CN113474168B - 水分阻挡性层压体 - Google Patents

Abstract

一种用于防止水分渗入器件内部的水分阻挡性层压体，其特征在于具有无机阻挡层和水分捕捉层交替配置使得从面向器件的侧到外侧依次设置第一无机阻挡层、第一水分捕捉层、第二无机阻挡层、第二水分捕捉层和第三无机阻挡层的基本层结构，其中在这些无机阻挡层的一侧设置水分透过性基底塑料层；第一水分捕捉层与第一无机阻挡层之间的间隔L1a和第二水分捕捉层与第二阻挡层之间的间隔L2a满足下式(1)和(2)表示的条件：L1a<3μm (1) L2a<3μm (2)，第二无机阻挡层与第一水分捕捉层之间的间隔L1b通过在其间插入水分透过性有机层而满足下式(3)表示的条件：L1b≧3μm (3)。

Description

水分阻挡性层压体

技术领域

本发明涉及一种用于防止水分渗入器件内部的水分阻挡性层压体。

背景技术

作为改善各种塑料基材的特性、特别是阻气性的手段，已知有通过真空沉积在塑料基材的表面上形成硅氧化物或铝氧化物的无机阻挡层的技术(专利文献1)。

近年来开发并投入使用的各种电子器件如有机电致发光(有机EL)器件、太阳能电池、触控面板、电子纸等中，为了避免电荷泄漏，在器件内部保持低水分气氛，此外，还要求对形成电路板的塑料基材或密封电路板的膜赋予高度的水分阻挡性。然而，如上所述形成的无机阻挡层仍不能满足对水分阻挡性的高度要求。因此，为了改善水分阻挡性，提出了各种方案。

例如，本申请人提交的专利文献2至5提出了阻气性层压体，其中在塑料基材上的无机阻挡层上形成分散在离子性聚合物基质中的特定颗粒状吸湿剂的水分捕捉层。

这种阻气性层压体显示非常优异的对水的超级阻挡性，因此能够有效地防止外部水分渗入器件内部。

上述阻气性层压体通常通过用粘接剂粘贴到器件上来使用。然而，存在与器件最近的水分捕捉层较早失去水分阻挡性的问题。即，在该位置处的水分捕捉层的水分阻挡性的失去意味着该水分捕捉层用该层吸收的水分而饱和。一旦发生这种情况，水分就会开始从水分捕捉层向器件释放，并且不再保持水分阻挡性。

现有技术文献：

专利文献：

专利文献1：JP-A-2000-255579

专利文献2：WO2014/123197

专利文献3：JP-A-2014-168949

专利文献4：JP-A-2014-168950

专利文献5：JP-A-2017-39315

发明内容

本发明要解决的问题

因此，本发明的一个目的是提供一种用于防止水分渗入器件内部的水分阻挡性层压体，其中有效地抑制位于器件侧的水分捕捉层随着时间的推移而失去其作用，并长期持续展示其对水的超级阻挡性。

解决问题的方法

根据本发明，提供一种水分阻挡性层压体，其包括多个无机阻挡层和多个水分捕捉层，并且其用于防止水分渗入器件内部，其特征在于：

多个无机阻挡层包括第一无机阻挡层、第二无机阻挡层和第三无机阻挡层，并且多个水分捕捉层包括第一水分捕捉层和第二水分捕捉层。

第一至第三无机阻挡层以及第一和第二水分捕捉层形成其中第一无机阻挡层、第一水分捕捉层、第二无机阻挡层、第二水分捕捉层和第三无机阻挡层从面向器件侧到外侧依次配置的基本交替层结构；

在第一至第三无机阻挡层中的至少一层的一侧设置水分透过性基底塑料层；

第一水分捕捉层与第一无机阻挡层之间的间隔L1a和第二水分捕捉层与第二阻挡层之间的间隔L2a满足下式(1)和(2)表示的条件：

L1a<3μm (1)

L2a<3μm (2)

和

第二无机阻挡层与第一水分捕捉层之间的间隔L1b通过在这两层之间插入水分透过性有机层而设定为满足下式(3)表示的条件：

L1b≧3μm (3)。

本发明的水分阻挡性层压体可以优选采用以下实施方式。

(1)间隔L1b(第二无机阻挡层与第一水分捕捉层之间的间隔)为50μm以下；

(2)多个无机阻挡层中的每一层在40℃、90％RH下的水分透过率为0.1g/m²/天以下；

(3)用于调整间隔的水分透过性有机层为存在于第二无机阻挡层的一侧的基底塑料层；

(4)在第一水分捕捉层和第二无机阻挡层之间存在粘接剂层。

(5)多个无机阻挡层中的任意一层或全部为铝氧化物的气相沉积层。

(6)在器件的外侧的第三无机阻挡层上进一步形成包括水分捕捉层的层压结构。

(7)多个水分捕捉层由含有吸湿性无机颗粒的树脂层、吸湿性离子性聚合物层或吸湿性非离子性聚合物层形成。

(8)水分捕捉层具有通过将吸湿剂分散在离子性聚合物的吸湿性基质中而形成的结构，所述吸湿剂的极限湿度低于基质的极限湿度；和

(9)水分阻挡性层压体用粘接剂粘贴到器件上来使用。

本发明的效果

本发明的水分阻挡性层压体用于装配到诸如有机EL器件等器件以防止水分渗入器件内部。水分阻挡性层压体具有其中无机阻挡层和水分捕捉层从面向器件侧到外侧(与器件相反的侧)以下述顺序交替配置的基本层结构：第一无机阻挡层、第一水分捕捉层、第二无机阻挡层、第二水分捕捉层和第三无机阻挡层。

本发明的一个重要特征在于，在该基本结构中，将从第一无机阻挡层到第三无机阻挡层的区域中的预定间隔设置在预定范围内，以满足上式(1)至(3)。即，由于如上所述调整间隔的这种基本结构，抑制了位于器件侧的水分捕捉层(第一水分捕捉层)在短时间内失去其性能。结果，水分阻挡性层压体长期显示其性能。

通过多次实验，发现了以下现象：如上所述调整间隔时，位于器件侧的水分捕捉层(第一水分捕捉层)在短时间内其性能降低得到抑制。虽然其原因尚未阐明，但本发明人推测其原因如下所述。

即，水分阻挡性层压体使用粘接剂粘贴到电子器件，因此防止水分从外部渗入器件内。然而，这里使用的粘接剂通常含有水分。此外，当粘贴水分阻挡性层压体时，器件中的水分的量不为零，尽管水分的量很小，但其中存在水分。由于水分浓度梯度，水分扩散并迁移到水分浓度较小的水分阻挡性层压体中并被第一水分捕捉层吸收。这里，如果第一水分捕捉层吸收的水分在第一水分捕捉层中保持阻塞(blocked)状态，那么吸收的水分会导致第一水分捕捉层中的水分浓度在短时间内增加，因此，相对于器件侧的水分浓度梯度降低。结果，第一水分捕捉层显示降低的性能。

