KR20200128005A

KR20200128005A - 가스 배리어성 필름

Info

Publication number: KR20200128005A
Application number: KR1020207024433A
Authority: KR
Inventors: 와타루 이와야; 사토시 나가나와
Original assignee: 린텍 가부시키가이샤
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-11-11
Also published as: TWI788532B; JPWO2019167906A1; CN111757805A; WO2019167906A1; TW201936385A; JP7218346B2

Abstract

산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 제조 비용의 저감을 가능하게 하는, 가스 배리어성 필름으로서, 규소 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 가스 배리어층을 n 층 (n 은 2 이상의 정수) 갖고, 상기 n 층의 가스 배리어층 중, 1 이상 (n-1) 이하의 층이 개질 처리되어 이루어지는, 가스 배리어성 필름.

Description

가스 배리어성 필름

본 발명은, 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 제조 비용의 저감을 가능하게 하는, 가스 배리어성 필름에 관한 것이다.

최근, 유기 EL 소자는, 저전압 직류 구동에 의한 고휘도 발광이 가능한 발광소자로서 주목받고 있다. 그러나, 유기 EL 소자에는, 시간의 경과와 함께, 발광 휘도, 발광 효율, 발광 균일성 등의 발광 특성이 저하되기 쉽다는 문제가 있다.

유기 EL 소자로 대표되는 시간 경과적인 성능 열화의 문제는, 최근 주목받는 전자 부재나 광학 부재 전반에 대체로 해당되는 문제이다. 이 원인으로서, 전자 부재나 광학 부재의 내부에 산소나 수분 등이 침입하여, 성능 열화를 일으키고 있는 것으로 생각된다.

그리고, 이 원인에 대한 대처 방법으로서, 층 구성을 갖는 가스 배리어성의 밀봉재로, 피밀봉물이 되는 전자 부재나 광학 부재 등을 밀봉하는 방법이 몇 가지 제안되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 가스 배리어성을 갖는 무기층을 적어도 2 층 갖고, 그 중 적어도 1 층이 산질화규소층으로서, 산질화규소층이 층 중의 두께 방향에 대해 기재측으로 향함에 따라, 산소 원소의 존재비가 감소하고, 질소 원소의 존재비가 증가하는 경사 조성 영역을 갖는, 가스 배리어성 적층체가 개시되어 있다.

WO2014/157685호

최근에는, 2 층 이상의 가스 배리어층을 적층시켜 가스 배리어성 필름을 제조함으로써, 가스 배리어성의 추가적인 향상이 도모되고 있지만, 그 한편으로, 공정수의 증가에 수반하는 제조 비용의 증가도 지적되고 있다. 그래서, 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 제조 비용의 저감을 도모할 수 있는 가스 배리어성 필름이 요망되고 있다.

그러나, 특허문헌 1 에 개시된 가스 배리어성 적층체에 있어서는, 가스 배리어성을 갖는 적어도 2 층의 무기층 중, 1 층을 특정한 경사 조성 영역을 갖는 산질화규소층으로 함으로써, 매우 높은 수증기 배리어성과, 우수한 내절곡성을 얻고 있지만, 투광성의 향상을 도모하는 것이나, 제조 비용의 저감을 도모하는 것에 대해서는 개선의 여지가 있었다.

그래서, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 제조 비용의 저감을 가능하게 하는, 가스 배리어성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 상기 과제를 감안하여 예의 검토한 결과, n 층 (n 은 2 이상의 정수) 의 가스 배리어층 중, 개질 처리하는 층을 1 이상 (n-1) 이하로 함으로써, 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 제조 비용의 저감을 가능하게 하는, 가스 배리어성 필름이 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 이하와 같다.

[1] 규소 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 가스 배리어층을 n 층 (n 은 2 이상의 정수) 갖는 가스 배리어성 필름으로서, 상기 n 층의 가스 배리어층 중, 1 이상 (n-1) 이하의 층이 개질 처리되어 이루어지는, 가스 배리어성 필름.

[2] 상기 n 층의 가스 배리어층 중, 1 층의 가스 배리어층이 개질 처리되어 이루어지는, 상기 [1] 에 기재된 가스 배리어성 필름.

[3] 상기 n 층의 가스 배리어층 중, 최외층의 가스 배리어층이 개질 처리되어 이루어지는, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 가스 배리어성 필름.

[4] 수지층을 구비하고, 그 수지층 상에, 상기 n 층의 가스 배리어층이 적층되어 이루어지는 가스 배리어성 필름으로서, 상기 수지층에 가장 가까운 가스 배리어층이 개질 처리되어 있지 않은, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어성 필름.

[5] 상기 n 층의 가스 배리어층이 전부 동일한 종류의 규소 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층인, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어성 필름.

[6] 상기 n 층의 가스 배리어층이 전부 동일한 조성물로 형성된 층인, 상기 [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어성 필름.

[7] 상기 가스 배리어성 필름의 전광선 투과율이, 89 ％ 이상인, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어성 필름.

[8] 상기 가스 배리어성 필름의 수증기 투과율이, 5 × 10^-3 (g/㎡/day) 이하인, 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 가스 배리어성 필름.

본 발명에 의하면, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 제조 비용의 저감을 가능하게 하는, 가스 배리어성 필름을 제공할 수 있다.

[가스 배리어성 필름]

본 발명의 가스 배리어성 필름은, 규소 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 가스 배리어층을 n 층 (n 은 2 이상의 정수) 갖고, n 층의 가스 배리어층 중 1 이상 (n-1) 이하의 가스 배리어층이 개질 처리되어 구성된다.

여기에서「가스 배리어성」이란, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 특성을 가리켜 말한다.

본 발명의 가스 배리어성 필름은, 가스 배리어층을 n 층 (n 은 2 이상의 정수) 갖고, n 층의 가스 배리어층 중, 개질 처리하는 층을 1 이상 (n-1) 이하로 하여 구성하는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.

또한, n 층의 가스 배리어층은, 수지층 상에 직접 적층하여 구성되어도 되고, 수지층 상에 그 밖의 층 (예를 들어, 프라이머층) 을 개재하여 구성되어도 된다.

또, n 층의 가스 배리어층은, 박리 시트 상에 직접 적층하여 구성되어도 되고, 박리 시트 상에 수지층을 개재하여 구성되어도 된다.

본 발명의 가스 배리어성 필름이 갖는 층 구성으로는, 예를 들어, 이하에 나타내는 양태를 들 수 있다.

·수지층/n 층의 가스 배리어층

·수지층/프라이머층/n 층의 가스 배리어층

·수지층/n 층의 가스 배리어층/접착제층/제 1 박리 시트

·제 2 박리 시트/n 층의 가스 배리어층/접착제층/제 1 박리 시트

·제 2 박리 시트/수지층/n 층의 가스 배리어층/접착제층/제 1 박리 시트

상기한 층 구성의 양태에 있어서, 제 1 박리 시트와 제 2 박리 시트는, 동일해도 되고 상이한 것이어도 된다.

상기한 층 구성의 양태는, 가스 배리어성 필름을 밀봉재로서 사용하기 전의 상태를 나타낸 것이다.

