JP5516030B2 - ガスバリア性積層体、及びそれを含む封入表示デバイス - Google Patents
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Description
これらのガスバリア性積層体は、通常、その表面からの酸素及び水蒸気の浸入を防ぐことを目的として、基材層やガスバリア性付与層等が積層された構成を有し、接着剤を用いずに蒸着や共押出し成形のみにより積層して得られるものと(特許文献1及び2)、接着剤を用いてラミネートにより積層して得られるものとがある(特許文献3)。
1.第1の透明ガスバリア性フィルムと、該第1の透明ガスバリア性フィルム上に積層された接着性樹脂層と、該接着性樹脂層上に積層された第2の透明ガスバリア性フィルムと、熱融着層とをこの順に有する積層体であって、該接着性樹脂層が、架橋性基を有するフッ素含有共重合体と該架橋性基と反応する硬化剤とにより形成されたフッ素系樹脂からなる層であり、そして該熱融着層がオレフィン系ホットメルト樹脂組成物からなる層であることを特徴とする積層体。
2.前記フッ素含有共重合体が、少なくともフルオロオレフィン単量体と水酸基含有単量体とを単量体成分として含むことを特徴とする、上記1の積層体。
3.前記硬化剤が、有機ポリイソシアネート化合物であることを特徴とする、上記1又は2の積層体。
4.前記接着性樹脂層が、さらにシランカップリング剤を含有することを特徴とする、上記1〜3のいずれかに記載の積層体。
5.前記熱融着層が、前記第2の透明ガスバリア性フィルム上に直接積層されていることを特徴とする、上記1〜4のいずれかに記載の積層体。
6.前記熱融着層が、前記第2の透明ガスバリア性フィルム上に積層された第2の接着性樹脂層の上に積層されており、該第2の接着性樹脂層が、架橋性基を有するフッ素含有共重合体と該架橋性基と反応する硬化剤とにより形成されたフッ素系樹脂からなる層であることを特徴とする、上記1〜5のいずれかに記載の積層体。
7.前記第2の接着性樹脂層が、さらにシランカップリング剤を含有することを特徴とする、上記1〜6のいずれかに記載の積層体。
8.前記第1の透明ガスバリア性フィルム及び前記第2の透明ガスバリア性フィルムのうちの少なくとも一方が、基材層と、該基材層上に蒸着された無機酸化物蒸着層とを有する蒸着フィルムであることを特徴とする、上記1〜7のいずれかに記載の積層体。
9.前記蒸着フィルムが、さらに、前記無機酸化物蒸着層上に設けられたガスバリア性塗布膜を有し、該ガスバリア性塗布膜は、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は炭素数1〜8の有機基を表し、Mは金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、n+mはMの原子価を表す)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを含有し、更に、ゾルゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物による膜であることを特徴とする、上記8に記載の積層体。
10.前記接着性樹脂層の層厚が、2〜6μmであることを特徴とする、上記1〜9のいずれかに記載の積層体。
11.本発明に規定する測定方法において、端面からの水蒸気透過度が、30g/m2・day以下であることを特徴とする、上記1〜10のいずれかに記載の積層体。
12.上記1〜11のいずれかに記載の積層体と、基板と、該積層体と該基板との間に封入された表示素子と、を含む封入表示デバイス。
明性を兼ね備えたガスバリア性積層体を得ることができる。以下、本発明において、表面からの酸素及び水蒸気の浸入を防ぐ能力を表面ガスバリア性と呼び、端面からの酸素及び水蒸気の浸入を防ぐ能力を端面ガスバリア性と呼ぶ。
<1> 本発明の積層体の層構成
本発明にかかる積層体としては、例えば、図1に示すように、第1及び第2の透明ガスバリア性フィルム(1a、1b)、接着性樹脂層(2)、並びに熱融着層(3)からなることを基本構造とする積層体を挙げることができる。
また、本発明にかかる積層体の一例として、図2に示すように、第2の透明ガスバリア性フィルム(1b)と熱融着層(3)との間にさらに第2の接着性樹脂層(2b)を有してもよい。
さらに、本発明にかかる積層体の一例として、図3に示すように、第1及び第2の透明ガスバリア性フィルムがそれぞれ、基材層(4)と無機酸化物蒸着層(5)とからなる蒸着フィルムである積層体が挙げられる。
さらに別の例としては、例えば図4に示すように、第1及び第2の透明ガスバリア性フィルムがそれぞれ、基材層(4)、無機酸化物蒸着層(5)及びガスバリア性塗布膜(6)からなる蒸着フィルムである積層体が挙げられる。