另一方面，当通过如上所述调整间隔而在第一水分捕捉层的外侧(在与器件相反的侧)上厚厚地形成水分透过性有机层时，对应于厚度的增加，水分浓度增加较少。因此，水分更多地迁移到水分透过性有机层侧。迁移至水分透过性有机层侧的水分透过第二水分阻挡层并被第二水分阻挡层吸收，从而避免水分在第一水分阻挡层中阻塞的情况发生。结果，认为有效地抑制了第一水分捕捉层中的水分浓度上升，从而防止了第一水分捕捉层在短时间内失去其性能，因此长期显示优异的水分阻挡性。

本发明的水分阻挡性层压体可以用作必须不允许水分侵入的例如有机电致发光(有机EL)面板、触摸面板等各种器件的基板或密封层。本发明的水分阻挡性层压体特别适合用于有机EL面板。

附图说明

[图1]是示出本发明的水分阻挡性层压体的代表性层结构的视图。

[图2]是示出本发明的水分阻挡性层压体的另一层结构的视图。

[图3]是示出本发明的水分阻挡性层压体的进一步的层结构的视图。

[图4]是示出不满足本发明的水分阻挡性层压体的要求的层结构的视图。

[图5]是示出不满足本发明的水分阻挡性层压体的要求的层结构的视图。

[图6]是示出不满足本发明的水分阻挡性层压体的要求的层结构的视图。

[图7]是示出水分捕捉层的代表性结构的视图。

具体实施方式

下面将参考图1描述本发明的基本的层结构。全体由1表示的本发明的水分阻挡性多层结构体具有其中无机阻挡层和水分捕捉层从面向器件侧(低湿度气氛侧)到外侧(高湿度气氛侧)以下述顺序交替配置的层的基本结构：第一无机阻挡层13、第一水分捕捉层31、第二无机阻挡层35、第二水分捕捉层51和第三无机阻挡层53。水分透过性基底塑料层11位于第一无机阻挡层13的器件侧。

此外，在第一无机阻挡层13和第一水分阻挡层31之间设置作为粘接剂层的水分透过性有机层21。

此外，水分透过性有机层33位于第一水分捕捉层31与第二无机阻挡层35之间。水分透过性有机层33用作第二无机阻挡层35下方的塑料层(即水分透过性基底塑料层)。

此外，在第二无机阻挡层35和第二水分捕捉层51之间设置作为粘接剂层的水分透过性有机层41。

在第三无机阻挡层53的外侧(与器件相反的一侧)设置水分透过性基底塑料层55。

<位于无机阻挡层下方的塑料层>

在本发明中，位于无机阻挡层下方的塑料层，例如图1中的基底塑料层11、55以及水分透过性有机层33和41，通过使用本身已知的热塑性或热固性树脂，根据它们的形态，借助于注射或共注射成形方法、挤出或共挤出成形方法、膜成形或片材成形方法、压缩成形方法或浇铸聚合方法来成形。热塑性或热固性树脂通过考虑其成形性和成本以及根据基底塑料层的位置所需的特性来选择。尽管不限于此，但热塑性或热固性树脂通常选自以下示例的那些。

例如，如低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯或乙烯、丙烯、1-丁烯和4-甲基-1-戊烯等α-烯烃的无规或嵌段共聚物等聚烯烃或环状烯烃共聚物；

如乙烯·醋酸乙烯酯共聚物、乙烯·乙烯醇共聚物、乙烯·氯乙烯共聚物等乙烯·乙烯基化合物共聚物；

如聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物、ABS、α-甲基苯乙烯·苯乙烯共聚物等苯乙烯系树脂；

如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯·偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等聚乙烯基化合物；

如尼龙6、尼龙6-6、尼龙6-10、尼龙11、尼龙12等聚酰胺类；

如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等热塑性聚酯；

聚碳酸酯、聚苯醚，以及聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、含氟树脂、烯丙基树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、酮树脂、氨基树脂和如聚乳酸等生物降解性树脂，等；和

上述树脂与通过共聚适当改性的那些树脂(例如，酸改性的烯烃树脂)的共混物。

在本发明中，基底塑料层的水分渗透率高于无机阻挡层的水分渗透率，无机阻挡层的水分渗透率高于水分捕捉层的水分渗透率。这使得器件内的水分能够被第一水分捕捉层31捕捉，进而能够将第一水分捕捉层31捕捉的水分释放到外侧(朝向与器件相反的一侧)。例如，无机阻挡层下方的塑料层的水分透过率在40℃90％RH的气氛中为1.0g/m²/天以上，优选5g/m²/天以上，更优选10g/m²/天以上。

此外，优选地，基底塑料层可以通过使用例如乙烯·乙烯醇共聚物等具有优异氧阻挡性的阻气性树脂形成。此外，基底塑料层可以具有包括通过使用这种阻气性树脂形成的层的多层结构。

在本发明中，除非需要任何特定功能，否则从容易获得、成本、成形性、对氧的一定程度的阻挡性以及在稍后将描述的无机阻挡层下方的层的形成的适合性的观点来看，优选使用以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)为代表的聚酯树脂或以聚乙烯和聚丙烯为代表的烯烃树脂作为基底塑料层。

<无机阻挡层>

本发明的无机阻挡层如在例如JP-A-2015-96320中教导的是已知的，并且是通过以溅射、真空沉积或离子镀为代表的物理气相沉积或者以原子层堆积法(ALD)或等离子体CVD为代表的化学气相沉积而形成的无机气相沉积膜例如如氧化硅膜、氧氮化硅膜或氧化铝膜等各种金属或金属氧化物形成的膜。具体而言，从在凹凸表面上均匀地成膜的观点考虑，这些无机阻挡层优选为通过化学气相沉积形成的气相沉积膜，并且它们不仅对水分而且对氧等显示优异的阻挡性。

另外，通过涂布法形成的无机阻挡层优选可以为通过使用如聚偏二氯乙烯等水蒸气阻挡性高的树脂形成的膜。或者，无机阻挡层优选可以是通过如下而形成的膜：将含有无机成膜组分如聚硅氮烷、缩聚性硅烷化合物(例如烷氧基硅烷等)或缩聚性氧化铝化合物(例如烷氧基铝等)、适合与细无机颗粒如二氧化硅或氧化铝混合的有机溶剂溶液涂布于预定表面，并加热有机溶剂溶液以使有机溶剂挥发。