가스 배리어성 필름을 밀봉재로서 사용할 때에는, 통상적으로, 제 1 박리 시트를 박리 제거하고, 노출된 접착제층의 면과 피밀봉물의 면을 접착시켜 밀봉체를 얻는 것이다. 또, 밀봉재의 접착제층의 면과 피밀봉물의 면을 접착시킨 후에는, 통상적으로, 제 2 박리 시트를 박리 제거하고, n 층의 가스 배리어층 또는 수지층을 노출시켜 이하에 나타내는 층 구성으로 할 수 있다.

·n 층의 가스 배리어층/접착제층

·수지층/n 층의 가스 배리어층/접착제층

또한, 제 2 박리 시트는, 수지층이 없는 경우나 수지층이 가스 배리어성 필름의 지지체로서의 기능을 충분히 갖지 않은 경우에, 박리 제거될 때까지의 동안, 가스 배리어성 필름의 지지체로서 기능한다.

본 발명의 가스 배리어성 필름의 수증기 투과율은, 바람직하게는 5 × 10^-1 (g/㎡/day) 이하, 보다 바람직하게는 5 × 10^-2 (g/㎡/day) 이하, 더욱 바람직하게는 5 × 10^-3 (g/㎡/day) 이하이다.

본 발명에 있어서는, 상기 수증기 투과율이, 상기 범위에 있음으로써, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 갖는, 가스 배리어성 필름이 얻어진다.

여기에서「수증기 투과율」이란, 수증기 투과율 측정 장치를 사용하여, 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 의 고온 고습 환경하에서 측정되는 값을 가리켜 말하지만, 보다 구체적인 측정 방법은, 후술하는 실시예의 방법에 기초한다.

또, 본 발명의 가스 배리어성 필름의 전광선 투과율은, 바람직하게는 89 ％ 이상, 보다 바람직하게는 89.5 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 90 ％ 이상이다.

상기 가스 배리어성 필름의 전광선 투과율이, 상기 범위에 있음으로써, 투광성이 우수한 가스 배리어성 필름이 얻어지고, 유기 EL 소자 등의 광학 부재를 밀봉하는 밀봉재의 용도로 특히 유리하게 사용할 수 있다.

여기에서「전광선 투과율」이란, 가스 배리어성 필름에 입사된 광 중, 가스 배리어성 필름을 투과한 광의 비율을 가리켜 말하고, JIS K7361-1 에 준거하여, 헤이즈 미터를 사용하여 측정되는 값을 가리켜 말하지만, 보다 구체적인 측정 방법은, 후술하는 실시예의 방법에 기초한다.

이 전광선 투과율이 높을수록, 투광성이 높다고 평가할 수 있다.

[가스 배리어층]

본 발명에 있어서의 가스 배리어층의 적층수는, n 층 (n 은 2 이상의 정수), 즉 2 층 이상으로 한다.

가스 배리어층의 적층수를 2 층 이상으로 하면, 산소나 수증기 등의 기체를 차단하는 층이 단순히 증가하기 때문에, 가스 배리어층이 갖는 가스 배리어성의 추가적인 향상을 도모할 수 있다.

이 때문에, 가스 배리어층의 적층수를 구체적으로 2 층 이상의 몇 층으로 할지는, 밀봉재가 되는 가스 배리어성 필름으로 밀봉하는 피밀봉물이 요구하는 레벨에 따라 결정할 수 있다.

예를 들어, 피밀봉물이 유기 EL 소자 등의 광학 부재인 경우, 가스 배리어층의 적층수는, 바람직하게는 2 층 ∼ 6 층, 보다 바람직하게는 2 층 ∼ 4 층, 더욱 바람직하게는 2 층 ∼ 3 층이다.

상기 가스 배리어층의 적층수가, 상기 범위에 있음으로써, 가스 배리어성의 추가적인 향상이 도모되고, 유기 EL 소자 등의 광학 부재를 밀봉하는 밀봉재의 용도로 특히 유리하게 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 개질 처리하는 가스 배리어층의 수는, n 층 (n 은 2 이상의 정수) 의 가스 배리어층 중, 1 이상 (n-1) 이하로 한다.

지금까지 n 층의 가스 배리어층을 적층하여 이루어지는 가스 배리어성 필름에 있어서는, n 층의 가스 배리어층 전부를 개질 처리하여, 가스 배리어성의 향상을 도모하는 것이 거의 상식이었다. 그러나, 가스 배리어층 전부가 개질 처리되어 있으면, 그 만큼, 가스 배리어성 필름에 입사된 광 중, 가스 배리어성 필름을 투과한 광의 비율은 감소하는 경향, 즉 전광선 투과율이 저하되어 투광성이 떨어지는 경향이 있었다.

가스 배리어층을 개질 처리하면, 통상적으로, 가스 배리어층의 개질 처리를 실시한 측의 표층부가 개질 처리되어 고밀도화되고, 가스 배리어층의 내부는 개질 처리되지 않아 당초의 밀도 그대로이다. 이 때문에, 개질 처리된 가스 배리어층이라고 해도, 당해 표층부에서는 고밀도화된 영역과, 내부에서는 당초의 밀도 그대로인 영역이 존재한다.

이 특성이 상이한 영역 간에서는, 굴절률도 각각 상이하여 굴절률에 차이가 발생하고, 상이한 영역 간의 경계에 있어서는, 광의 반사가 일어난다. 광의 반사가 일어나는 빈도는, 개질 처리된 가스 배리어층의 수의 증가에 따라 증가한다.

이 때문에, 가스 배리어층 전부가 개질 처리되어 있으면, 광의 반사가 일어나는 빈도가 많고, 전광선 투과율이 저하되어, 투광성이 떨어지는 경향이 보이는 것이다.

본 발명자들은, 가스 배리어성을 향상시키기 위해, 가스 배리어층의 두께를 증가시키는 시도, 가스 배리어층의 층수를 증가시키는 시도 등 여러 가지 각도에서 검토를 실시해 왔다.

그 중에서, 가스 배리어층의 총 두께를 동일하게 하여, 단층으로 이루어지는 가스 배리어층과, 복수 층으로 이루어지는 가스 배리어층을 비교하면, 복수 층으로 이루어지는 가스 배리어층 쪽이, 설령 일부의 가스 배리어층이 개질 처리되어 있지 않았다고 해도, 가스 배리어성이 높아진다는 지견을 얻었다.

그 이유는, 가스 배리어층의 형성 공정에서, 가스 배리어층의 표면에 불가피 적으로 발생하는 스크래치나 핀홀 등의 결함이 가스 배리어성을 저하시키는 원인이 되고 있는 것으로 생각되었다.

본 발명에서는, 2 층 이상의 가스 배리어층을 가짐으로써, 가스 배리어층의 형성 공정에 있어서, 가스 배리어층의 표면에 스크래치나 핀홀 등의 결함이 발생한 경우라도, 다음 층째 이후의 가스 배리어층의 형성 공정이, 이 결함을 막는 공정도 겸하게 되어, 결과적으로 가스 배리어성의 저하를 방지할 수 있다.

또, 본 발명에서는, 2 층 이상의 가스 배리어층을 가짐으로써, 반대로, 다음 층째의 가스 배리어층의 형성 공정에 있어서, 가스 배리어층의 표면에 스크래치나 핀홀 등의 결함이 발생한 경우라도, 전층 (前層) 의 적어도 1 층의 가스 배리어층의 존재 그 자체가, 이 결함을 막는 역할도 겸하게 되어, 결과적으로 가스 배리어성의 저하를 방지할 수 있다.