本発明にかかる積層体を構成する接着性樹脂層は、架橋性基を有するフッ素含有共重合体と、該架橋性基と反応する硬化剤とにより形成されたフッ素系樹脂からなる。該接着性樹脂層は、第1の透明ガスバリア性フィルムと第2の透明ガスバリア性フィルムとを優れた接着力で接着し、また場合によっては第2の透明ガスバリア性フィルムと熱融着層とを優れた接着力で接着し、さらに、端面から積層体内部への酸素及び水蒸気の透過を防止する役割を果たす。
本発明において用いるフッ素含有共重合体は、汎用の有機溶剤に可溶な重合体であって、フルオロオレフィン単量体(A)と、そのフルオロオレフィン単量体と共重合可能な架橋性基含有単量体(B)とを単量体成分とするものである。
フルオロオレフィン単量体(A)としては、たとえば、テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレンなどを挙げることができる。高い接着強度が得られることから、好ましくは、式1:CF2=CFX〔式中、Xはフッ素原子、塩素原子、水素原子ないしトリフルオロメチル基である〕で表されるトリフルオロエチレンであり、さらに好ましくは式中のXが塩素原子であるクロロトリフルオロエチレンである。
本発明に用いる硬化剤には、上述の架橋性基と反応して架橋結合を形成する化合物を用いることができる。水酸基含有単量体に対する硬化剤としては、イソシアネート基又はカルボキシル基を有する化合物であり、好適な硬化反応速度が得られるため、イソシアネート基を有する有機ポリイソシアネート化合物が好ましい。有機ポリイソシアネート化合物には、たとえば、2,4ートリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンメチルエステルジイソシアネート、メチルシクロヘキシルジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、n−ペンタン−1,4−ジイソシアネート、及びこれらの三量体、これらのアダクト体やビューレット体、あるいは、これらの重合体で2個以上のイソシアネート基を有するもの、さらに、ブロック化されたイソシアネート類などを挙げることができる。好ましくは、イソホロンジイソシアネート又はヘキサメチレンジイソシアネートの三量体である。フッ素含有共重合体との相溶性が良く、適度な硬化速度を有し、高いラミネート強度を有するからである。また、エポキシ基含有単量体に対する硬化剤には、水酸基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基又はイソシアネート基を有する化合物を用いることができる。また、カルボキシル基含有単量体に対する硬化剤には、水酸基、アミノ基、イソシアネート基又はエポキシ基を有する化合物を用いることができる。また、アミド基含有単量体に対する硬化剤には、エポキシ基を有する化合物を用いることができる。また、アミノ基含有単量体に対する硬化剤には、カルボキシル基、エポキシ基又はイソシアネート基を有する化合物を用いることができる。また、加水分解性シリル基含有単量体に対する硬化剤には、アミノ基又はイソシアネート基を有する化合物を用いることができる。
トキシベンゼン、ビスヒドロキシエチルテレフタレート等を挙げることができる。また、上記のカルボキシル基を有する化合物には、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸等の脂肪族二塩基酸や無水フタル酸等の酸無水物を挙げることができる。また、上記のエポキシ基を有する化合物には、テレフタル酸ジグリシジルエステル、パラオキシ安息香酸ジグリシジルエステル等を挙げることができる。
本発明において、接着性樹脂層は、フッ素系樹脂に加えてさらに、接着強度を高め、酸素及び水蒸気に対するバリア性を高めるために、シランカップリング剤を含有してもよい。
シランカップリング剤としては、既知の有機反応性基含有オルガノアルコキシシランを用いることができる。
本発明においては、特に、エポキシ基を有するオルガノアルコキシシランが好適であり、それには、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、あるいは、β−(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等を使用することができる。これらのシランカップリング剤は、1種ないし2種以上を混合して用いてもよい。
シランカップリング剤の配合量としては、本発明の効果が損なわれない範囲で適宜に設定することができるが、例えば、フッ素系樹脂に対して、0.05〜10質量%であると好ましく、0.1〜5質量%であるとさらに好ましい。0.05質量%未満であると、十分な効果が得られず、また10質量%より多いと、反応速度が遅くなるため好ましくない場合がある。
