(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレートからなるプラスチックフィルムの少なくとも片面に、吸水性高分子から主として構成された吸湿層をコーティング法により設けて構成され、
前記吸湿層が、けん化度８０％以上のポリビニルアルコールと架橋アクリロニトリル共重合体とを含有し、
前記吸湿層中の架橋アクリロニトリル共重合体の含有量が固形分重量比で１０〜７０%であり、
次式（１）で表される該吸湿性プラスチックフィルムの吸水率が３０％以上であることを特徴とする電子デバイス用吸湿性プラスチックフィルム：
吸水率＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ３  ・・・  式（１）
式（１）中、Ｗ１は吸湿性プラスチックフィルムを８０℃のオーブンに６時間乾燥した後の重量、Ｗ２は吸湿性プラスチックフィルムを３０℃・９０％Ｒ．Ｈ．のオーブンに２時間放置した後の重量、Ｗ３は吸湿性プラスチックフィルムを熱水で洗浄して吸湿層のみを溶解させ、得られた溶液を８０℃のオーブン中で６時間乾燥させた後の重量である。
【請求項２】
前記架橋アクリロニトリル共重合体が、ヒドラジン架橋により窒素含有量を１〜１５質量％増加せしめたものであって、残存ニトリル基の１mmol/g以上が塩型カルボキシル基に変換されたものである請求項１に記載の電子デバイス用吸湿性プラスチックフィルム。
【請求項３】
前記吸湿層の厚みが、０．５〜２０μｍである請求項１または２に記載の電子デバイス用吸湿性プラスチックフィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水分の浸入を嫌う電子デバイス、光学機器、医療機器などに使用される吸湿性プラスチックフィルムに関する。更に詳しくは、有機ＥＬデバイスなど、水分に非常に敏感なデバイスに好適に使用される吸湿性プラスチックフィルム関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からの吸湿剤は、シリカゲルや、五酸化二燐などに代表される粉末状の吸湿剤を微細な穴のあいた小袋に入れて使用していた。しかし、この手法では、有機ＥＬデバイスなどのように真空中でデバイスを完成させるような場合には、対応が難しい。また、それ以外のデバイスにおいても、小袋の中の粉末状吸湿剤が、袋の破損などにより外部に漏れてデバイス自体を汚染してしまうなどの問題があった。
【０００３】
このような問題を解決する為に、特開２００１−３０７８７２号公報（特許文献１）などに見られるように、吸湿剤を成型したものを用いる方法が示されているが、成型方法など具体的な開示が無い。
【特許文献１】特開２００１−３０７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、デバイス内の水分を効率よく吸湿し、かつ取扱いが容易で更に吸湿後も物理・化学的に変質のほとんど無い吸湿性プラスチックフィルムを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を解決するために、本発明はプラスチックフィルム上に吸湿性高分子を塗布して吸湿層を形成することで取扱いが容易で、安全なプラスチックフィルムを提供する。
【０００６】
すなわち、本発明の吸湿性プラスチックフィルムは、ポリエチレンテレフタレートからなるプラスチックフィルムの少なくとも片面に、吸水性高分子から主として構成された吸湿層をコーティング法により設けて構成され、前記吸湿層が、けん化度８０％以上のポリビニルアルコールと架橋アクリロニトリル共重合体とを含有し、前記吸湿層中の架橋アクリロニトリル共重合体の含有量が固形分重量比で１０〜７０%であり、次式（１）で表される該吸湿性プラスチックフィルムの吸水率が３０％以上であることを特徴とする電子デバイス用吸湿性プラスチックフィルム：
吸水率＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ３  ・・・  式（１）
式（１）中、Ｗ１は吸湿性プラスチックフィルムを８０℃のオーブンに６時間乾燥した後の重量、Ｗ２は吸湿性プラスチックフィルムを３０℃・９０％Ｒ．Ｈ．のオーブンに２時間放置した後の重量、Ｗ３は吸湿性プラスチックフィルムを熱水で洗浄して吸湿層のみを溶解させ、得られた溶液を８０℃のオーブン中で６時間乾燥させた後の重量である。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、高い吸湿性を示し、かつ取扱いの容易な吸湿性フィルムを提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に本発明の具体的な方法を図面にもとづき詳しく説明するが、実施の形態は、これに限るものではない。
【００１１】