단순히, 가스 배리어성의 향상만을 추구하면, n 층의 가스 배리어층 전부를 개질 처리해 버리면 되지만, 그 한편으로, 전광선 투과율이 저하되어 투광성이 떨어지는 경향이 있었다.

이 때문에, 본 발명에서는, 개질 처리하는 가스 배리어층의 수를 1 이상 (n-1) 이하로 함으로써, 가스 배리어성과 투광성의 밸런스를 고려하여, 개질 처리하는 가스 배리어층의 수를 결정할 수 있다.

예를 들어, 피밀봉물이 유기 EL 소자 등의 광학 부재인 경우, 가스 배리어층의 적층수는, 바람직하게는 2 층 ∼ 6 층인 데에 반해, 개질 처리하는 가스 배리어층의 수의 바람직한 각각의 범위는, 이하에 나타내는 바와 같다.

가스 배리어층이 2 층인 경우에 개질 처리하는 수는, 바람직하게는 1 층이다.

가스 배리어층이 3 층인 경우에 개질 처리하는 수는, 바람직하게는 1 ∼ 2 층, 보다 바람직하게는 1 층이다.

가스 배리어층이 4 층인 경우에 개질 처리하는 수는, 바람직하게는 1 ∼ 3 층, 보다 바람직하게는 1 ∼ 2 층, 더욱 바람직하게는 1 층이다.

가스 배리어층이 5 층인 경우에 개질 처리하는 수는, 바람직하게는 1 ∼ 4 층, 보다 바람직하게는 1 ∼ 3 층, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 2 층, 보다 더욱 바람직하게는 1 층이다.

가스 배리어층이 6 층인 경우에 개질 처리하는 수는, 바람직하게는 1 ∼ 5 층, 보다 바람직하게는 1 ∼ 4 층, 보다 바람직하게는 1 ∼ 3 층, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 2 층, 보다 더욱 바람직하게는 1 층이다.

본 발명에 있어서, 개질 처리하는 가스 배리어층의 수는, n 층 (n 은 2 이상의 정수) 이상의 가스 배리어층 중, 1 이상 (n-1) 이하이고, 바람직하게는 1 층이다.

이로써, 투광성의 저하의 원인이 되는, 가스 배리어층 중의 개질 처리된 영역과, 미개질의 영역의 경계를 최소한으로 줄일 수 있다. 또, 가스 배리어성과 투광성의 밸런스가 우수한 것으로부터, 유기 EL 소자 등의 광학 부재를 밀봉하는 밀봉재의 용도로 특히 유리하게 사용할 수 있다. 나아가서는, n 층 전부를 개질 처리하는 경우와 비교하여, 개질 처리하는 공정수를 삭감할 수 있는 것으로부터 제조 비용의 저감도 가능해진다.

본 발명에 있어서, 개질 처리하는 가스 배리어층의 위치는, 특별히 한정되지 않지만, 최외층의 가스 배리어층이 개질 처리되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 가스 배리어성 향상의 메커니즘은 아직 상세하게 해명되어 있지 않지만, 최외층의 가스 배리어층의 표면에 스크래치나 핀홀 등의 결함이 발생한 경우, 이 결함의 정도가 깊으면 전층의 가스 배리어층의 표면 부근에까지 도달하여, 통상이라면 가스 배리어성을 저하시키는 원인이 될 수 있다.

그러나, 개질 처리하는 가스 배리어층의 위치를 최외층의 가스 배리어층으로 함으로써, 최외층의 가스 배리어층을 개질 처리하는 공정이, 이 결함을 통해 전층의 가스 배리어층의 표면 부근을 개질 처리하는 공정도 겸하게 되어, 결과적으로 가스 배리어성의 저하를 효율적으로 방지할 수 있는 것에서 기인하여, 가스 배리어성이 향상되는 것으로 생각된다.

이와 같은 관점에서, 최외층의 가스 배리어층은, 전층의 가스 배리어층 상에 직접 적층되는 것이 바람직하다.

또한, 여기에서 말하는「최외층」은, 모든 가스 배리어층 중, 마지막에 형성되는 것을 의미하고, 최외층의 가스 배리어층에 있어서의 전층의 가스 배리어층으로부터 먼 쪽의 면 상에 어떠한 층도 형성되어 있지 않는 것을 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 최외층의 가스 배리어층의 면 상에 후술하는 접착제층을 적층하여 구성할 수도 있다.

한편, 본 발명에 있어서, 개질 처리하지 않는 가스 배리어층의 위치는, 특별히 한정되지 않지만, 가스 배리어성 필름이 수지층을 갖는 경우, 수지층에 가장 가까운 가스 배리어층이 개질 처리되어 있지 않는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에서는, 2 층 이상의 가스 배리어층 중 적어도 1 층은 개질 처리하지 않는 가스 배리어층이 존재하게 되지만, 이 개질 처리하지 않는 적어도 1 층의 가스 배리어층의 위치로는, 수지층에 가장 가까운 가스 배리어층인 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 가스 배리어성 향상의 메커니즘은 아직 상세하게 해명되어 있지 않지만, 수지층에 가장 가까운 가스 배리어층의 다음 층째 이후의 가스 배리어층에서, 개질 처리되는 것의 표면에 스크래치나 핀홀 등의 결함이 발생한 경우, 전층의 적어도 1 층의 가스 배리어층의 존재 그 자체가, 이 결함을 막는 역할도 겸하게 된다. 그리고, 당해 다음 층째 이후의 가스 배리어층을 개질 처리하는 공정이, 이 결함을 통해 전층의 가스 배리어층의 표면 부근을 개질 처리하는 공정도 겸하게 되어, 결과적으로 가스 배리어성의 저하를 효율적으로 방지할 수 있는 것에서 기인하여, 가스 배리어성이 향상되는 것으로 생각된다. 이와 같은 관점에서, 개질 처리하는 가스 배리어층은, 전층의 가스 배리어층 상에 직접 적층되는 것이 바람직하다.

n 층의 가스 배리어층은, 전부 동일한 두께여도 되고, 상이한 두께여도 된다.

가스 배리어층 1 층의 두께는, 바람직하게는 50 ∼ 500 ㎚, 보다 바람직하게는 50 ∼ 400 ㎚, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 300 ㎚ 이다.

상기 가스 배리어층 1 층의 두께가, 상기 범위에 있음으로써, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 갖는, 가스 배리어성 필름이 얻어진다.

n 층의 가스 배리어층이 적층된 적층체의 총 두께는, 바람직하게는 50 ∼ 2000 ㎛, 보다 바람직하게는 50 ∼ 1000 ㎛, 더욱 바람직하게는 50 ∼ 500 ㎛ 이다.

상기 n 층의 가스 배리어층이 적층된 적층체의 총 두께가, 상기 범위에 있음으로써, 가스 배리어성을 바람직하게 발휘시킬 수 있어, 가스 배리어성과 투광성의 밸런스가 우수한 것으로부터, 유기 EL 소자 등의 광학 부재를 밀봉하는 밀봉재의 용도로 특히 유리하게 사용할 수 있다.