本発明に用いる接着性樹脂層の調製方法を、水酸基を含有するフッ素含有共重合体を例として説明する。水酸基を含有するフッ素含有共重合体および硬化剤を、たとえば、酢酸エステル類、ケトン類、エーテル類、芳香族炭化水素等の1ないし2種以上を混合した溶媒に溶解する。ここで、硬化剤は、フッ素含有共重合体中の架橋性基、例えば水酸基(−OH基)1当量に対して、硬化剤中の該架橋性基と反応する基、例えばイソシアネート基又はカルボキシル基が0.1〜5.0当量、好ましくは0.5〜1.5当量となる量で添加される。このフッ素含有共重合体及び硬化剤を溶解した溶液を、ロールコート法、グラビアコート法、バーコート法等の周知の塗布方法を用いて、第1の透明ガスバリア性フィルム上に塗布・乾燥することにより、接着性樹脂層を形成する。接着性樹脂層及び第2の接着性樹脂層の層厚としては、それぞれ2〜6μm、より好ましくは3〜5μmである。ラミネート強度を確保する上から2μm以上は必要であるが、端面からの水分透過をできる限り小さくするためには、接着剤樹脂層の厚さはできる限り薄い方がよく、該層厚が6μmを超えると、表示素子などの封止用部材として要求される端面ガスバリア性を維持できない可能性がある。
本発明の積層体を構成する透明ガスバリア性フィルムとしては、用途に応じて種々の透明ガスバリア性フィルムを使用することができるが、表示素子の封止用部材として使用するためには、表面からの水蒸気透過度が0.1g/m2・day以下である透明フィルムを使用することが好ましい。なお、本発明において、表面からの水蒸気透過度は、ASTM
F1249−90に準じて、60℃、90%RHの環境下で、MOCON社製AQUATRANを使用して測定した値である。また、本発明において透明とは、用途に応じて必要な透明性を有していればよく、無色または有色で透明なものも含まれるが、特にディスプレイの表示素子などの封止用部材として使用する場合は、高い透明性が要求され、例えば、可視光域380nm〜780nmにおける平均光透過率が80%以上である場合を言う。なお、光透過率の測定は、紫外可視分光光度計(例えば、(株)島津製作所製 UV−
3100PC)を用い、室温、大気中で測定した値を用いる。
本発明において用いる透明ガスバリア性フィルムとして、例えば、基材層と、該基材層上に蒸着された無機酸化物蒸着層とを有する蒸着フィルムを使用することが特に好ましい。
該蒸着フィルムは、優れた表面ガスバリア性及び透明性を示すだけでなく、基材層と無機酸化物蒸着層との間の密着性が高く、層間の界面に酸素及び水蒸気が比較的浸入しにくいため、良好な端面ガスバリア性を示す。
蒸着フィルムの基材層としては、化学的ないし物理的強度に優れ、無機酸化物蒸着層を形成する条件等に耐え、それら無機酸化物蒸着層の特性を損なうことなく良好に保持し得ることができるプラスチックフィルムを使用することができる。
このようなプラスチックフィルムとしては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン系フィルム、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム、ポリカーボネートフィルム、環状オレフィンコポリマーフィルム、環状オレフィンポリマーフィルム、液晶ポリマーフィルム、ポリイミドフィルム、TACフィルムその他の各種の樹脂のフィルム、ないしシートを使用することができる。
特にディスプレイの表示素子などの封止用部材として使用する場合は、透明性・耐熱性の観点から、上記のプラスチック材料からなるフィルムの中でも、特に環状オレフィンコポリマーからなるフィルムを使用することが好ましい。
本発明の基材層の層厚は、12〜400μm、より好ましくは50〜200μmである。
プラスチックフィルムは、必要に応じて、例えば、コロナ放電処理、オゾン処理、酸素ガス若しくは窒素ガスなどを用いて低温プラズマ処理、グロー放電処理、化学薬品などを用いて処理する酸化処理、その他の前処理を任意に施すことができる。また、上記表面前処理は、プラスチックフィルムと無機酸化物蒸着層との密着性を改善するための方法として実施するものであるが、上記の密着性を改善する方法として、例えば、プラスチックフィルムの表面に、あらかじめ、プライマーコート剤層、アンダーコート層、あるいは、蒸着アンカーコート剤層などを任意に形成することもできる。
本発明において好適な無機酸化物蒸着層は、上記の基材層及び接着性樹脂層との密接着性、透明性、並びに表面及び端面ガスバリア性の観点から、以下に説明する無機酸化物からなる蒸着層を適用することができる。
