１６，０００、１６，０００であると算出された。また、得られた水添共重合体中、スチレンの含有量は３５．３質量％であり、水素添加前のビニル結合含量は７７％であった。

［実施例５］
内容積５リットルのオートクレーブに脱気・脱水したシクロヘキサン２，５００ｇ、テトラヒドロフラン７５ｇ、スチレン３０ｇを入れ、ｎ−ブチルリチウム０．５５ｇを加えて４５℃からの断熱重合を行なった。１０分後に反応溶液を２０℃まで冷却し、１，３−ブタジエン４６０ｇを加え、さらに重合を行なった。２０分後にスチレン１０ｇを加え、さらに重合を行なった。
以下、実施例１と同様の操作を行ない、水添共重合体、及びフィルムを得た。得られた水素添加重合体の水素添加率は９７％、重量平均分子量は１２５，０００であった。また、スチレンブロック全体での重量平均分子量は６，０００であり、各スチレンブロックの重量平均分子量は４，５００、１，５００であると算出された。また、得られた水添共重合体中、スチレンの含有量は７．７質量％であり、また、水素添加前のビニル結合含量は８０％であった。
［実施例６］
内容積５リットルのオートクレーブに脱気・脱水したシクロヘキサン２，５００ｇ、テトラヒドロフラン７５ｇ、スチレン１５ｇを入れ、ｎ−ブチルリチウム０．６ｇを加えて４５℃からの断熱重合を行なった。１０分後に反応溶液を２０℃まで冷却し、イソプレン４７０ｇを加え、さらに重合を行なった。２０分後にスチレン１５ｇを加え、さらに重合を行なった。
以下、実施例２と同様の操作を行ない、水添共重合体、及びフィルムを得た。得られた水素添加重合体の水素添加率は９６％、重量平均分子量は１１０，０００であった。また、スチレンブロック全体での重量平均分子量は４，０００であり、各スチレンブロックの重量平均分子量は２，０００、２，０００であると算出された。また、得られた水添共重合体中、スチレンの含有量は５．８質量％であり、また、水素添加前のビニル結合含量は８０％であった。
［実施例７］
内容積５リットルのオートクレーブに脱気・脱水したシクロヘキサン２，５００ｇ、テトラヒドロフラン７５ｇ、スチレン２２５ｇを入れ、ｎ−ブチルリチウム０．５７５ｇを加えて４５℃からの断熱重合を行なった。１０分後に反応溶液を２０℃まで冷却し、１，３−ブタジエン２０５ｇを加え、さらに重合を行なった。２０分後にスチレン７０ｇを加え、さらに重合を行なった。
以下、実施例１と同様の操作を行ない、水添共重合体、及びフィルムを得た。得られた水素添加重合体の水素添加率は９７％、重量平均分子量は９０，０００であった。また、スチレンブロック全体での重量平均分子量は４４，０００であり、各スチレンブロックの重量平均分子量は３３，６００、１０，４００であると算出された。また、得られた水添共重合体中、スチレンの含有量は５８．１質量％であり、また、水素添加前のビニル結合含量は８０％であった。