(가스 배리어층용 조성물)

본 발명에 있어서의 n 층의 가스 배리어층의 각각은, 규소 화합물을 함유하는 가스 배리어층용 조성물로 형성된 층이다.

이로써, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 갖는, 가스 배리어성 필름이 얻어진다.

또, 본 발명에 있어서의 n 층의 가스 배리어층의 각각은, 전부 동일한 조성물로 형성된 층인 것이 바람직하다.

이로써, n 층의 가스 배리어층 사이끼리의 층간 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또, n 층의 가스 배리어층의 각 층간에 있어서, 굴절률차를 저감시켜, 가스 배리어성 필름의 투광성을 더욱 향상시킬 수 있다.

본 발명의 가스 배리어층의 일 양태에서 사용하는 가스 배리어층용 조성물에 있어서, 규소 화합물의 함유량은, 상기한 가스 배리어층용 조성물의 유효 성분의 전량 (100 질량％) 에 대해, 바람직하게는 70 ∼ 100 ％, 보다 바람직하게는 80 ∼ 100 질량％, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 100 질량％ 이다.

또한, 여기에서「가스 배리어층용 조성물의 유효 성분」이란, 가스 배리어층 용 조성물 중에 포함되는 용매를 제외한 성분을 말한다.

이하, 가스 배리어층의 형성 재료로서 바람직한 가스 배리어층용 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 서술한다.

(규소 화합물)

가스 배리어층용 조성물은, 규소 화합물을 함유시킴으로써, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 발휘시킬 수 있다.

여기에서「규소 화합물」이란, 규소 원자를 함유하는 화합물이면, 특별히 한정되지 않고, 유기 화합물이어도 되고 무기 화합물이어도 되고, 고분자 화합물이어도 되고 저분자 화합물이어도 된다.

규소 화합물로는, 예를 들어, 폴리오르가노실록산 화합물, 폴리실라잔 화합물, 폴리실란 화합물, 폴리카르보실란 화합물 등의 고분자 규소 화합물 ; 산화규소, 질화규소, 산화질화규소 등의 입자 ; 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 폴리실라잔 화합물, 폴리실란 화합물, 폴리카르보실란 화합물 등의 고분자 규소 화합물이 바람직하고, 그 중에서도, 폴리실라잔 화합물이 바람직하다.

본 발명에 있어서의 n 층의 가스 배리어층의 각각을 형성하는 조성물은, 전부가 동일한 종류의 규소 화합물을 포함하는 것이, n 층의 가스 배리어층의 각 층간에 있어서, 굴절률차를 저감시키고, 가스 배리어성 필름의 투광성을 더욱 향상시킨다는 관점에서 바람직하다.

예를 들어, n 층의 가스 배리어층 중 한 층이, 폴리실라잔 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층인 경우에는, 다른 모든 층도 폴리실라잔 화합물을 포함하는 조성물로 형성되는 것이 바람직하다.

여기에서「폴리실라잔 화합물」이란, 분자 내에 -Si-N- 결합 (실라잔 결합) 을 포함하는 반복 단위를 갖는 중합체를 가리켜 말하고, 구체적으로는, 하기 식 1 로 나타내는 반복 단위를 갖는 중합체를 가리켜 말한다. 또한, 식 1 로 나타내는 폴리실라잔 화합물은, 폴리실라잔 변성물이어도 된다.

[화학식 1]

식 1 중, n 은 반복 단위를 나타내고, 1 이상의 정수를 나타낸다. 또, Rx, Ry, Rz 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 무치환 혹은 치환기를 갖는 알킬기, 무치환 혹은 치환기를 갖는 시클로알킬기, 무치환 혹은 치환기를 갖는 알케닐기, 무치환 혹은 치환기를 갖는 아릴기, 무치환 혹은 치환기를 갖는 알킬실릴기를 나타낸다.

식 1 로 나타내는 폴리실라잔 화합물로는, Rx, Ry, Rz 중, 적어도 1 개의 기가 수소 원자 이외의 탄소 원자를 함유하는 기를 갖는 유기 폴리실라잔 화합물, Rx, Ry, Rz 가 전부 수소 원자인 무기 폴리실라잔 화합물을 들 수 있다.

이들 중에서도, 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 발휘시키는 효과가 높은 것으로부터, 무기 폴리실라잔 화합물이 바람직하고, 구체적으로는 퍼하이드로폴리실라잔이 바람직하다.

(용매)

가스 배리어층용 조성물은, 용매를 첨가하여 용액의 형태로 하는 것이, 가스 배리어층을 도포에 의해 형성할 때에, 가스 배리어층용 조성물을 도포에 적합한 성상으로 조정하기 쉽게 하는 관점에서 바람직하다.

용매로는, 상기한 규소 화합물을 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, n-헥산, n-헵탄 등의 지방족 탄화수소계 용매 ; 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용매 ; 디클로로메탄, 염화에틸렌, 클로로포름, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 모노클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소계 용매 ; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 이소포론, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매 ; 에틸셀로솔브 등의 셀로솔브계 용제 ; 1,3-디옥솔란 등의 에테르계 용매 ; 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 용매로는, 방향족 탄화수소계 용매, 알코올계 용매가 바람직하다.

가스 배리어층용 조성물의 조제에 사용하는 용매의 사용량은, 가스 배리어층용 조성물의 유효 성분의 농도가, 바람직하게는 5 ∼ 50 질량％, 보다 바람직하게는 5 ∼ 40 질량％, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 30 질량％ 가 되도록 사용하면 된다.

또한, 여기서「가스 배리어층용 조성물의 유효 성분」이란, 가스 배리어층 용 조성물 중에 포함되는 용매를 제외한 성분을 가리켜 말한다.

(그 밖의 성분)

가스 배리어층용 조성물은, 규소 화합물, 용매 이외에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 추가로 그 밖의 성분을 함유해도 된다. 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, UV 경화형 수지, 경화제, 노화 방지제, 광 안정화제, 난연제 등을 들 수 있다.

가스 배리어층을 개질 처리하는 방법으로는, 예를 들어, 이온을 주입하여 개질하는 이온 주입 처리 ; 플라즈마 중에 노출시켜 개질하는 플라즈마 처리 ; 자외선을 조사하여 개질하는 자외선 조사 처리 ; 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 가스 배리어층의 표면을 파손시키지 않고, 그 내부까지 효율적으로 개질하여, 가스 배리어성이 우수한 가스 배리어층이 형성되는 것으로부터, 가스 배리어층의 개질 처리로는, 이온 주입 처리가 바람직하다.

이온 주입 처리에 사용되는 이온으로는, 아르곤, 헬륨, 네온, 크립톤, 크세논 등의 희가스의 이온이 바람직하고, 그 중에서도, 아르곤이 바람직하다.

이온을 주입하는 방법으로는, 특별히 한정되지 않지만, 간편하게 이온 주입 처리할 수 있는 것으로부터, 플라즈마 중의 이온 (플라즈마 생성 가스의 이온) 을 주입하는 방법이 바람직하다.

또한, 가스 배리어층을 개질 처리하는 방법으로서, 자외선을 조사하여 개질하는 자외선 조사 처리를 채용할 수도 있다. 자외선 조사 처리에 사용되는 자외선으로는, 예를 들어, 진공 자외광을 들 수 있다.