無機酸化物蒸着層を形成する材料としては、透明性を有し、かつ酸素、水蒸気等のガスバリア性を有する物であればよく、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ホウ素、酸化ハフニウム、酸化バリウム等の酸化物であるが、特に、ガスバリア性、生産効率の点などから、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化炭化ケイ素のいずれかが好ましい。
無機酸化物蒸着層の形成方法としては、真空蒸着法、反応蒸着法、イオンビームアシスト蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等の真空成膜法で行なうことが挙げられる。
れてもよい。例えば、基材層上に、化学気相成長法によって酸化ケイ素からなる蒸着膜を形成し、次いで物理気相成長法によって酸化アルミニウムからなる蒸着膜を形成してもよい。
無機酸化物蒸着層の層厚としては、層全体の厚さとして、5〜100nm、より好ましくは10〜50nmの範囲で適宜設定することができる。100nmを超えると、フレキシビリティ性が低下し、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外力で、蒸着層に亀裂を生じる恐れがあり、透明性が低下したりし、また、材料自身の応力が大きくなり、着色したりして好ましくない。また、上記の厚さが100nmを超えると、生産性を著しく低下させ、さらに異常粒の成長から突起が形成される傾向があるので好ましくない。また一方で、無機化合物層の厚さが5nm未満では、透明性は良いが、均一な層が得られにくく、またガスバリア性の機能を十分に果たすことが難しい。
本発明においては、上記無機酸化物蒸着層上に、さらに以下で説明するようなガスバリア性塗布膜を設けることによって、一層優れた表面ガスバリア性が得られるだけでなく、上記接着性樹脂層との密接着性が高まり、さらに高い端面ガスバリア性が得られる。
本発明において、ガスバリア性塗布膜とは、アルコキシドと水溶性高分子とをゾルゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物を塗布し乾燥した膜である。
該ガスバリア性組成物において用いるアルコキシドとしては、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は、炭素数1〜8の有機基を表し、Mは、金属原子を表し、nは、0以上の整数を表し、mは、1以上の整数を表し、n+mは、Mの原子価を表す)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドを挙げることができる。
また、水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール系樹脂若しくはエチレン・ビニルアルコール共重合体のいずれか又はその両方を好ましく用いることができる。
また、上記の一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドにおいて、R1で表される有機基の具体例としては、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、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基その他のアルキル基を挙げることができる。
また、上記の一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドにおいて、R2で表される有機基の具体例としては、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−ブチル基その他を挙げることができる。
尚、本発明において、同一分子中において、これらのアルキル基は同一であっても、異なってもよい。
本発明において、上記の一般式R1 nM(OR2)mで表されるアルコキシドとしては、例えば、MがSiであるアルコキシシランを使用することができ、アルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン Si(OCH3)4、テトラエトキシシラン Si(OC2H5)4、テトラプロポキシシラン Si(OC3H7)4、テトラブトキシシラン Si(OC4H9)4等が挙げられる。
また、上記のガスバリア性組成物の調製において用いられる酸としては、例えば、硫酸、塩酸、硝酸等の鉱酸、並びに酢酸、酒石酸等の有機酸その他を使用することができる。更に、有機溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピル
アルコール、n-プロピルアルコール等を用いることができる。
上記のガスバリア性組成物を、無機酸化物蒸着層の上に塗布し、加熱して溶媒及び重縮合反応により生成したアルコールを除去すると、重縮合反応が完結し、透明なガスバリア性塗布膜が形成される。
更に、加水分解によって生じた水酸基や、シランカップリング剤由来のシラノール基が無機酸化物蒸着層の表面の水酸基と結合する為、該無機酸化物蒸着層とガスバリア性塗布膜との密接着性等が良好なものとなる。
また、本発明において、より高い表面ガスバリア性を得るために、ガスバリア性塗布膜を設けた後で、さらに無機酸化物蒸着層とガスバリア性塗布膜とを、この順序で、交互に1回又はそれ以上繰り返し積層し、好ましくはガスバリア性塗布膜が最外層となるように形成して、透明ガスバリア性フィルムとしてもよい。
本発明の積層体を構成する熱融着層は、オレフィン系ホットメルト樹脂組成物からなる層である。
本発明において、ホットメルト樹脂組成物とは、ベースポリマー及び粘着付与剤を含み、熱溶融性と粘着性とを備えた樹脂組成物を意味し、ベースポリマーがオレフィン系樹脂であるものを、特にオレフィン系ホットメルト樹脂組成物と呼ぶ。
ベースポリマーとは、ホットメルト樹脂組成物にバルク物性を付与することで、凝集力
を付与するものであり、強靭で引張り強度や圧縮応力に対して強い性質を有するものである。ベースポリマーとしてオレフィン系樹脂を含有するオレフィン系ホットメルト樹脂組成物は、端面からの酸素及び水蒸気の浸入の抑制性に優れたものとなるため好ましい。
熱融着層の層厚としては、20〜50μmであることが好ましい。50μmより厚いと、熱融着層の端面から浸透する酸素及び水蒸気量が多くなる。また20μmより薄いと、ヒートシール強度が低くなり、リークの原因となる。
本発明において、第1の透明ガスバリア性フィルム上に、フッ素含有共重合体と硬化剤とを含む溶液を塗布し、乾燥させて接着性樹脂層を形成し、該接着性樹脂層上に第2の透明ガスバリア性フィルムを積層し、さらにその上に熱融着層を積層し、本発明の積層体が得られる。
ここで、第1の透明ガスバリア性フィルムが、上記の蒸着フィルムである場合は、その無機酸化物蒸着層が接着性樹脂層と接するように、またガスバリア性塗布膜が設けられる場合は、そのガスバリア性塗布膜が接着性樹脂層と接するように貼り合わせ、その基材層が積層体の表層となるようにすると、積層体の取り扱い性の観点から好ましい。
また本発明の一態様として、第1の透明ガスバリア性フィルムの、第2の透明ガスバリア性フィルムと対向する面と反対の面上に、1又はそれ以上の更なる層を積層してもよい。また、第2の透明ガスバリア性フィルムと熱融着層との間に、1又はそれ以上の更なる層を積層してもよい。更なる層として、接着性樹脂を介してフィルムを貼り合わせる場合、本発明のフッ素系樹脂からなる接着性樹脂層を用いて貼り合わせることにより、積層体の厚さが増加しても、高い端面ガスバリア性を維持することができる。
本発明のさらなる態様として、透明ガスバリア性フィルムと熱融着層との間に、第2の接着性樹脂層を設けてもよい。
本発明の積層体は、種々の包装材料又は支持基材として使用することができるが、特に、ディスプレイ中の表示素子などの封止用部材として好適に使用することができる。
表示素子は、本発明の積層体からなる包装袋中に封入されてもよく、又は、基板と、本発明の積層体との間に封入されてもよい。
上記において、ヒートシールの方法としては、例えば、バーシール、回転ロールシール、ベルトシール、インパルスシール、高周波シール、超音波シール等の公知の方法で行うことができる。
封入される表示素子としては、有機EL表示素子、電気泳動表示素子、液晶表示素子、発光ダイオード表示素子等が挙げられるが、これらに限定されない。さらに、封入される表示素子としては、例えば、特表2004−526210等に記載されたものが適用できる。
本発明の積層体により封入された表示素子の1つの態様として、図5に示すように、表示素子は、1対の電極(7a,7b)と、該1対の電極の間に配置された発光体(8)とを有する表示素子であり、これを、基板(9)と本発明の積層体(10)とで挟んで封入する。
次に本発明について、実施例を挙げて具体的に説明する。
(1)基材フィルムとして、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、これを巻き取り式真空蒸着装置の巻き出しロールに装着し、次いで、ライン速度600mm/minで搬送し、マグネトロンスパッタリング装置を使用し、アルゴンガス500sccmを導入して、出力20kWでプラズマ処理を行って、基材フィルムの一方の面に、不活性ガスによるプラズマ処理面を形成し、次いで、そのプラズマ処理面に、アルミニウムを蒸着源に用いて、酸素ガスを供給しながら、エレクトロンビーム(EB)加熱方式による真空蒸着法により、下記の蒸着条件により、膜厚10nmの酸化アルミニウムからなる蒸着層を形成した。