在图1中，第一无机阻挡层13通过在水分透过性基底塑料层11上真空沉积而形成。

第二无机阻挡层35通过在用作基底塑料层的水分透过性有机层33上真空沉积而形成。

第三无机阻挡层53通过在用作基底塑料层的水分透过性有机层55上真空沉积而形成。

即，为了通过等离子体CVD沉积膜，将其上要形成无机阻挡层的基材配置于保持在预定真空度的等离子体处理室中，并且形成膜的金属或含有该金属的化合物的气体(反应气体)和氧化性气体(通常是氧气或NOx气体)与载气如氩气、氦气或类似气体一起通过气体供给管供给到用金属壁屏蔽并降低到预定真空度的等离子体处理室中。在这种状态下，施加微波电场或高频电场，以产生辉光放电，并因此通过其电能产生等离子体，从而使化合物的分解反应产物堆积在塑料基材的表面以形成其膜。

作为反应气体，从在基底基材的界面上形成具有含碳的柔性区域和在上述区域之上的高度氧化且阻挡性优异的区域的膜的观点来看，通常使用有机金属化合物的气体。即，优选使用有机铝化合物如三烷基铝的气体或有机钛化合物、有机锆化合物或有机硅化合物的气体。具体地，从相对容易且有效地形成除了对水的阻挡性之外还具有高度的对氧的阻挡性的无机阻挡层的观点来看，最期望使用有机硅化合物的气体。

作为有机硅化合物，可以使用如六甲基二硅烷、乙烯基三甲基硅烷、甲基硅烷、二甲基硅烷、三甲基硅烷、二乙基硅烷、丙基硅烷、苯基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷等有机硅烷化合物；如八甲基环四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷等有机硅氧烷化合物。此外，可以使用氨基硅烷、硅氮烷等。

上述有机金属化合物可以单独使用或两种以上组合使用。

从成本和处理的角度来看，期望使用铝氧化物的气体。

无机阻挡层的厚度可根据本发明的水分阻挡性层压体的用途或所要求的阻挡性的水平而变化，但通常设定为使得在真空沉积期间用作基底的基材的特性不受损，并且在40℃90％RH下保持水蒸气透过度为10^-2g/m²·天/atm以下，特别是为10^-3g/m²·天/atm以下。尽管取决于上述高度氧化区域所占的比例，无机阻挡层的厚度通常应为4至500nm，具体地为约30至约400nm。为了确保上述水蒸气透过度，可以将多个具有无机阻挡层的膜重叠。

如上所述形成的无机阻挡层的水分透过率为0.1g/m²/天以下，优选为0.05g/m²/天以下，更优选为0.01g/m²/天以下。这是因为，如果水分透过率大于上述范围，则不能充分地阻断水分，并且水分阻挡性层压体作为整体显示降低的性能。

此外，上述无机阻挡层可以由两个或更多个阻挡层构成。例如，两个或多个无机阻挡层，每一层本身都不满足所要求的水分透过率，可以通过粘接剂层来层压，从而使层压的层以整体用作1个无机阻挡层来保证水分阻挡性层压体的性能。

可以在无机阻挡层和水分捕捉层之间设置锚固涂层以提高粘合性。

作为用于形成锚固涂层的树脂如热固性树脂或热塑性树脂，可以使用溶剂性树脂或水性树脂。具体而言，可以使用聚酯系树脂、聚氨酯系树脂、丙烯酸系树脂、硝基纤维素系树脂、硅系树脂、含醇性羟基的树脂(乙烯醇树脂、乙烯乙烯醇树脂等)、乙烯基系改性树脂、含异氰酸酯基的树脂、碳二亚胺系树脂、含烷氧基甲硅烷基树脂、环氧系树脂、含噁唑啉基树脂、改性苯乙烯系树脂、改性硅系树脂和钛酸烷基酯，这些树脂可以单独使用或两种以上组合使用。

<水分捕捉层>

本发明的水分捕捉层起到阻断在本发明的水分阻挡性多层结构体的厚度方向上流动的水分的作用。可以使用任何已知的层作为水分捕捉层而没有特别限制，只要它们能够阻断水分即可，例如通过将物理干燥剂如沸石或硅胶或将化学干燥剂如氧化钙分散在预定树脂层中获得的那些。或者这些层可以是例如诸如聚乙烯醇、水溶性尼龙或聚环氧乙烷等具有吸湿性的非离子性聚合物层等已知的层。当要求对水的特别高的阻挡性时，可以期望地使用其中例如在JP-A-2015-96320中公开的离子性聚合物用作基质并且吸湿剂分散在基质中的结构的层，所述吸湿剂的极限湿度低于离子性聚合物的极限湿度。通过使用这种离子性聚合物作为基质，该层显示优异的水分捕捉性，还有效地避免了诸如因水分吸收而引起的溶胀等变形。

图7显示了当上述离子性聚合物用作基质时水分捕捉层的代表性结构。图7(a)显示使用具有阳离子性基团(NH₂基团等)作为离子性基团的阳离子性聚合物作为基质的水分捕捉层，而图7(b)显示使用具有阴离子性基团(COONa基团、COOH基团等)作为离子性基团的阴离子性聚合物作为基质。

即，在使用上述离子性聚合物作为基质的水分捕捉层中，流过无机阻挡层的微量水分被基质(离子性聚合物)吸收。由于基质本身显示高度吸湿性，因此水分捕捉层捕捉并吸收水分而不允许其释放。

这里，如果仅水分被基质吸收，那么由于环境变化例如温度升高，吸收的水分很容易被释放。此外，随着水分的侵入，形成基质的聚合物分子之间的间隔会扩大，结果，水分捕捉层会溶胀。

然而，当吸湿剂分散在基质中时，吸湿剂的极限湿度低于基质(离子性聚合物)中的极限湿度，基质中吸收的水分进一步被比基质吸湿性更强的吸湿剂(即，具有更低的极限湿度)捕捉。因此，有效地抑制了水分捕捉层由于吸收的水分子引起的溶胀。此外，水分子被限制在水分捕捉层中。结果，水分捕捉层有效地防止水分释放。

如上所述，当通过将吸湿剂分散在离子性聚合物中而形成水分捕捉层时，显示双重功能，即高吸湿能力和对水分的捕捉和限制。这使得即使在湿度非常低的气氛中也可以捕捉水分，并且可以以比水透过无机阻挡层的速率充分高的速率捕捉水分。此外，该层作为整体捕捉水分而不允许其释放到外部。因此，实现了非常高程度的水分阻挡性。

离子性聚合物(阳离子性聚合物)；

在本发明中，用于形成上述基质的离子性聚合物中，阳离子性聚合物为分子中具有可在水中转变成正电荷的阳离子性基团的聚合物，所述阳离子性基团例如伯氨基至叔氨基、季铵基团、吡啶基团、咪唑基团或季吡啶鎓基团。上述阳离子性聚合物含有具有强亲核作用的阳离子性基团，由于其氢键而捕捉水分，从而形成具有吸湿性的基质。