진공 자외광을 조사하여 개질하는 자외선 조사 처리로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2017-095758호 등에 기재된 방법을 채용할 수 있다.

[수지층]

본 발명의 가스 배리어성 필름이 수지층을 갖는 경우, 가스 배리어층을 n 층 (n 은 2 이상의 정수) 갖는다. n 층의 가스 배리어층은, 수지층 상에 직접 적층하여 구성되어도 되고, 수지층 상에 그 밖의 층 (예를 들어, 프라이머층) 을 개재하여 구성되어도 된다. 수지층은, 가스 배리어성 필름에 있어서, 가스 배리어층을 지지하는 지지체로서의 기능을 갖는 것 (기재 필름) 이어도 되고, 지지체로서 기능하지 않는 것이어도 된다.

수지층의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 가스 배리어성 필름의 사용 목적에 따라 적절히 결정할 수 있다. 수지층의 두께는, 바람직하게는 0.5 ∼ 500 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 80 ㎛ 이다.

본 발명의 다른 실시양태에 있어서, 수지층의 두께는, 바람직하게는 1 ∼ 40 ㎛, 보다 바람직하게는 2 ∼ 30 ㎛, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 20 ㎛, 더욱더 바람직하게는 3 ∼ 15 ㎛ 이다.

이로써, 가스 배리어성 필름에 일반적으로 사용되는 기재 필름보다 두께를 얇게 하여 사용할 수 있다. 그 결과, 가스 배리어성 필름 전체의 총 두께를 얇게 할 수 있다.

그 때문에, 본 발명의 가스 배리어성 필름은, 부재가 얇을 것이 요구되는 피밀봉물 (예를 들어, 디스플레이 소자 등) 을 밀봉하는 밀봉재의 용도에도 바람직하게 사용할 수 있다.

이와 같은 두께가 얇은 수지층은, 일반적인 기재 필름과 비교하여 가스 배리어성 필름의 지지체로서의 기능은 낮지만, 수지층이 존재함으로써, 통상적으로, 매우 박막으로 형성되는 가스 배리어층의 손상이나 열화를 바람직하게 억제함과 함께, 가스 배리어층 단체의 상태에 비해 가스 배리어성 필름의 취급을 용이하게 할 수 있다.

또, 수지층이 존재함으로써, 상기한 바와 같이 제 2 박리 시트를 갖는 층 구성이었던 경우에, 제 2 박리 시트를 효율적으로 바람직하게 박리 제거할 수 있다.

수지층을 구성하는 재료로는, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 아크릴계 수지, 시클로올레핀계 폴리머, 방향족계 중합체 등의 수지 ; 글라신지, 코트지, 상질지 등의 종이 ; 이들 종이에 상기한 수지를 라미네이트한 라미네이트지 ; 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 투명성이 우수한 것으로부터, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드, 시클로올레핀계 폴리머가 바람직하고, 특히, 폴리에스테르가 바람직하다.

폴리에스테르로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아릴레이트 등을 들 수 있다.

수지층은, 상기 수지에, 후술하는 프라이머층에 사용되는 경우가 있는 경화성 성분이나 중합 개시제를 첨가한 조성물로 형성되는 것이어도 된다.

[프라이머층]

본 발명의 가스 배리어성 필름은 프라이머층을 가짐으로써, 수지층, 특히 기재 필름과 n 층의 가스 배리어층의 층간 밀착성을 향상시킬 수 있다.

프라이머층의 두께는, 바람직하게는 0.01 ∼ 50 ㎛, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 30 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 20 ㎛, 보다 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 10 ㎛ 이다.

상기 프라이머층의 두께가, 상기 범위에 있음으로써, 수지층, 특히 기재 필름과 n 층의 가스 배리어층의 층간 밀착성을 바람직하게 향상시키는 것이 용이해진다.

프라이머층은, 예를 들어, 경화성 성분 (A) 및 필러 (B) 를 포함하는 프라이머층용 조성물로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 프라이머층의 형성 재료로서 바람직한 프라이머층용 조성물에 포함되는 각 성분에 대하여 서술한다.

＜경화성 성분 (A)＞

프라이머층용 조성물은, 경화성 성분 (A) 를 함유함으로써, 내용제성이 우수한 프라이머층으로 할 수 있다.

여기에서「경화성 성분 (A)」란, (ⅰ) 제어 가능한 경화 반응을 일으킬 수 있는 성분이고, 예를 들어, 에폭시 수지 등의 가열에 의해 경화되는 성분, (ⅱ) 중합성 불포화 결합을 갖고, 중합 반응에 의해 경화물을 생성시키는 성분, 혹은, (ⅲ) 중합 반응에 의해 생성된 폴리머끼리의 가교 반응에 의해 경화물을 생성시키는 성분 등을 가리켜 말한다.

상기 (ⅰ) ∼(ⅲ) 중에서도, (ⅱ) 중합성 불포화 결합을 갖고, 중합 반응에 의해 경화물을 생성시키는 성분 (이하 중합성 성분 (B1)」이라고도 한다) 으로는, 예를 들어, 중합성 불포화 결합을 1 개 갖는 단관능형의 단량체 또는 중합체, 중합성 불포화 결합을 2 개 이상 갖는 2 관능 이상의 다관능형의 단량체 또는 중합체를 들 수 있다.

또한, 중합성 불포화 결합을 갖는 중합체로는, 예를 들어, 우레탄(메트)아크릴레이트 올리고머, 주사슬이 되는 아크릴계 중합체의 측사슬에 (메트)아크릴로일기를 갖는 중합체를 들 수 있다.

중합성 성분 (B1) 로는, 2 관능 이상의 다관능형의 단량체 또는 중합체가 바람직하고, 그 중에서도, 2 관능 이상의 다관능형의 단량체가 바람직하다.

이하, 2 관능 이상의 다관능형의 단량체를 예로 들어, 중합성 성분 (B1) 에 대하여 상세하게 서술한다.

2 관능 이상의 다관능형의 단량체로는, 예를 들어, 2 ∼ 6 관능의 (메트)아크릴산 유도체를 들 수 있다. 2 관능의 (메트)아크릴산 유도체로는, 하기 식 2로 나타내는 화합물을 들 수 있다.

[화학식 2]

식 2 중, R¹ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기를 나타내고, R² 는 2 가의 유기기를 나타낸다.

R² 로 나타내는 2 가의 유기기로는, 하기 식 3 으로 나타내는 기를 들 수 있다.

[화학식 3]

식 3 중, s 는 1 ∼ 20 의 정수를 나타내고, t 는 1 ∼ 30 의 정수를 나타내고, u 와 v 는, 각각 독립적으로 1 ∼ 30 의 정수를 나타내고, 양 말단의「-」는 결합손을 나타낸다.

식 2 및 식 3 으로 나타나는 2 관능의 (메트)아크릴레이트산 유도체의 구체예로는, 예를 들어, 트리시클로데칸디메탄올디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로폭시화 에톡시화 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 에톡시화 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌 등을 들 수 있다.

3 관능의 (메트)아크릴산 유도체로는, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트 등을 들 수 있다.