図３には、吸湿性プラスチックフィルム７の構造を示している。
【００１２】
図３（Ａ）に示すように、吸湿性プラスチックフィルム７は、プラスチック基材３１の上に吸湿層３０を設けて構成されている。また、図３（Ｂ）に示すように、基材３１の両面に吸湿層３０，３０を積層してもよい。吸湿性プラスチックフィルム７は、必要に応じて、図３（Ｃ）乃至（Ｅ）に示すように、プラスチック基材３１の下面あるいは基材３１と吸湿層３０との間に光線反射層３２を設けて構成しても良い。デバイスの目的や形状に合わせ、これらの各層の積層方法や、積層順序を変更しても良い。吸湿性を保つ為に、少なくとも一方の面の最外層には吸湿層を設けることが好ましい。
【００１３】
本発明で使用するプラスチック基材３１とは、有機高分子を溶融押出しをして、必要に応じ、長手方向、及び、または、幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフィルムである。有機高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２、６−ナフタレート、ナイロン６、ナイロン４、ナイロン６６、ナイロン１２、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイドなどがあげられる。また、これらの有機高分子は他の有機重合体を少量共重合したり、ブレンドしてもよい。
【００１４】
さらに、この有機高分子には、公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑材、滑材、着色剤などが添加されてもよく、その透明度は特に限定するものではないが、５０％以上、好ましくは７０％以上、さらに好ましくは８５％以上の透過率を持つ物が好ましい。
【００１５】
プラスチック基材３１は、その厚さとして５〜５００μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは８〜３００μｍ、特に好ましくは２０〜２００μｍの範囲である。
【００１６】
本発明で使用するプラスチック基材３１は、本発明の目的を損なわない限りにおいて、吸湿層や反射層等の薄膜層を積層するに先行して、該フィルムをコロナ放電処理、グロー放電処理、その他の表面粗面化処理を施してもよく、また、アンカー塗布処理、印刷、装飾が施されてもよい。
【００１７】
吸湿層３０を形成する塗布液は、吸水性高分子として変性アクリレート粉末を水に分散させて作成することができる。具体的には塗布液は、変性アクリレートと、バインダーとなる吸湿性ポリマーと、水とを含有し得る。このときの変性アクリレートの粒子径は特に限定されるものではないが、吸湿性能の向上という観点から、表面積を大きくするために、好ましくは０．１〜２μｍ、更に好ましくは０．３〜１μｍの範囲である。粒子径は、適当な分散を持っていても良い。分散させた溶液の濃度は２０〜７０重量％の範囲で、好ましくは３５〜６５重量％、更に好ましくは４０〜６０重量％である。
【００１８】
また、変性アクリレートと、バインダーとなる吸湿性ポリマーの混合比は、目的に応じて、適当に変更しても良いが、好ましくは、変性アクリレートの固形分が重量比で、１０〜７０％の範囲が好ましく、更に好ましくは３０〜５０％の範囲である。固形分の割合が１０重量％より低くなりすぎると、十分な吸湿効果が得られない。また、固形分濃度が７０重量％より多くなりすぎると、吸湿層３０のフィルム基材３１に対する密着性が悪くなり、本発明の用途としての使用が困難になる。
【００１９】
上記吸湿層３０には変性アクリレートを主成分とすることができる。変性アクリレートはアクリロニトリル系共重合体で、より好ましくは架橋アクリルニトリル系重合体である。例えば、ヒドラジン架橋により、窒素含有量を１〜１５質量％増加せしめた架橋アクリル系重合体であって、残存ニトリル基の１ｍｍｏｌ／ｇ以上が塩型カルボキシル基に変換されたものが特に好ましい。
【００２０】
前記吸水性高分子としては、変性アクリレート以外に、セルロースをリン酸エステル化やカルボキシメチル化した変性セルロース等があげられる。
【００２１】
また、吸湿層３０を構成する吸湿性高分子としては、ポリビニルアルコール、でんぷん・ポリアクリロニトリル加水分解物、でんぷん・ポリアクリル酸塩架橋物、架橋カルボキシメチルセルロース、酢酸ビニル・アクリル酸メチル共重合体けん化物、ポリアクリル酸ナトリウム架橋物などが挙げられる。
【００２２】
特に限定されるものではないが、取扱上の観点から、ポリビニルアルコールが好ましい。ポリビニルアルコールを使用する場合は、耐水性などの観点から、けん化度の高いものが好ましく、好ましいけん化度は８０％以上、更に好ましくは８５％以上である。また、ポリビニルアルコールの重合度は、コーティング時の効率の観点などから、５００〜３０００が好ましく、更に好ましくは８００〜２０００の範囲である。ポリビニルアルコールの重合度が低すぎると、コーティング後の後処理に時間がかかったり、表面の粘性が高くなり、使用が困難になる。逆にポリビニルアルコールの重合度が高すぎるとコーティング時の粘度が高くなりすぎ、均一にコーティングするのが難しくなる。