(蒸着条件)
蒸着チャンバー内の真空度:2×10-4mbar
巻き取りチャンバー内の真空度:2×10-2mbar
電子ビーム電力:25kw
フィルムの搬送速度:600m/min
しかる後、更に、もう一機のマグネトロンスパッタリング装置を使用し、酸素ガス1000sccmを導入して、出力5kWでプラズマ処理を行って、上記の酸化アルミニウムの蒸着層の面に、酸素ガスによるプラズマ処理面を形成して巻き取った。
しかる後、さらに、もう一機のマグネトロンスパッタリング装置を使用し、酸素ガス500sccmを導入して、出力3kWでプラズマ処理を行って、上記の酸化アルミニウムの蒸着層の面に、酸素ガスによるプラズマ処理面を形成して巻き取った。
(4)上記の(3)で形成した酸素ガスによるプラズマ処理面に、上記(2)で製造したガスバリア性組成物を使用して、これをグラビアロールコート法によりコーティングし、次いで、100℃で30秒間、加熱処理して、厚さ0.4g/m2(乾操状態)の第2のガスバリア性塗布膜を形成して、第1及び第2の透明ガスバリア性フィルムを製造した。
(組成)
・フルオロオレフィン−水酸基含有ビニルエーテル共重合体100質量部(固形分60%、ダイキン工業株式会社製、ゼッフルGK550)
・ヘキサメチレンジイソシアネート三量体60質量部(固形分70%)(フルオロオレフィン−水酸基含有ビニルエーテル共重合体の水酸基1当量に対して1.1当量となる量)
・酢酸エチル 160質量部
・シランカップリング剤(グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.5質量部
(6)次いで、上記(4)で製造した第2の透明ガスバリア性フィルムのガスバリア性塗布膜面を、接着性樹脂層と対向させて、ドライラミネートし、80℃で72時間硬化反応を促進させた。
(7)次いで、上記(6)で得られた積層体の一方の面に、230℃で溶融させたオレフィン系ホットメルト樹脂組成物(東亞合成株式会社製、アロンメルトHMP)を押出し成
形して、層厚20μmの熱融着層を形成し、本発明に係る積層体(総厚み48μm)を製造した。
(1)基材フィルムとして、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、これをプラズマ化学気相成長装置の送り出しロールに装着し、下記に示す条件で、上記の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムのコロナ処理面に、厚さ10nmの酸化ケイ素の蒸着層を形成した。
(蒸着条件)
反応ガス混合比;へキサメチルジシロキサン:酸素ガス:ヘリウム=1.2:5.0:2.5(単位:slm)
到達圧力;5.0×10-5mbar
製膜圧力;7.0×10-2mbar
ライン速度;300m/min
パワー;35kW
(蒸着条件)
蒸着チャンバー内の真空度;2×10-4mbar
巻き取りチャンバー内の真空度;2×10-2mbar
電子ビーム電力;25kw
フィルムの搬送速度;600m/min
次に、上記で厚さ10nmの酸化アルミニウムの蒸着膜を形成した直後に、その酸化アルミニウムの蒸着膜面に、グロー放電プラズマ発生装置を使用し、パワー9kw、酸素ガス(O2):アルゴンガス(Ar)=7.0:2.5(単位:slm)からなる混合ガスを使用し、混合ガス圧 6.0×10-2mbar、処理速度 600m/minで酸素/アルゴン混合ガスプラズマ処理を行って、酸化アルミニウムの蒸着膜面の表面張力を54dyne/cm以上向上させたプラズマ処理面を形成した。
(4)上記(3)で製造した第1の透明ガスバリア性フィルムを、ドライラミネート機の第1送り出しロールに装着し、そのガスバリア性塗布膜面に、上記実施例1(5)と同様にして、接着性樹脂層(層厚4μm)を形成した。
(5)次いで、上記(3)で製造した第2の透明ガスバリア性フィルムのガスバリア性塗布膜面を、接着性樹脂層と対向させてドライラミネートし、80℃で72時間硬化反応を促進させた。
(6)次いで、上記(5)で得られた積層体の一方の面に、グラビアロールコート法を用いて、上記(4)と同様にして第2の接着性樹脂層(層厚4μm)を形成し、その上に、オレフィン系ホットメルト樹脂組成物からなるフィルム(厚さ30μm、倉敷紡績製、ク
ランベターM4)をドライラミネートして熱融着層を形成し、80℃で72時間硬化反応を促進させ、本発明に係る積層体(総厚み62μm)を製造した。