［評価方法］
得られたフィルムについて、透明性、吸湿性、及び耐熱性を、下記の方法により評価した。結果を表１に示す。なお、吸酸素性は、吸湿性と相関性があることが知られているので、評価を省略した。
（１）透明性
厚さ０．７ｍｍの溶融成形アルミノケイ酸薄板ガラス（コーニング社製、商品名「Ｃｏｒｎｉｎｇ１７３７」）２枚の間に、フィルム（厚さ０．５ｍｍ）を挟み、全光線透過率ヘイズ測定装置（ＢＹＫ−Ｇａｒｄｎｅｒ社製、商品名「Ｈａｚｅ−Ｇａｒｄｐｌｕｓ４７２５」）を用いて、２５℃における全光線透過率（％）及びヘイズ（％）を測定した。
ヘイズが５％未満であり透明性に優れている場合を「○」、ヘイズが５％以上であり透明性に劣る場合を「×」とした。
（２）吸湿性
内径３ｃｍのガラスシャーレに、実施例、比較例の各フィルムで厚さが０．６ｍｍのものを調整し、湿度計と温度計を装着した内容積８００ｃｍ^３の真空デシケーターに、先に調整したフィルムをガラスシャーレごと入れ、真空デシケーター内部の湿度と温度の変化を観察した。観察により得られた相対湿度（Ｈｒ、％）、摂氏温度（Ｔｃ、℃）の値と、下記式より絶対湿度（Ｈａ、％）を求め、２時間後の絶対湿度が初期絶対湿度からどれだけ減少したかを吸水率とすることにより評価した。
Ｈａ＝４．０×１０^−３｛ｅｘｐ（６．４×１０^−２・Ｔｃ）｝Ｈｒ・・・（式）
（３）耐熱性
得られたフィルム（厚さ１．０ｍｍ）を１００ｍｍ×５ｍｍに打ち抜き、その長辺の両端を重さ３．７ｇのクリップで挟み、８５℃、８５％ＲＨの条件の恒温恒湿室に前記の長辺の中央で吊り下げ放置し、４時間後に長辺の長さの増加率を測定することにより評価した。
（４）膜質
目視にて、膜にクラック又は凹凸が発生していない場合を「○」、膜にわずかにクラック又は凹凸が観測された場合を「△」、膜に多くのクラック又は凹凸が観測された場合を「×」とした。

表１から、本発明の組成物によると、吸湿性に優れたフィルムが得られることがわかる。
また、スチレンブロックの全体の重量平均分子量及び各スチレンブロックの重量平均分子量が特定の数値範囲内である実施例１〜４では、透明性及び耐熱性も優れることがわかる。一方、スチレンブロックの全体の重量平均分子量及び各スチレンブロックの重量平均分子量がいずれも小さい実施例５、６では、耐熱性に劣り、フィルムが破断することがわかる。スチレンブロックの全体の重量平均分子量の含有量が大きい実施例７では、フィルムの透明性に劣ることがわかる。

［合成例２３−シクロドデシル−１−プロペンの合成］
削状マグネシウム１５．５ｇ（０．６３７モル）と無水テトラヒドロフラン６００ｍＬを１，０００ｍＬの反応容器に入れ、ブロモシクロドデカン１５０ｇ（０．６０７モル）のうち３０ｇを滴下した。これを５０℃に加熱し、反応が開始したらバスから外して弱く還流する程度の状態を保ちつつ残りのブロモシクロドデカンを滴下した。滴下終了後、２時間還流し、室温まで冷却した。これを氷水浴で冷却し、３−ブロモ−１−プロペン５７．８ｍＬ（０．６６８モル）を内温３０℃にて滴下し、滴下終了後、一晩還流を行った。室温まで冷却後、氷水浴下で１規定塩化水素水を滴下して有機層を分取した後、有機層は水２００ｍＬで３回洗浄した。有機層は、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、ろ過、濃縮を順次行った。得られた残渣を蒸留に付し、１０９〜１１０℃／３．２ｍｍＨｇの条件で得た留分から、目的化合物である３−シクロドデシル−１−プロペン４３ｇを無色透明な液体として得た。収率は３４％であった。得られた化合物の^１ＨＮＭＲチャートを図３に示す。^１ＨＮＭＲチャートは日本電子社製のラムダ３００を用いて測定した（以降でも同様）。測定においては、溶媒としてＣＤＣｌ_３、内部標準物質としてＴＭＳを用いた。

［合成例３トリ（３−シクロドデシルプロピル）アルミニウムの合成］
２００ｍＬの三口フラスコに、トリイソブチルアルミニウム１０ｇ（５０．４ミリモル）、３−シクロドデシル−１−プロペン３１．９ｇ（１５３ミリモル）、及びヘプタン５０ｍＬをグローブボックス中で仕込み、一晩還流した。その後、５５℃まで冷却し、この温度で真空ポンプにて減圧しながら溶媒を留去し室温まで冷却して、水あめ状の無色透明油状物を得た。これをグローブボックス内で数日放置することによって、トリ（３−シクロドデシルプロピル）アルミニウムの白色固体３３ｇを得た。収率は定量的であった。得られた化合物の^１ＨＮＭＲチャートを図４に示す。測定においては、内部標準物質としてトルエン−ｄ８（ピークδ２．１付近）を用いた。