阳离子性聚合物中阳离子性基团的量通常应使得要形成的吸湿性基质的吸水率(JIS K-7209-1984)在80％RH的湿度和30℃的气氛中为20％以上，具体地为30％至45％。

此外，作为阳离子性聚合物，可使用通过使以下单体为代表的至少一种阳离子性单体和可与其共聚的其他单体一起适当地聚合或共聚，并根据需要，用酸部分中和所形成的聚合物而获得的聚合物：例如烯丙胺、乙烯亚胺、乙烯基苄基三甲胺、[4-(4-乙烯基苯基)-甲基]-三甲胺和乙烯基苄基三乙胺等胺系单体；例如乙烯基吡啶、乙烯基咪唑等含氮杂环系单体；及其盐。

作为可与其共聚的其他单体，可例举苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、α-卤代苯乙烯、丙烯腈、丙烯醛、甲基乙烯基酮和乙烯基联苯，但本发明不限于此。

代替使用上述阳离子性单体，也允许使用具有能够引入阳离子性官能团的官能团的单体，例如苯乙烯、溴丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、氯甲基苯乙烯、乙烯基吡啶、乙烯基咪唑、α-甲基苯乙烯和乙烯基萘。聚合后，对其聚合物进行例如胺化或烷基化(用季铵氯化)等处理，以获得其阳离子性聚合物。

在本发明中，在上述阳离子性聚合物中，从成膜性的观点来看，烯丙胺是特别期望的。

在本发明中，从保持机械强度而不降低吸湿能力同时提高尺寸稳定性的观点来看，期望将交联结构引入通过使用上述阳离子性聚合物形成的基质中。

即，当基质吸水时，引入吸湿性基质中的交联结构使阳离子性聚合物分子因交联而相互锁定，并抑制因溶胀(水分吸收)而引起的体积变化，从而提高机械强度和尺寸稳定性。

交联结构可以通过将交联剂加入到用于形成水分捕捉层的涂料组合物中来引入。

离子性聚合物(阴离子性聚合物)；

在本发明中，用于形成吸湿性基质的阴离子性聚合物是在其分子中具有可在水中变成负电荷的阴离子性官能团的聚合物，所述阴离子性官能团例如羧酸基团、磺酸基团、膦酸基团，或通过部分中和上述基团形成的酸性碱基。具有这种官能团的阴离子性聚合物可以形成吸湿性基质，因为该官能团基于氢键捕捉水。

阴离子性聚合物中阴离子性官能团的量取决于官能团的种类，与如上所述的阳离子共聚物同样，可以使得要形成的吸湿性基质的吸水率(JIS K-7209-1984)在80％RH的湿度和30℃的气氛中为20％以上，特别地为30％至45％。

作为具有上述官能团的阴离子性聚合物，使用通过将以下为代表的至少一种阴离子性单体与其它可共聚单体适当地聚合或共聚，并根据需要，通过用碱处理部分中和形成的聚合物而获得的聚合物：例如甲基丙烯酸、丙烯酸或无水马来酸等羧酸系单体；例如α-卤代乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸或乙烯基磺酸等磺酸系单体；例如乙烯基磷酸等膦酸单体；或这些单体的盐。

作为其它可共聚单体，可例举苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘、α-卤代苯乙烯、丙烯腈、丙烯醛、甲基乙烯基酮和乙烯基联苯，但本发明不限于此。

也可以通过使用上述阴离子性单体的酯或者使用具有能够引入阴离子性官能团的官能团的单体，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、α-甲基苯乙烯、乙烯基萘或α-卤化的苯乙烯类，来代替上述阴离子性单体而获得阴离子性聚合物。其聚合后，对其聚合物进行诸如水解、磺化、氯磺化、或膦酸化等处理。

本发明中优选使用的阴离子性聚合物是聚(甲基)丙烯酸或其部分中和产物(例如，其部分为Na盐的产物)。

在本发明中，从进一步提高水分捕捉层的水分捕捉能力和进一步提高尺寸稳定性的观点来看，特别期望将交联结构也引入通过使用上述阴离子性聚合物形成的吸湿性基质中。

即，在阴离子性聚合物的情况下，与阳离子性聚合物的情况不同，水分仅通过氢键捕捉。因此，通过引入适合吸湿的空间网状结构(交联结构)，可以大大提高吸湿能力。这种交联结构在其网状结构中具有如脂环结构的疏水部位，并且使亲水部位能够显示进一步改善的吸湿效果。

此外，随着交联结构引入到吸湿性基质中，当基质吸收水分时，阴离子性聚合物的分子由于交联而相互锁定。这抑制了由溶胀(水分吸收)引起的体积变化并带来尺寸稳定性的提高。提高尺寸稳定性的效果与上述阳离子性聚合物的情况相同。

与阳离子性聚合物的情况一样，上述交联结构可以通过将交联剂加入到形成水分捕捉层的涂料组合物中来引入。

吸湿剂；

吸湿剂分散在使用以上述离子性聚合物作为基质的水分捕捉层中。吸湿剂的极限湿度低于形成基质的离子性聚合物(阳离子性聚合物或阴离子性聚合物)的极限湿度，因此显示非常高的吸湿能力。即，分散比基质更吸湿的吸湿剂。因此，由上述离子性聚合物形成的基质所吸收的水分容易被吸湿剂捕捉；即，吸收的水分被有效地限制在基质内。因此，即使在极低湿度的气氛中，水分捕捉层也有效地显示其吸收水分的能力，此外，尽管它吸收水分，但仍有效地抑制了溶胀。

作为如上所述的高吸湿性的吸湿剂，可以优选使用在湿度为80％RH、温度为30℃的环境中的极限湿度为6％以下的吸湿剂，条件是它的极限湿度低于例如在后面出现的实施例中示出的离子性聚合物的极限湿度。如果吸湿剂的极限湿度高于离子性聚合物的极限湿度，则由基质吸收的水分不能被限制到足够的程度而趋于被释放出来，从而无法大幅提高水分阻挡性。此外，即使极限湿度低于离子性聚合物的极限湿度，当在上述条件下测定的极限湿度高于上述范围时，低湿度气氛中的水分也不能被捕捉到足够的程度。在这种情况下，无法充分发挥水分阻挡性。

上述吸湿剂在湿度为80％RH、温度为30℃的环境中，通常吸水率(JIS K-7209-1984)为50％以上，为无机系或有机系。

作为无机系吸湿剂，可例举如沸石、氧化铝、活性炭、蒙脱石等粘土矿物，以及硅胶、氧化钙、硫酸镁等。

作为有机系吸湿剂，可例举阴离子性聚合物或其部分中和产物的交联产物。作为阴离子性聚合物，可例举通过使以羧酸系单体((甲基)丙烯酸、无水马来酸等)、磺酸系单体(卤代乙烯基磺酸盐、苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸盐等)、膦酸系单体(乙烯基磷酸等)或这些单体的盐类为代表的至少一种阴离子性单体聚合或将其与其他单体共聚获得的聚合物。具体而言，在需要透明性的用途中，有效地使用有机系吸湿剂。例如，作为有机系吸湿剂，可以代表性地使用交联聚(甲基)丙烯酸钠的细颗粒。