(1)実施例2の(1)及び(2)に記載されたと同様にして、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ12μm)上に、酸化ケイ素の蒸着層(厚さ10nm)及び酸化アルミニウムの蒸着層(厚さ10nm)を順に設け、その酸化アルミニウムの蒸着層面にプラズマ処理面を形成し、第1及び第2の透明ガスバリア性フィルムとした。
(2)次いで、上記(1)で製造した第1の透明ガスバリア性フィルムを、ドライラミネート機の第1送り出しロールに装着し、そのプラズマ処理面に、上記実施例1(5)と同様にして、接着性樹脂層(層厚4μm)を形成した。
(3)次いで、上記(1)で製造した第2の透明ガスバリア性フィルムのプラズマ処理面を、接着性樹脂層と対向させてドライラミネートし、80℃で72時間硬化反応を促進させた。
(4)次いで、上記(3)で得られた積層体の一方の面に、230℃で溶融させたオレフィン系ホットメルト樹脂組成物(東亞合成株式会社製、アロンメルトHMP)を押出し成形して、層厚50μmの熱融着層を形成し、本発明の積層体(総厚み78μm)を製造した。
(1)実施例1(1)〜(4)と同様にして製造した第1の透明ガスバリア性フィルムを、ドライラミネート機の第1送り出しロールに装着し、そのガスバリア性塗布膜面に、下記の組成からなる溶液を、グラビアロールコート法を用いて塗布し、乾燥させて、接着性樹脂層(層厚4μm)を形成した。
(組成)
・フルオロオレフィン−アミド基含有(メタ)アクリルアミド共重合体100質量部(固形分70%、旭硝子製、ルミフロン)
・エポキシ系硬化剤60質量部(固形分75%、三菱化学製、JER、アミド基(−NH2基)1当量に対して1.1当量となる量)
・酢酸エチル200質量部
・シランカップリング剤(グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)0.5質量部
(2)次いで、実施例1(4)と同様にして製造した第2の透明ガスバリア性フィルムのガスバリア性塗布膜面を、接着性樹脂層と対向させてドライラミネートし、80℃で72時間硬化反応を促進させた。
(3)次いで、上記(2)で得られた積層体の一方の面に、グラビアロールコート法を用いて、上記(1)と同様にして第2の接着性樹脂層(層厚4μm)を形成し、その上に、オレフィン系ホットメルト樹脂組成物からなるフィルム(厚さ30μm、倉敷紡績製、クランベターM4)をドライラミネートして熱融着層を形成し、80℃で72時間硬化反応を促進させ、本発明に係る積層体(総厚み62μm)を製造した。
2液硬化型ポリウレタン系接着剤(三井化学製、主剤タケラックA−515/硬化剤タケネートA−50)を使用して接着性樹脂層(4μm)を形成した以外は、実施例1と同様にして積層体(総厚み48μm)を製造した。
2液硬化型ポリウレタン系接着剤(三井化学製、主剤タケラックA−515/硬化剤タケネートA−50)を使用して接着性樹脂層(4μm)及び第2の接着性樹脂層(4μm)を形成した以外は、実施例2と同様にして積層体(総厚み62μm)を製造した。
(1)ポリイミドフィルム上にアルミ電極を施したフレキシブルプリント基板(厚さ100μm)と、ポリエチレンテレフタレートフィルム上にITO透明電極を施し、マイクロカプセルを均一に塗布した電子インクシート(厚さ100μm)とを用意した。フレキシブルプリント基板のアルミ電極を施した面と、電子インクシートのマイクロカプセルを塗布した面とが対向するように重ね合わせ、電気泳動表示素子を製造した。この表示素子は、アルミ電極に印加される電圧に応じて、マイクロカプセル内の黒色顔料片(マイナスに帯電)と白色顔料片(プラスに帯電)とが移動し、白黒の画像を形成できるように構成されている。
(2)上記表示素子を、実施例1〜4及び比較例1〜2の積層体の、熱融着層の面同士が向かい合うように配置した間に挿入し、熱プレス(110℃、5秒、0.1MPa)によって四方を封止し、評価用封入表示デバイスを作成した。
(3)評価用封入表示デバイスを駆動機器に接続し、60℃、90%RHの環境下において、白色表示時の輝度及び黒色表示時の輝度を株式会社トプコンテクノハウス製色彩輝度計BM−5ASを用いて測定し、コントラスト比(=白色表示時の輝度/黒色表示時の輝度)を算出した。
結果を表2に示す。
(1)積層体2枚を、その熱融着層の面同士が対向するように重ね合わせ、3方をヒートシールし、塩化カルシウム10gを入れてから残り1辺をヒートシールして、内寸100mm×100mm、シール幅3mmの評価用袋を製造する。
(2)上記で製造した評価用袋を、60℃、90%RHの環境下で静置し、24時間後の塩化カルシウムの重量増加を測定する。
(3)一方で、ASTM F1249−90に準じて、60℃、90%RHの環境下で、MOCON社製AQUATRANを使用して、以下のとおり、24時間あたり、積層体0.01m2あたりの表面方向の水蒸気透過量を測定する。