【００２３】
塗布液をプラスチック基材３１にコーティングするには、バー塗布、ディップ塗布、エアナイフなど各種塗布方が使用できる。どの塗布方法を用いても良いが、本発明の意図から、吸湿層３０の厚みは０．５〜２０μｍの範囲が好ましく、更に好ましくは２〜１０μｍの範囲である。
【００２４】
吸湿性プラスチックフィルム７の吸水率は３０％以上である。吸水率が３０％未満である場合には、デバイス内部に侵入した水分等を除去する効果が小さい。ここで、吸水率は、次式（１）によって求められる。
吸水率＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ３  ・・・  式（１）
式（１）中、Ｗ１は吸湿性プラスチックフィルムを８０℃のオーブンに６時間乾燥した後の重量、Ｗ２は吸湿性プラスチックフィルムを３０℃・９０％Ｒ．Ｈ．のオーブンに２時間放置した後の重量、Ｗ３は吸湿性プラスチックフィルムを熱水で洗浄して吸湿層のみを溶解させ、得られた溶液を８０℃のオーブン中で６時間乾燥させた後の重量である。
【００２５】
上記光線反射層３２は、蒸着、スパッタ、イオンプレーティングなどの物理蒸着法が用いられる。各種手法を用いてもよいが、目的の反射率を得る為に、適宜膜厚の設定が必要になる。蒸着の場合であれば、１００〜１０００Åの範囲が好ましく、更に好ましくは２００〜５００Åの範囲である。また、用いる金属は、アルミニウム、銀など各種金属が使用できるが、加工の容易さや、コストの点から、アルミニウムが好ましい。
【００２６】
次に、本発明の吸湿性プラスチックフィルムを有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）デバイスに使用した実施例を図１および図２に示す。
【００２７】
このデバイス１０は、ガラス等で形成される透明な基板１と、該基板１上に配置された発光素子１２と、該発光素子１２を覆うように配置された吸湿性プラスチックフィルム７と、該吸湿性プラスチックフィルム７を覆うように配置された背面板５と、基板１及び背面板５の周縁部間に配設されて内部を封止している接着剤層６と、を有する。
【００２８】
該発光素子１２は、基板１上に陽極層２、発光層３、陰極層４を順次積層して形成されている。上記陽極層２は従来より公知のもので形成することができ、例えば、酸化インジウム錫（ITO）で形成することができる。発光層３、陰極層４も従来より公知のもので形成することができる、
この発光素子１２を覆うように吸湿性プラスチックフィルム７が配置されている。従来技術では、水蒸気やその他ガスの侵入経路は、主に接着剤層６を通して起こり、これらの水蒸気やガスが陽極層２、発光層３、陰極層４に作用し、ダークスポットの生成を引き起こしていた。本発明では、接着剤層６を通して侵入する水蒸気などのガスを効率よく吸収するために、陰極層４を覆うように吸湿性プラスチックフィルム７が設置されている。
【００２９】
このように、吸湿性プラスチックフィルム７の設置により、接着剤層６を通して侵入した水蒸気などのガスは、陽極層２、発光層３、陰極層４にたどり着く前に吸湿性プラスチックフィルム７に吸着され、ダークスポットの発生を抑制できる。
【００３０】
また、本発明の吸湿剤はフィルムの形態をしており、デバイス内に容易に設置することが出来る。図１においては、吸湿性プラスチックフィルム７は湾曲して示しているが、実際は陽極層２、発光層３、陰極層４の３層合わせても、２０〜５００ｎｍ程度の厚みであるので、ほぼ平面状である。
【００３１】
また、固定方法によっては、図２に示すように、吸湿性プラスチックフィルム７の一部が、接着剤層６と基板１との間に入り込んでも良い。
【００３２】
また、図１で示す実施例では、陽極層２、発光層３、陰極層４の３層から発光素子１２を形成したが、必要により、発光素子１２はさらに発光層３に電子輸送層や正孔輸送層などを積層して形成してもよく、またこれらの層が複数層形成されても良い。
【実施例】
【００３３】
次に、実施例を以下にあげて説明する。なお、以下の「部」は重量部を意味する。
（１）ダークスポット測定法
発光面積が、５ｃｍ角のサンプルを作製し、６０℃、８５％Ｒ．Ｈ．の恒温恒湿槽に入れ、経時で、発光させ、ＣＣＤ顕微鏡（オリンパスＢＸ−６０）で、画像をコンピュータに読み込み、ダークスポットの面積を算出した。
（２）有機ＥＬデバイスの作製
有機ＥＬのデバイスは、図４に示す構造のものを作成した。
【００３４】