［実施例８］
得られたトリ（３−シクロドデシルプロピル）アルミニウムを、実施例１で作製した重合体を２５質量％の濃度で含むトルエン溶液に添加し、添加後の溶液全体中で該エラストマーが２０質量％の濃度になるように加えて激しく撹拌した。溶液の調製は露点−７５℃の乾燥窒素雰囲気下で行った。この溶液を基板上に塗布し１００℃で２０分間乾燥させることによりフィルムを得た。
［実施例９］
トリドデシルアルミニウムを、実施例１で作製した重合体を２５質量％の濃度で含むトルエン溶液に添加し、添加後の溶液全体中で該エラストマーが２０質量％の濃度になるように加えて激しく撹拌した。溶液の調製は露点−７５℃の乾燥窒素雰囲気下で行った。この溶液を基板上に塗布し１００℃で２０分間乾燥させることによりフィルムを得た。
［参考例１］
トリオクチルアルミニウムを、実施例１で作製した重合体を２５質量％の濃度で含むトルエン溶液に添加し、添加後の溶液全体中で該エラストマーが２０質量％の濃度になるように加えて激しく撹拌した。溶液の調製は露点−７５℃の乾燥窒素雰囲気下で行った。この溶液を基板上に塗布し１００℃で２０分間乾燥させることによりフィルムを得た。
［参考例２］
ジイソブチルアルミニウムハイドライドを、実施例１で作製した重合体を２５質量％の濃度で含むトルエン溶液に添加し、添加後の溶液全体中で該エラストマーが２０質量％の濃度になるように加えて激しく撹拌した。溶液の調製は露点−７５℃の乾燥窒素雰囲気下で行った。この溶液を基板上に塗布し１００℃で２０分間乾燥させることによりフィルムを得た。
［参考例３］
トリオクチロキシアルミニウムを、実施例１で作製した重合体を２５質量％の濃度で含むトルエン溶液に添加し、添加後の溶液全体中で該エラストマーが２０質量％の濃度になるように加えて激しく撹拌した。溶液の調製は露点−７５℃の乾燥窒素雰囲気下で行った。この溶液を基板上に塗布し１００℃で２０分間乾燥させることによりフィルムを得た。

表２の結果から、実施例１の重合体（成分（ロ））、及び、種々の金属化合物（成分（イ））を用いて形成された実施例８及び９のフィルムは、透明性、膜質及び吸湿性に優れることがわかる。

１有機ＥＬ素子
２有機ＥＬ層
３構造体
３ａ基板
３ｂ封止キャップ
３ｃ接着剤
４捕捉剤層

Claims

（イ）下記式（１）で表される有機金属化合物、及び
（Ｒ^１）_３Ａｌ（１）
（式（１）中、Ｒ^１は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、環式アルキル基、アリール基、及びアルコキシ基からなる群より選ばれる１種である炭素数１２以上の基であって、複数存在するＲ^１は同一又は異なってもよい。）
（ロ）芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位と、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位とを含む重合体の水素添加物と、
を含有する水分及び酸素捕捉用組成物。
前記（ロ）成分が、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＡと、
共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＢと
を含む重合体である、請求項１に記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
前記（ロ）成分が、
重合体の全量を１００質量％とした場合に、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を１０〜５０質量％含む、
請求項１又は２に記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
前記（ロ）成分が、
芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＡと、共役ジエン化合物に由来する繰り返し単位を含む重合体ブロックＢとを含む共重合体であって、
該共重合体の重量平均分子量が５万〜６０万であり、
該共重合体の全量を１００質量％とした場合に、芳香族ビニル化合物に由来する繰り返し単位の含量が１０〜５０質量％であり、
重合体ブロックＡの全体の重量平均分子量が１５，０００以上であり、
各重合体ブロックＡの重量平均分子量が５，０００以上である
共重合体である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
上記重合体は、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体、スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合体、及び、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のものである請求項１〜４のいずれか１項に記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
有機ＥＬ素子用である請求項１〜５のいずれか１項に記載の水分及び酸素捕捉用組成物。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の水分及び酸素捕捉用組成物からなる硬化体。
２５℃、厚さ０．５ｍｍにおけるヘイズが５％未満である請求項７に記載の硬化体。
請求項７又は８に記載の硬化体を有する有機ＥＬ素子。