(4)上記(2)の測定値(評価用袋の水蒸気透過量)から、上記(3)の測定値(0.01m2あたりの表面方向の水蒸気透過量)の2倍値を引き、得られた値を評価用袋の端面の面積で割り、これによって得られた値を、その積層体の端面からの水蒸気透過度とする。
端面からの水蒸気透過度={(評価用袋の水蒸気透過量)−2×(0.01m2あたりの表面方向の水蒸気透過量)}/(評価用袋の端面の面積)
上記の方法に基づいて、実施例1〜4及び比較例1〜2で製造した各積層体について、端面からの水蒸気透過度を測定した。
結果を表3に示す。
実施例1〜4の積層体を用いた評価用封入表示デバイスは、200時間後もコントラスト比30以上であり、劣化はほとんど観察されなかった。これに対し、比較例1〜2の積層体を用いた評価用封入表示デバイスでは、200時間後にはコントラスト比が大幅に低下した。
また、実施例1〜4及び比較例1〜2の積層体は、表面方向の水蒸気透過量については、ほぼ等しい値を示したが、評価用袋の水蒸気透過量は、実施例1〜4の積層体が、比較例1〜2の積層体よりも小さい値を示した。実施例1〜4の積層体では、フッ素系樹脂からなる接着性樹脂層が、端面からの水蒸気の透過を防ぐため、端面からの水蒸気透過度は極めて低い値に抑えられる。
2,2a,2b. 接着性樹脂層
3. 熱融着層
4. 基材層
5. 無機酸化物蒸着層
6. ガスバリア性塗布膜
7a,7b. 電極
8. 発光体
9. 基板
10. 積層体
Claims (9)
- 第1の透明ガスバリア性フィルムと、該第1の透明ガスバリア性フィルム上に積層された接着性樹脂層と、該接着性樹脂層上に積層された第2の透明ガスバリア性フィルムと、熱融着層とをこの順に有する積層体であって、該接着性樹脂層が、架橋性基を有するフッ素含有共重合体と該架橋性基と反応する硬化剤とにより形成されたフッ素系樹脂からなる層であり、該架橋性基を有するフッ素含有共重合体が、少なくともフルオロオレフィン単量体と水酸基含有単量体とを単量体成分として含み、該接着性樹脂層の層厚が、2〜6μmであり、
そして該熱融着層がオレフィン系ホットメルト樹脂組成物からなる層であることを特徴とする積層体。 - 前記硬化剤が、有機ポリイソシアネート化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の積層体。
- 前記接着性樹脂層が、さらにシランカップリング剤を含有することを特徴とする、請求項1または2に記載の積層体。
- 前記熱融着層が、前記第2の透明ガスバリア性フィルム上に直接積層されていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記熱融着層が、前記第2の透明ガスバリア性フィルム上に積層された第2の接着性樹脂層の上に積層されており、該第2の接着性樹脂層が、架橋性基を有するフッ素含有共重合体と該架橋性基と反応する硬化剤とにより形成されたフッ素系樹脂からなる層であり、該架橋性基を有するフッ素含有共重合体が、少なくともフルオロオレフィン単量体と水酸基含有単量体とを単量体成分として含み、該接着性樹脂層の層厚が、2〜6μmであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記第2の接着性樹脂層が、さらにシランカップリング剤を含有することを特徴とする、請求項5に記載の積層体。
- 前記第1の透明ガスバリア性フィルム及び前記第2の透明ガスバリア性フィルムのうちの少なくとも一方が、基材層と、該基材層上に蒸着された無機酸化物蒸着層とを有する蒸着フィルムであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記蒸着フィルムが、さらに、前記無機酸化物蒸着層上に設けられたガスバリア性塗布膜を有し、該ガスバリア性塗布膜は、一般式R1 nM(OR2)m(ただし、式中、R1、R2は炭素数1〜8の有機基を表し、Mは金属原子を表し、nは0以上の整数を表し、mは1以上の整数を表し、n+mはMの原子価を表す)で表される少なくとも1種以上のアルコキシドと、ポリビニルアルコール系樹脂及び/又はエチレン・ビニルアルコール共重合体とを含有し、更に、ゾルゲル法によって重縮合して得られるガスバリア性組成物による膜であることを特徴とする、請求項7に記載の積層体。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の積層体と、基板と、該積層体と該基板との間に封入された表示素子と、を含む封入表示デバイス。
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