在本发明中，从获得大比表面积和高吸湿性的观点来看，期望使用具有小粒径(例如，平均一次粒径为100nm以下，具体地为80nm以下)的吸湿剂。特别地，最适合使用具有小粒径的有机系聚合物的吸湿剂。

即，有机系聚合物的吸湿剂分散良好，即均匀地分散在离子性聚合物的基质中。此外，通过采用乳液聚合或悬浮聚合作为用于其生产的聚合方法，可以获得具有细小且均匀球形颗粒形状的吸湿剂。通过配混一定量以上的有机聚合物的吸湿剂，可以实现非常高的透明性。

另外，有机系细吸湿剂的极限湿度非常低，吸湿性高，并且通过由于交联导致的溶胀引起的体积变化非常小。因此，适用于降低湿度，以使环境气氛达到绝对干燥状态或接近绝对干燥状态，同时抑制体积变化。

作为有机系吸湿剂的细颗粒，例如，以胶体分散液(pH＝10.4)形式的交联聚丙烯酸钠细颗粒(平均粒径约70nm)，以由Toyobo Co.制造的商品名TAFTIC HU-820E已投放市场。

在本发明中，从充分发挥其特性、大大提高水分阻挡性、有效抑制通过溶胀所引起的大小变化、并长时间保持比无机阻挡层的水分阻挡性更高的水分阻挡性的观点来看，吸湿剂的量根据离子性聚合物的种类确定。

例如，在其中使用上述离子性聚合物作为基质并且吸湿剂分散在基质中的水分捕捉层的情况下，在需要特别高的水分阻挡性的用途中，水分捕捉层以足以显示水蒸气透过度为10^-5g/m²/天以下的超级阻挡性的大的厚度(例如，1μm以上，具体地约2至约20μm)来形成。当通过使用阳离子性聚合物形成基质时，相对于每100质量份的水分捕捉层中的离子性聚合物，吸湿剂的用量为50质量份以上，特别地，用量为100至900质量份，更优选用量为200质量份至600质量份。此外，当基质通过使用阴离子性聚合物形成时，相对于每100质量份的水分捕捉层中的阴离子性聚合物，吸湿剂的用量为50质量份以上，特别地，用量为100至1300质量份，更优选用量为150至1200质量份。

形成水分捕捉层；

此外，上述水分捕捉层可以通过使用通过将吸湿剂分散在用作基质的离子性聚合物中并根据需要通过使用其中溶解交联剂的预定溶剂制备的涂料组合物来形成。然后涂布涂料组合物并干燥以除去溶剂。成膜后，必须将水分捕捉层保持在减压的干燥气氛中，以释放层中所含的水分。这是因为如果在水分仍然保留在水分捕捉层中的状态下制备多层结构，水分含量可以在短时间内达到饱和状态。

参照图1，通过将涂料组合物涂布到作为基底塑料层形成的水分透过性有机层33上而形成第一水分捕捉层31。

此外，通过将涂料组合物涂布到第三无机阻挡层53上形成第二水分捕捉层51。

JP-A-2015-96320中描述的用于形成水分捕捉层的涂料组合物在通过使用阳离子性聚合物(以下简称为“阳离子性基质”)形成基质的情况和通过使用阴离子性聚合物(以下简称为“阴离子性基质”)形成基质的情况之间可能略有不同。

在阳离子性基质的情况下；

涂料组合物包含上述比例的阳离子性聚合物和吸湿剂。即，吸湿剂以相对于100质量份阳离子性聚合物的上述量包含在涂料组合物中。

此外，可以通过使用用于将交联结构引入阳离子性聚合物的吸湿性基质中的交联剂，将例如硅氧烷结构或多脂环结构引入到交联结构中。从而可以形成适于吸收水分的空间网状结构。

作为这种情况下的交联剂，可以使用具有能够与阳离子性基团反应的交联官能团(例如环氧基)和能够通过水解和脱水缩合在阳离子性基团中形成硅氧烷结构的官能团(例如烷氧基甲硅烷基)的化合物。作为交联剂，具体而言，可以有利地使用由下式(4)表示的硅烷化合物：

X–SiR¹ _n(OR²)_3-n(4)

其中X是在其末端具有环氧基的有机基团，

R¹和R²独立地为甲基、乙基或异丙基，和

n为0、1或2。

上述硅烷化合物具有环氧基和烷氧基甲硅烷基作为官能团，并且环氧基与阳离子性聚合物的官能团(例如NH₂)发生加成反应。另一方面，烷氧基甲硅烷基通过水解形成硅烷醇基(SiOH基)，并通过缩合反应形成硅氧烷结构而生长，最终在阳离子性聚合物链之间形成交联结构。具有硅氧烷结构的交联结构因此被引入阳离子性聚合物的基质中。

此外，涂料组合物含有阳离子性聚合物且为碱性，从而促进阳离子性基团与环氧基团的加成反应或硅烷醇基团之间的脱水缩合。

本发明中，上述式(4)中的具有环氧基的有机基团X可以以γ-环氧丙氧基烷基为代表。例如，γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷可有利地用作交联剂。

此外，上述式(4)中的环氧基为脂环式环氧基如环氧环己基的化合物也可有利地用作交联剂。例如，当具有脂环式环氧基团的化合物如β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷用作交联剂时，硅氧烷结构以及脂环式结构可以引入到基质的交联结构中。脂环结构的引入有助于更有效地实现将形成适合吸湿的空间网状结构的基质的功能，。

为了将脂环结构引入交联结构中，可以使用具有多个环氧基和脂环基的化合物作为交联剂，例如由例如下式(5)表示的二缩水甘油酯：

G-O(C＝O)-A-(C＝O)O-G (5)

其中G是缩水甘油基，和

A是具有脂肪族环的二价烃基如亚环烷基。

二缩水甘油酯的代表性实例由下式(5-1)表示。

[化学式1]

式(5)的二缩水甘油酯不具有烷氧基甲硅烷基，但起到将脂环结构引入交联结构的作用，从在基质中形成适于吸湿的空间网状结构的观点来看是有效的。

在形成阳离子基质的涂料组合物中，期望交联剂的用量为每100质量份阳离子性聚合物为5至60质量份，特别是15至50质量份，并且交联剂的至少为70质量％以上、优选80质量％以上是上述式(4)的硅烷化合物。