１５ｃｍ角のガラス基板４４上に、酸化インジウム・錫透明電極（ＩＴＯ）４３、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ−ｄｉ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｂｅｎｚｉｄｅｎｅ）４２、アルミキノリウム錯体（ａｌｕｍｉｎａｔｏ−ｔｒｉｓ−８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌａｔｅ）４１、Ｍｇ−Ａｇ４０を順次１０ｃｍ角で積層した。これにアルミニウムで形成した背面板を貼り付け、面発光の有機ＥＬデバイスを作製した。
（３）吸湿性プラスチックフィルムの吸水量の測定
作成したフィルムを８０℃のオーブンで６時間乾燥し、重量を測定した（Ｗ１）。同じフィルムを３０℃、９０％Ｒ．Ｈ．（相対湿度）のオーブンに２時間入れ、重量を測定した(Ｗ2)。
【００３５】
吸湿層を塗布したフィルムを熱水で十分洗浄し、吸湿層のみを溶解させ、得られた溶液を８０℃のオーブンで６時間乾燥させて吸湿層の重量を測定した（Ｗ３）。
吸水率は、以下の様に算出した。
吸水率＝（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ３  ・・・  式（１）
（実施例１）
【００３６】
日本エクスラン工業社製の変性アクリレート（ＨＵ２３０）の固形分３０重量％の水エマルジョン３０部と、クラレ社製、けん化度９８〜９９％、重合度１７００）のポリビニルアルコールの１０％水溶液１０部を室温で十分攪拌し塗布液とした。
【００３７】
塗布液を２８番のバーを用いて、ＰＥＴ（東洋紡績社製Ｅ５１００−２５μｍ）フィルム上に塗布した。塗布したフィルムを８０℃のオーブンで一分乾燥し、吸湿性プラスチックフィルムを得た。塗布量は１０μｍ、ドライで２５ｇ／ｍ２であった。
【００３８】
このフィルムを８０℃の真空乾燥機で２４時間乾燥させた。このフィルムを、窒素雰囲気化中で、作製した有機ＥＬデバイスの上に載せ、アルミニウムの蓋とともにガラス基板上に固定し、ガラス基板とアルミニウム蓋の周縁部を接着剤にて封止した。
（実施例２）
【００３９】
日本エクスラン工業社製変性アクリレート（ＨＵ２３０）の固形分３０重量％の水エマルジョン３０部と、でんぷん−ポリアクリル酸のグラフト重合物を１０部混合し塗布液とした。
【００４０】
塗布液を２８番のバーを用いて、ＰＥＴ（東洋紡績社製Ｅ５１００−２５μｍ）フィルム上に塗布した。塗布したフィルムを８０℃のオーブンで一分乾燥し、吸湿性プラスチックフィルムを得た。塗布量は１０μｍ、ドライで２５ｇ／ｍ２であった。
【００４１】
このフィルムを８０℃の真空乾燥機で２４時間乾燥させた。このフィルムを、窒素雰囲気化中で、作製した有機ＥＬデバイスの上に載せ、アルミニウムの蓋とともにガラス基板上に固定し、ガラス基板とアルミニウム蓋の周縁部を接着剤にて封止した。
（比較例１）
【００４２】
実施例１の塗布液作製の際、変性アクリレートを加えなかったこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。
（比較例２）
【００４３】
実施例２の塗布液作製の際、変性アクリレートを加えなかったこと以外は実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。
（比較例３）
【００４４】
吸湿性プラスチックフィルムを入れなかった以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。
【００４５】
実施例１および２、比較例１〜３の吸水率を表１に示した。
【００４６】
【表１】
0004686976.tif 000002
実施例１および２、比較例１〜３ののダークスポットの面積割合を表２に示した。
【００４７】
【表２】
0004686976.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】図１は有機ＥＬデバイスの一実施形態の概略断面図である。
【図２】図２は有機ＥＬデバイスの他の実施形態の概略断面図である。
【図３】図３は本発明の吸湿性プラスチックフィルムの一実施形態の断面図である。
【図４】図４は有機ＥＬデバイスの一実施例の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１：ガラス基板
２：陽極
３：発光層
４：陰極
５：背面板（アルミニウムキャップ）
６：接着剤
７：吸湿性プラスチックフィルム
３０：吸湿層
３１：フィルム基材
３２：反射層
４０：Ｍｇ−Ａｇ
４１：Ａｌｑ３
４２：ジアミン
４３：ＩＴＯ
４４：ガラス基板
【図１】
0004686976.tif 000004
【図２】
0004686976.tif 000005
【図３】
0004686976.tif 000006
【図４】
0004686976.tif 000007