4 관능의 (메트)아크릴산 유도체로는, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

5 관능의 (메트)아크릴산 유도체로는, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

6 관능의 (메트)아크릴산 유도체로는, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

상기한 2 ∼ 6 관능의 (메트)아크릴산 유도체 중에서도, 6 관능의 (메트)아크릴산 유도체가 바람직하고, 그 중에서도, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트가 바람직하고, 특히, 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트가 바람직하다.

경화성 성분 (A) 의 분자량은, 통상적으로 3000 이하, 바람직하게는 200 ∼ 2000, 보다 바람직하게는 200 ∼ 1000 이다.

＜필러 (B)＞

프라이머층용 조성물은, 필러 (B) 를 함유함으로써, 수지층과 n 층의 가스 배리어층의 층간 밀착성을 향상시킬 수 있다.

「필러 (B)」로는, 무기 필러, 유기 필러 중 어느 것이어도 되지만, 층간 밀착성의 효과가 높은 것으로부터 무기 필러가 바람직하다.

무기 필러로는, 예를 들어, 클레이, 탤크, 마이카, 카올린, 제올라이트, 규산칼슘, 몬모릴로나이트, 벤토나이트 등의 규산염 ; 실리카, 규조토, 바륨페라이트, 산화바륨, 경석 등의 산화물 ; 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 염기성 탄산마그네슘 등의 수산화물 ; 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 돌로마이트, 도소나이트 등의 탄산염 ; 황산칼슘, 황산바륨, 아황산칼슘 등의 황산염 또는 아황산염 ; 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 산화물이 바람직하고, 그 중에서도, 실리카가 바람직하다.

필러 (B) 의 입자경은, 바람직하게는 3 ∼ 100 ㎚, 보다 바람직하게는 3 ∼ 60 ㎚, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 30 ㎚ 이다.

상기 프라이머층의 입자경이, 상기 범위에 있음으로써, 수지층과 n 층의 가스 배리어층의 층간 밀착성을 향상시킬 수 있다.

무기 필러는, 건조시킨 분말상인 것을 사용할 수도 있지만, 분산 안정성의 관점에서 유기 용매에 분산시켜 콜로이드 용액으로 한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

(용매)

필러 (B) 를 분산시키는 유기 용매 (분산매) 로는, 예를 들어, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소계 용매 ; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올계 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 2-펜타논, 이소포론, 시클로헥사논 등의 케톤계 용매 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용매 ; 1,3-디옥솔란 등의 에테르계 용매 ; 등을 들 수 있다.

이들 중에서도, 케톤계 용매가 바람직하고, 그 중에서도, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤이 바람직하다.

필러 (B) 를 분산시키는 유기 용매 (분산매) 의 사용량은, 필러 (B) 의 고형분 농도가, 바람직하게는 5 ∼ 80 질량％, 보다 바람직하게는 10 ∼ 70 질량％, 보다 바람직하게는 20 ∼ 60 질량％ 가 되도록 사용하면 된다.

(중합 개시제)

프라이머층용 조성물이 중합성 성분 (B1) 을 함유하는 경우, 프라이머층용 조성물에 중합 개시제를 함유시키는 것이 바람직하다.

중합 개시제로는, 예를 들어, 열중합 개시제, 광중합 개시제를 들 수 있다.

이들 중에서도, 중합 개시제로는, 광중합 개시제가 바람직하고, 구체적으로는, 알킬페논계 광중합 개시제, 인계 광중합 개시제, 옥심에스테르계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 방향족 케톤계 광중합 개시제가 바람직하고, 그 중에서도, 방향족 케톤계 광중합 개시제가 보다 바람직하다.

방향족 케톤계 광중합 개시제로는, 예를 들어, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 등을 들 수 있다.

프라이머층용 조성물에 함유시키는 중합 개시제의 함유량은, 경화성 성분 (A) 100 질량부에 대해, 바람직하게는 0.2 ∼ 6.2 질량부, 보다 바람직하게는 0.2 ∼ 5.2 질량부, 더욱 바람직하게는 0.2 ∼ 4.2 질량부이다.

(그 밖의 성분)

프라이머층용 조성물은, 경화성 성분 (A), 필러 (B), 중합 개시제, 용매 이외에, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 추가로 그 밖의 성분을 함유해도 된다. 그 밖의 성분으로는, 예를 들어, 가소제, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등을 들 수 있다.

[접착제층]

본 발명의 가스 배리어성 필름은, n 층 (n 은 2 이상의 정수) 의 가스 배리어층 중, 개질 처리하는 층을 1 이상 (n-1) 이하로 하여 구성되는 것이면, 특별히 한정되지 않지만, 최외층의 가스 배리어층의 면 상, 혹은 가스 배리어층이 접하고 있는 측과는 반대측인 수지층의 면 상에 접착제층을 적층하여 구성할 수도 있다.

본 발명의 가스 배리어성 필름이 접착제층을 가짐으로써, 접착제층의 면과 피밀봉물의 면을 접착시켜 밀봉체를 얻을 수 있다.

본 발명의 가스 배리어성 필름이 갖는 접착제층은, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서, 종래 공지된 것을 사용할 수 있다.

접착제층을 형성하는 재료로는, 예를 들어, 폴리올레핀계 수지, 및 열경화성 수지를 포함하는 접착제층용 조성물을 들 수 있다.

접착제층의 두께는, 바람직하게는 0.5 ∼ 100 ㎛, 보다 바람직하게는 1 ∼ 60 ㎛, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 40 ㎛ 이다.

상기 접착제층의 두께가, 상기 범위에 있음으로써, 본 발명의 가스 배리어성 필름을 밀봉재로서 사용할 때에, 바람직하게 사용할 수 있다.

[박리 시트]

본 발명의 가스 배리어성 필름 및 밀봉체에 사용될 수 있는 박리 시트, 제 1 박리 시트, 및 제 2 박리 시트로는, 양면 박리 처리된 박리 시트나, 편면 박리 처리된 박리 시트 등이 사용되고, 박리 시트용의 기재 상에 박리제를 도포한 것 등을 들 수 있다.

박리 시트용의 기재로는, 예를 들어, 상질지, 글라신지, 그라프트지 등의 종이류 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지 등의 폴리에스테르 수지 필름, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지 등의 올레핀 수지 필름 등의 플라스틱 필름 ; 등을 들 수 있다.

박리제로는, 예를 들어, 실리콘계 수지, 올레핀계 수지, 이소프렌계 수지, 부타디엔계 수지 등의 고무계 엘라스토머, 장사슬 알킬계 수지, 알키드계 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다.

박리 시트의 두께는, 특별히 제한 없지만, 바람직하게는 10 ∼ 200 ㎛, 보다 바람직하게는 25 ∼ 170 ㎛, 더욱 바람직하게는 35 ∼ 80 ㎛ 이다.

(가스 배리어성 필름의 제작 방법)

본 발명에 있어서의 가스 배리어성 필름의 제작 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 이하에 나타내는 방법을 들 수 있다.

먼저, 프라이머층용 조성물을 기재 필름 (수지층) 의 면 상에 도포하여, 도막을 형성하고, 소정의 조건에서 도막을 건조시켜 기재 필름 면 상에 프라이머층을 형성한다. 이 프라이머층 상에, 가스 배리어층용 조성물을 도포하여, 도막을 형성하고, 소정의 조건에서 도막을 건조시켜, 프라이머층 상에, 1 층째의 가스 배리어층을 형성한다.