当交联剂的用量过多时，基质在机械强度方面变脆且不易处理。当以涂料形式制备时，该组合物很快变得非常粘稠，以至于不能保证足够长的适用期。另一方面，当交联剂的用量过少时，可能难以维持在严酷的环境(例如，在高湿条件下)的耐性(例如，机械强度)。

含有上述组分的涂料组合物可以使用任何溶剂而没有限制，条件是其在较低温度下加热时可以挥发和除去。例如，可以使用如甲醇、乙醇、丙醇或丁醇等醇类溶剂；如丙酮或甲乙酮等酮溶剂；上述溶剂与水的混合溶剂；或如水、苯、甲苯或二甲苯等芳香烃溶剂。特别地，为了促进涂料组合物中的交联剂中具有烷氧基甲硅烷基的硅烷化合物的水解，期望使用水或含有水的混合溶剂。

上述溶剂以使得涂料组合物呈现适合施用的粘度的量而使用。然而，这里，也可以加入适量的非离子性聚合物以调整涂料组合物的粘度或将形成的吸湿性基质的吸水率调整到合适的范围内。

作为非离子性聚合物，可例举如聚乙烯醇、乙烯-丙烯共聚物和聚丁烯等饱和脂肪族烃系聚合物；如苯乙烯-丁二烯共聚物等苯乙烯系聚合物；聚氯乙烯；以及通过使上述聚合物与各种共聚单体(例如如乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-卤代苯乙烯和α,β,β'-三卤代苯乙烯等苯乙烯系单体；如乙烯和丁烯等单烯烃；或如丁二烯和异戊二烯等共轭二烯烃)共聚得到的那些。

在阴离子性基质的情况下；

在这种情况下，用于形成水分捕捉层的涂料组合物以使得吸湿剂的量相对于每100质量份阴离子性聚合物位于上述范围内的方式包含阴离子性聚合物和吸湿剂。

在这种情况下的涂料组合物，与上述阳离子基质的情况一样，也适当地与交联剂共混。

作为交联剂，可以使用具有两个或更多个能够与阴离子性聚合物所具有的离子性基团反应的交联性官能团(例如环氧基)的化合物。即，可以期望地使用由式(5)表示的二缩水甘油酯，其也用于形成阳离子基质的涂料组合物：

G-O(C＝O)-A-(C＝O)O-G (5)

其中G是缩水甘油基，和

A是具有脂肪族环的二价烃基如亚环烷基。

在上式(5)的二缩水甘油酯中，环氧基与阴离子性基团反应，并且在基质中形成包括由于二价基团A的脂环结构的交联结构。包含脂环结构的交联结构抑制层溶胀。

在上述二缩水甘油酯中，优选的实例已经在上面引用过，并且从形成适于吸收水分的空间网状结构的观点来看，最期望的实例是由上式(5-1)表示的二缩水甘油酯。

期望用于形成阴离子性基质的涂料组合物以每100质量份阴离子性聚合物为1至50质量份，特别地10至40质量份的量包含交联剂。当交联剂的用量过多时，基质在机械强度方面变脆且不易处理。当以涂料形式制备时，该组合物很快变得非常粘稠，以至于不能保证足够长的适用期。另一方面，当交联剂的用量过少时，可能难以维持在严酷的环境(例如，在高湿条件下)的耐性(例如，机械强度)。

含有上述组分的涂料组合物可以使用任何溶剂而没有限制，条件是其在较低温度下加热时可以挥发和除去。例如，可以使用在用于形成阳离子性基质的涂料组合物中例举的那些。

此外，用于形成阴离子性基质的涂料组合物可以加入碱(例如氢氧化钠等)以调整pH。例如，可以添加碱以使pH值变为约8至约12。

与用于形成阳离子性基质的涂料组合物的情况一样，溶剂的使用量为使得涂料组合物获得适合于施用的粘度。此外，为了调整涂料组合物的粘度或调整所形成的吸湿性基质的吸水率以使其处于合适的范围内，可以加入适量的上述非离子性聚合物。

通过使用用于形成阳离子性基质或阴离子性基质的涂料组合物形成膜。即，将涂料组合物涂布到第一无机阻挡层13上并加热至约80至约160℃的温度。加热时间通常从几秒到几分钟，尽管它会根据如加热炉等加热装置的能力而有所不同。通过加热，除去溶剂，此外，交联剂与离子性聚合物反应以形成具有引入基质中的交联结构的水分捕捉层。

<水分透过性有机层>

在本发明中，水分透过性有机层代表水分透过率高于无机阻挡层的有机层。即，如上述基底塑料层项中所述，有机层的水分透过率为1.0g/m²/天以上，优选5g/m²/天以上，更优选10g/m²/天以上。

基本上，水分透过性有机层形成为基底塑料层或粘接剂层。然而，不仅限于此，水分透过性有机层原则上应该是由显示除水分捕捉性能(或水分阻挡性能)以外的功能的材料形成的功能层。例如，为了不与无机阻挡层相邻地形成水分捕捉层，可以在它们之间形成另一层。即，在水分捕捉层和无机阻挡层之间，可以形成如下的层：可以为用于缓和当水分捕捉层因吸湿而溶胀时引起的体积变化的缓冲层、用于防止在制造步骤期间水分捕捉层吸收水分时引起的活性损失的保护树脂层、具有使形成阻挡层的表面平滑的功能的层、或添加了无机填料或硅烷化合物以提高阻挡性和对无机层的粘合性的有机层(粘合性改进层)。

在水分透过性有机层和水分捕捉层之间，可以形成锚固涂层以提高粘合性。作为用于形成锚固涂层的树脂，已经例示的用于在无机阻挡层和水分捕捉层之间形成的锚固涂层的树脂可以单独使用或两种以上组合使用。

基底塑料层的情况下；

通过使用本身已知的热塑性或热固性树脂形成作为基底塑料层的水分透过性有机层。作为热塑性树脂或热固性树脂，可以使用作为用于形成水分透过性基底塑料层的树脂示例的那些。

此外，期望地，通过使用具有优异氧阻挡性的阻气性树脂，例如乙烯·乙烯醇共聚物，形成作为基底塑料层的水分透过性有机层。此外，还可以假设包括通过使用这种阻气性树脂形成的层的多层结构。

在本发明中，从容易获得、成本、成形性、一定程度的对氧的阻挡性和作为在无机阻挡层下方形成的层的适应性的观点来看，更期望使用由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)代表的聚酯树脂或由聚乙烯或聚丙烯代表的烯烃树脂。

在图1中，在水分透过性有机层33的外侧(与器件相反的一侧)的表面上通过真空沉积形成第二无机阻挡层35。因此，水分透过性有机层33用作第二无机阻挡层35下方的塑料树脂层。

在粘接剂层的情况下；

为了形成用作粘接剂层的水分透过性有机层，可以使用压敏粘接剂或作为通过将粘接性树脂溶解或分散在有机溶剂中而获得的所谓干式层压粘接剂而已知的那些，例如聚氨酯系粘接剂、聚酯系粘接剂、聚醚系粘接剂、环氧系粘接剂、丙烯酸系粘接剂等。在本发明中，从饱和吸湿率低、水分阻挡性比较高的观点来看，优选使用作为干式层压粘接剂的聚氨酯系粘接剂和环氧系粘接剂。

上述聚氨酯系粘接剂含有多元醇和多异氰酸酯作为树脂组分。

作为多元醇成分，可以使用如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二甘醇、1,6-己二醇、环己烷二甲醇、双酚A的环氧乙烷加合物等二醇类，以及例如三羟甲基甲烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷和季戊四醇等具有三价或更高价的醇的至少一种，但本发明不限于此。聚酯多元醇、含羟基的丙烯酸酯(例如，季戊四醇三丙烯酸酯等)等也可用作多元醇组分。

作为多异氰酸酯，可以使用二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、间苯二甲二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、五亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)以及这些异氰酸酯的多核缩合物中的至少一种，但本发明不限于此。

上述多异氰酸酯可以在其末端用封端剂封端，所述封端剂例如：如甲醇、乙醇、或乳酸酯等醇；如苯酚或水杨酸酯等含酚羟基的化合物；如ε-己内酰胺或2-吡咯烷酮等酰胺；如丙酮肟或甲乙酮肟等肟；或如乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等活性亚甲基化合物。

期望地，上述环氧系粘接剂在其分子中包含至少两个环氧基。作为这样的树脂，可例举脂肪族缩水甘油醚，双酚A型、AD型、S型或F型的缩水甘油醚，氢化双酚A型的缩水甘油醚，环氧乙烷加合物双酚A型的缩水甘油醚，环氧丙烷加合物双酚A型的缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆树脂的缩水甘油醚、甲酚酚醛清漆树脂的缩水甘油醚、双酚A酚醛清漆树脂的缩水甘油醚、萘树脂的缩水甘油醚、三官能(或四官能)缩水甘油醚、双环戊二烯酚树脂的缩水甘油醚、二烯丙基双酚A的二缩水甘油醚、烯丙基化双酚A与环氧氯丙烷的缩聚物、二聚酸的缩水甘油酯、三官能(或四官能)缩水甘油胺、萘树脂的缩水甘油胺。这些树脂可以单独使用或两种以上组合使用。作为上述环氧树脂的固化剂，例如可以使用氨基末端的聚氨酯、酚类化合物、脂肪族胺、脂环族胺、芳香族多胺、聚酰胺、脂肪族酸酐、脂环族酸酐、芳香族酸酐、双氰胺、有机酸二酰肼、胺三氟化硼络合物、咪唑类和叔胺，它们可单独使用或两种以上组合使用。

作为压敏粘接剂，可以使用例如选自丙烯酸系树脂、环氧系树脂、含环氧基的丙烯酸系共聚物、酚醛系树脂、环氧树脂固化剂、异丁烯系树脂和包含环氧树脂固化剂的半固化状态的环氧热固性树脂中的至少一种。

参考图1，将粘接剂涂布到第一水分捕捉层31上。干燥后，将第一水分捕捉层31压接到第一无机阻挡层13上，从而形成水分透过性有机层21。即，水分透过性有机层21用作粘接剂层。

此外，将粘接剂涂布到第二水分捕捉层51上。干燥后，将第二水分捕捉层51压接到第二无机阻挡层35上，从而形成水分透过性有机层41。即，水分透过性有机层41用作粘接剂层。

<其他层结构>

在本发明中，只要确保上述基本层结构，其他层可以层压在器件侧和外侧(与器件相反的一侧)的表面上以形成进一步的多层结构，并因此，进一步提高水分阻挡性。例如，在外侧的表面上形成包括另外的水分捕捉层的多层结构，使得从器件内部吸收的水分从第一水分捕捉层转移到第二水分捕捉层，并且，进一步，转移到外侧。这使得第一水分捕捉层能够更长时间地保持其效果。此外，可以在器件侧形成辅助水分捕捉层，以吸收从其侧面渗入的水分以防止器件失活。

<形成水分阻挡性层压体>

例如，如下所述形成图1所示的水分阻挡性层压体1。

首先，在基底塑料层11的一个表面上形成第一无机阻挡层13，从而形成膜101。

接着，在作为基底塑料层的水分透过性有机层33的一个表面上形成第二无机阻挡层35，并在其另一表面上形成水分捕捉层31，从而形成膜301。

随后，在用作基底塑料层的水分透过性有机层55的一个表面上形成第三无机阻挡层53，并且在如此形成的无机层上形成水分捕捉层51，从而形成膜501。

膜101的无机阻挡层13侧的表面用作为粘接剂层的水分透过性有机层21粘接到膜301的水分捕捉层31侧的表面。

最后，将膜301的无机阻挡层35侧的表面用作为粘接剂层的水分透过性有机层41粘接到膜501的水分捕捉层51侧的表面上。因此，获得水分阻挡性层压体1。

<层间间隔>

第一水分捕捉层与第一无机阻挡层之间的间隔L1a以及第二水分捕捉层与第二阻挡层之间的间隔L2a满足下式(1)和(2)表示的条件：

L1a<3μm (1)

L2a<3μm (2)

和

第二无机阻挡层与第一水分捕捉层之间的间隔L1b通过在这两层之间插入水分透过性有机层而设定为满足下式(3)表示的条件：

L1b≧3μm (3)。

在图1中，形成为粘接剂层的水分透过性有机层21的厚度对应于L1a。

形成为粘接剂层的水分透过性有机层41的厚度对应于L2a。

此外，形成为基底塑料层的水分透过性有机层33的厚度对应于L1b。

当无机阻挡层由两个或更多个阻挡层构成时，水分捕捉层与最靠近水分捕捉层的无机阻挡层之间的距离必须满足上述式(1)至(3)。

间隔L1a和L2a优选小于2.5μm，更优选小于2μm。即，当间隔L1a和L2a大于上述范围时，阻挡性层压体具有降低的捕捉渗透过的水分的能力。

图2示出了其中第一水分捕捉层和第二无机阻挡层彼此直接接触的构造。在这种情况下，间隔L1a是0μm。图3示出了如下的构成：其中在第一水分捕捉层上，依次形成作为水分透过性有机层的平滑层、第二无机阻挡层、第二水分捕捉层、作为水分透过性有机层的平滑层、和第三无机阻挡层。在这种情况下，间隔L1a为0μm，间隔L2a为0μm。

间隔L1b优选为5μm以上，更优选10μm以上。即，如果间隔L1b小于上述范围，则渗透的水分较少地转移到外侧(与器件相反侧)而是被捕捉在第一水分捕捉层中。因此，第一水分捕捉层与器件内部侧之间的水分浓度梯度减小，从器件内部渗入的水分较少。结果，第一水分捕捉层显示降低的性能。