그리고, 이 1 층째의 가스 배리어층 상에, 가스 배리어층용 조성물을 도포하여, 도막을 형성하고, 소정의 조건에서 도막을 건조시켜, 1 층째의 가스 배리어층 상에 2 층째의 가스 배리어층을 형성하고, 2 층째의 가스 배리어층의 표면에, 플라즈마 이온 주입에 의한 개질 처리를 실시하여, 기재 필름/프라이머층/1 층째의 가스 배리어층 (개질 없음)/2 층째의 가스 배리어층 (개질 있음) 의 층 구성을 갖는, 가스 배리어성 필름을 제작할 수 있다.

상기한 각 조성물의 도포 방법으로는, 용액법을 들 수 있고, 예를 들어, 다이 코트법, 스핀 코트법, 바 코트법, 디핑법, 롤 코트법, 그라비아 코트법, 나이프 코트법, 에어 나이프 코트법, 롤 나이프 코트법, 스크린 인쇄법, 스프레이 코트법, 그라비아 오프셋법, 블레이드 코트법 등을 들 수 있다.

[밀봉체]

본 발명의 밀봉체는, 피밀봉물을, 본 발명의 가스 배리어성 필름을 밀봉재로 하여, 밀봉되어 이루어지는 것이다. 본 발명에 의하면, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 제조 비용의 저감을 가능하게 하는, 가스 배리어성 필름을 얻을 수 있다.

피밀봉물으로는, 유기 EL 소자, 유기 EL 디스플레이 소자, 무기 EL 소자, 무기 EL 디스플레이 소자, 전자 페이퍼 소자, 액정 디스플레이 소자, 및 태양 전지 소자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 들 수 있다.

(밀봉체의 제작 방법)

본 발명의 밀봉체의 제작 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 밀봉재로 하는 본 발명의 가스 배리어성 필름이, 이하에 나타내는 양태였던 경우에는, 먼저 박리 시트를 박리 제거하고, 노출된 접착제층의 면과 피밀봉물의 면을 첩합 (貼合) 하여, 원하는 조건에서 접착시켜 밀봉체를 얻는 것이다.

·기재 필름/프라이머층/1 층째의 가스 배리어층/2 층째의 가스 배리어층/접착제층/박리 시트

또, 밀봉재로 하는 본 발명의 가스 배리어성 필름이, 이하에 나타내는 양태였던 경우에는, 먼저 제 2 박리 시트를 박리 제거하고, 노출된 접착제층의 면과 피밀봉물의 면을 첩합하여, 원하는 조건에서 접착시켜 밀봉체를 얻는 것이다.

·제 2 박리 시트/수지층/1 층째의 가스 배리어층/2 층째의 가스 배리어층/접착제층/제 1 박리 시트

통상적으로, 제 2 박리 시트는, 접착제층의 면과 피밀봉물을 형성한 후, 박리 제거된다.

이와 같은 밀봉체의 제작 방법에 의하면, 수지층이 가스 배리어성 필름의 지지체로서의 기능을 충분히 갖지 않은 경우라도, 즉, 수지층의 두께가 매우 얇은 경우라도, 제 2 박리 시트가 박리 제거될 때까지의 동안, 제 2 박리 시트가 가스 배리어성 필름의 지지체로서 기능하기 때문에, 수지층의 파단이나 변형이 방지되어, 취급성이 우수하다.

실시예

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 단, 본 발명은, 이하의 실시예에 전혀 한정되는 것이 아니다. 또한, 이하에 기재하는「부」및「％」는, 특히 언급하지 않는 한「질량 기준」이다.

(실시예 1)

[가스 배리어성 필름의 제작]

(1) 프라이머층의 형성 공정

경화 성분 (A) 로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트 (신나카무라 화학사 제조,「A-DPH」) 와, 필러 (B) 를 함유하는 콜로이드 용액으로서 오르가노실리카 졸 (닛산 화학 공업사 제조,「MIBK-AC-2140Z」) 을 체적비 (용매도 포함하는 양) 로 45 : 55 가 되도록 혼합하고, 광중합성 개시제로서 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 (BASF 사 제조,「Irgacure 184」) 1 질량부 (경화성 성분 (A) 100 질량부에 대해) 를 첨가, 혼합하여, 프라이머층용 조성물을 조제하였다.

여기에서, 상기의「MIBK-AC-2140Z」는, 입자경 10 ∼ 15 ㎚ 의 아크릴기 수식 실리카를 메틸이소부틸케톤으로 40 ％ 용액으로 농도 조정한 콜로이드 용액이다.

기재 필름으로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (토요보사 제조,「PET50A-4300」, 두께 50 ㎛) 의 면 상에, 상기에서 조제한 프라이머층용 조성물을, 바 코트법에 의해 도포하여, 도막을 형성하였다.

이 도막을 70 ℃ 에서 1 분간 가열 건조시킨 후, UV 광 조사 라인을 사용하여 UV 광 조사를 실시하여 (고압 수은등, 라인 속도 : 20 m/분, 적산 광량 : 100 mJ/㎠, 피크 강도 : 1.466 W, 패스 횟수 : 2 회), 상기의 기재 필름 상에 두께 1 ㎛ 의 프라이머층을 형성하였다.

(2) 가스 배리어층의 형성 공정

＜1 층째＞

다음으로, 상기에서 형성한 프라이머층 상에, 가스 배리어층용 조성물로서 무기 폴리실라잔계 코팅제를, 용액법인 스핀 코트법에 의해 도포하여, 도막을 형성하였다.

여기에서, 상기의「무기 폴리실라잔계 코팅제」는, 머크 퍼포먼스 머티리얼즈사 제조의「아쿠아미카 NL110-20 (주성분 : 퍼하이드로폴리실라잔)」을, 자일렌으로 20 질량％ 의 용액으로 농도 조정한 것이다.

그리고, 얻어진 도막을 120 ℃ 에서 2 분간 가열함으로써, 도막을 건조시켜, 상기의 프라이머층 상에 두께 200 ㎚ 의 무기 폴리실라잔 화합물을 함유하는, 1 층째의 가스 배리어층을 형성하였다.

＜2 층째＞

다음으로, 상기에서 형성한 1 층째의 가스 배리어층 상에, 상기한 1 층째의 가스 배리어층의 형성 공정과 동일한 조작으로, 두께 200 ㎚ 의 무기 폴리실라잔 화합물을 함유하는, 2 층째의 가스 배리어층을 형성하였다.

또한, 상기에서 형성한 2 층째의 가스 배리어층의 표면에, 플라즈마 이온 주입 장치 (RF 전원 : 니혼 전자사 제조「RF56000」, 고전압 펄스 전원 : 쿠리타 제작소사 제조「PV-3-HSHV-0835」) 를 사용하여, 하기에 나타내는 조건에 의해, 플라즈마 이온 주입에 의한 개질 처리를 실시하여, 기재 필름/프라이머층/1 층째의 가스 배리어층 (개질 없음)/2 층째의 가스 배리어층 (개질 있음) 의 층 구성을 갖는, 실시예 1 의 가스 배리어성 필름을 제작하였다.

＜플라즈마 이온 주입 조건＞

·플라즈마 생성 가스 : 아르곤

·가스 유량 : 100 sccm

·Duty 비 : 0.5 ％

·인가 전압 : -6 ㎸

·RF 전원 : 주파수 13.56 ㎒, 인가 전력 1000 W

·챔버 내압 : 0.2 ㎩

·펄스 폭 : 5 μsec

·처리 시간 (이온 주입 시간) : 200 초

(비교예 1)

실시예 1 의 가스 배리어층의 형성 공정에 있어서, 프라이머층 상에 두께 200 ㎚ 의 1 층째의 가스 배리어층을 형성하고, 당해 1 층째의 가스 배리어층의 표면에, 실시예 1 과 동일한 조작으로 플라즈마 이온 주입에 의한 개질 처리를 실시하고, 2 층째의 가스 배리어층을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 비교예 1 의 가스 배리어성 필름을 제작하였다.

(비교예 2)

실시예 1 의 가스 배리어층의 형성 공정에 있어서, 프라이머층 상에 두께 400 ㎚ 의 1 층째의 가스 배리어층을 형성하고, 당해 1 층째의 가스 배리어층의 표면에, 실시예 1 과 동일한 조작으로 플라즈마 이온 주입에 의한 개질 처리를 실시하고, 2 층째의 가스 배리어층을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 비교예 2 의 가스 배리어성 필름을 제작하였다.

(비교예 3)

실시예 1 의 가스 배리어층의 형성 공정에 있어서, 1 층째의 가스 배리어층의 표면에, 실시예 1 과 동일한 조작으로 플라즈마 이온 주입에 의한 개질 처리를 실시한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 비교예 3 의 가스 배리어성 필름을 제작하였다.

상기한 실시예 1, 및 비교예 1 ∼ 3 에서 제작한 가스 배리어성 필름에 대해, 이하에 나타내는 방법에 의해 (1) 가스 배리어성의 평가, (2) 투광성의 평가를 실시하고, 그 결과를 표 1 에 정리하였다.

[평가 방법]

(1) 가스 배리어성의 평가

상기한 실시예 1, 및 비교예 1 ∼ 3 에서 제작한 각 가스 배리어성 필름을, 수증기 투과율의 측정용 시료로 하였다.

수증기 투과율 측정 장치 (MOCON 사 제조,「AQUATRAN」) 를 사용하여, 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 의 고온 고습 환경하에 있어서의, 측정용 시료의 수증기 투과율 (g/㎡/day) 을 측정하였다. 또한, 수증기 투과율 측정 장치의 검출 하한값은, 5 × 10^-4 (g/㎡/day) 이다.

이와 같이 측정한 수증기 투과율 (g/㎡/day) 의 결과로부터, 하기에 나타내는 기준으로 가스 배리어성을 평가하였다.

A : 수증기 투과율이 5 × 10^-3 (g/㎡/day) 이하

B : 수증기 투과율이 5 × 10^-3 (g/㎡/day) 을 초과한다

(2) 투광성의 평가

상기한 실시예 1, 및 비교예 1 ∼ 3 에서 제작한 각 가스 배리어성 필름을, 전광선 투과율의 측정용 시료로 하였다.

JIS K7361-1 에 준거하여, 헤이즈 미터 (닛폰 전색 공업사 제조,「HAZE METER NDH5000」) 를 사용하여, 전광선 투과율 (％) 을 측정하였다.

(결과의 정리)

표 1 에 나타낸 평가 결과로부터, 이하의 것을 알 수 있다.

비교예 1 의 가스 배리어성 필름의 제작에 있어서, 2 층째의 가스 배리어층을 형성하지 않은 것에서 기인하여, 비교예 1 의 가스 배리어성 필름은, 실시예 1 과 동일한 정도의 투광성은 얻어지지만, 실시예 1 보다 가스 배리어성이 떨어지는 것을 알 수 있다.

비교예 2 의 가스 배리어성 필름의 제작에 있어서, 실시예 1 과 가스 배리어층의 총 두께를 동일하게 했지만, 2 층째의 가스 배리어층을 형성하지 않은 것에서 기인하여, 비교예 2 의 가스 배리어성 필름은, 투광성은 얻어지지만, 실시예 1 보다 가스 배리어성이 떨어지는 것을 알 수 있다.

비교예 3 의 가스 배리어성 필름의 제작에 있어서, 1 층째도 2 층째도 개질 처리층으로 한 것에서 기인하여, 비교예 3 의 가스 배리어성 필름은, 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성은 얻어지지만, 실시예 1 보다 투광성이 떨어지는 것을 알 수 있다.

이에 반해, 실시예 1 의 가스 배리어성 필름의 제작에 있어서, 가스 배리어층의 적층수를 2 층 이상으로 하고, 개질 처리하는 가스 배리어층의 수를 1 이상 (n-1) 이하로 한 것에서 기인하여, 실시예 1 의 가스 배리어성 필름은, 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 가스 배리어성과 투광성의 밸런스가 우수하고, 1 층째도 2 층째도 개질 처리층으로 한 비교예 1 과 비교하여, 개질 처리하는 공정수를 삭감할 수 있는 것으로부터 제조 비용의 저감도 가능해지는 것을 알 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명의 가스 배리어성 필름은, 산소나 수증기 등의 기체의 투과를 방지하는 효과가 높은 일정한 수준을 만족하는 가스 배리어성을 가지면서, 투광성이 높고, 제조 비용의 저감을 가능하게 한다. 이 때문에, 각종 전자 기기, 전자 부재 및 광학 부재 등의 폭넓은 분야에서 바람직하게 사용할 수 있어, 예를 들어, 유기 EL 소자, 유기 EL 디스플레이 소자, 무기 EL 소자, 무기 EL 디스플레이 소자, 전자 페이퍼 소자, 액정 디스플레이 소자, 및 태양 전지 소자 등에 사용할 수 있다.

Claims

규소 화합물을 함유하는 조성물로 형성된 가스 배리어층을 n 층 (n 은 2 이상의 정수) 갖는 가스 배리어성 필름으로서,
상기 n 층의 가스 배리어층 중, 1 이상 (n-1) 이하의 층이 개질 처리되어 이루어지는, 가스 배리어성 필름.
제 1 항에 있어서,
상기 n 층의 가스 배리어층 중, 1 층의 가스 배리어층이 개질 처리되어 이루어지는, 가스 배리어성 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 n 층의 가스 배리어층 중, 최외층의 가스 배리어층이 개질 처리되어 이루어지는, 가스 배리어성 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
수지층을 구비하고, 그 수지층 상에, 상기 n 층의 가스 배리어층이 적층되어 이루어지는 가스 배리어성 필름으로서,
상기 수지층에 가장 가까운 가스 배리어층이 개질 처리되어 있지 않은, 가스 배리어성 필름.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 n 층의 가스 배리어층이 전부 동일한 종류의 규소 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층인, 가스 배리어성 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 n 층의 가스 배리어층이 전부 동일한 조성물로 형성된 층인, 가스 배리어성 필름.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 배리어성 필름의 전광선 투과율이, 89 ％ 이상인, 가스 배리어성 필름.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 배리어성 필름의 수증기 투과율이, 5 × 10^-3 (g/㎡/day) 이하인, 가스 배리어성 필름.