此外，间隔L1b优选为45μm以下，更优选为40μm以下。即，如果间隔L1b大于上述范围，则流入构成间隔L1b的层的端面的水分的影响压倒了通过将渗透的水分向设备外部移动而实现的防止第一捕水层的性能下降的效果。因此，水分捕捉性能在短时间内消失。

间隔L1a、L2a和L1b可以通过调整水分透过性有机层等的厚度来调整到期望值。

<粘接剂>

通常，本发明的水分阻挡性层压体用粘接剂粘贴到器件等上来使用。从在储存和运输期间可靠地防止不期望的剥离的观点来看，这是优选的。

当使用粘接剂时，在器件和水分透过性基底塑料层之间形成粘接剂层。此处，粘接剂层(图1中未示出)不应损害吸湿性，因此应具有比水分透过性基底塑料层更高的水分透过率。例如，粘接剂层在40℃和90％RH下的水分透过率必须为40g/m²·天以上，特别地，60g/m²·天以上。

作为粘接剂，可以使用已知的粘接剂，例如(甲基)丙烯酸系粘接剂、聚氨酯系粘接剂等。通过使用这样的粘接剂，可以以预定值以下(例如，30μm以下)的厚度形成粘接剂层，以确保上述水分透过率。

此外，乙烯·醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、软质聚烯烃(LLDPE)和茂金属聚烯烃弹性体也可用作粘接剂。

<用途>

本发明的水分阻挡性多层结构体可以适合用作如有机EL器件、太阳能电池、电子纸等各种器件的电子电路密封用膜。即，水分阻挡性多层结构体以使得水分透过性基底塑料层位于更靠近器件内部侧(在低湿度气氛侧)的方式安装到各种器件上，从而显示其优异的水分阻挡性，并有效防止因水分而引起的电荷泄漏。本发明的水分阻挡性多层结构体可用于例如保护有机EL或发光器件和太阳能电池中的光伏发电器件。

实施例

现在将通过实验例描述本发明的水分阻挡性多层结构体的优异性能。

初期水蒸气透过度(g/m²/天)测定；

通过使用高灵敏度的水蒸气透过度测定装置(Technolox Co.制造的DELTAPERM)，通过在样品两侧产生相当于85℃85％RH的水蒸气压力来测定水分阻挡性多层结构体的水蒸气透过度。

捕捉性能的维持；

根据在上述85℃85％的环境中测定的水蒸气透过度的变化，通过计算直到失去捕捉性能(直到水蒸气透过度变为其初始值的十分之一)的时间来评价水分捕捉性能。时间越短，水分捕捉性能损失越快。另一方面，时间越长，水分捕捉性能持续的时间越长。

×：在小于50小时失去捕捉性能。

○：在50小时以上且小于200小时失去捕捉性能。

◎：200小时以上失去捕捉性能。

从密封树脂中的水分去除效果；

通过使用真空沉积装置(由Nihon Denshi Co.制造的JEE-400)，通过真空沉积在玻璃板(5cm x 5cm,厚度:0.7mm)上形成厚度为300nm的Ca薄膜(水腐蚀性金属的薄膜)来制备样品。将样品转移到手套箱中，使其不暴露在大气中。

通过使用金属钙作为蒸发源，通过经由预定掩模的真空沉积在1个位置形成1cm×1cm的正方形Ca薄膜。

在手套箱中，通过使用市售的丙烯酸系PSA(厚度：30μm)作为密封树脂，将由此形成的样品粘贴到水分阻挡性层压体的器件侧的表面。

将如此制作的评价用单元保存在调整气氛为85℃0％的恒温恒湿槽中。此后，通过使用激光显微镜(由Carl Zeiss Co.制造的激光扫描显微镜)，观察Ca薄膜的由于从密封树脂释放的残留水分而导致的腐蚀状态。从密封树脂中除去水分的效果基于以下基准评价。

×：钙薄膜在50小时内被腐蚀(没有水分去除效果)。

△：钙薄膜在50至200小时内被腐蚀。

○：即使经过200小时，钙薄膜也没有被腐蚀。

涂覆有无机阻挡层的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的制备；

通过使用等离子体CVD设备，在50μm厚的双轴拉伸PET膜的一个表面上形成氧化硅的无机阻挡层。下面描述形成膜的条件。

使用配备有频率为27.12MHz、最大输出功率为2kW的高频电源、匹配箱、直径为300mm、高度为450mm的金属型圆筒形等离子体处理室以及用于抽空处理室的液压旋转真空泵的CVD设备。将塑料基材设置于处理室中的平坦平行板上。以3sccm的速率引入六甲基二硅氧烷并以45sccm的速率引入氧气后，通过高频振荡器产生50瓦的高频输出2秒以成膜，从而得到紧密粘附的层。接着，通过高频振荡器产生200瓦的高频输出50秒以成膜，从而形成氧化硅的无机阻挡层，得到涂覆有无机阻挡层的PET膜A1。所得涂覆有无机阻挡层的PET膜A1在40℃90％RH的气氛中测定的水蒸气透过度为2×10^-2g/m²/天。

<实施例1>

通过用水稀释作为离子性聚合物的聚烯丙胺(PAA-15C，由Nittobo Medical Co.制造，水溶液，固体组分为15％)而获得聚合物溶液，使得其固体组分为5质量％。另一方面，作为交联剂，将γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷溶解在水中，以使其量为5质量％，从而制备交联剂溶液。接着，将聚合物溶液和交联剂溶液混合在一起，使得γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的量相对于每100质量份聚烯丙胺为15质量份。向该混合溶液中添加作为吸湿剂的聚丙烯酸钠交联物(TAFTIC HU-820E，由Toyobo Co.制造，水分散液，固体组分13％)，使其量相对于每100质量份聚烯丙胺为400质量份，进一步加入水使固体组分的量为5％。充分搅拌混合物以获得用于形成水分捕捉层的涂布液A。

通过使用棒涂机，将上述涂布液A涂布到涂覆有无机阻挡层的PET膜A1的未形成无机阻挡层的一侧。将涂布有上述涂布液的膜在箱式电炉中在峰值温度120℃、峰值温度保持时间10秒的条件下进行热处理。形成厚度为3μm的水分捕捉层，得到涂膜B1。同样地，将涂布液A涂布在上述涂覆有无机阻挡层的PET膜A1的形成无机阻挡层的一侧，并进行热处理，以得到其上形成有水分捕捉层的涂膜B2。

接着，在将氮浓度调整为99.95％以上的手套箱中，将涂覆有无机阻挡层的PET膜A1的无机阻挡层形成面经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂干式层压在涂膜B1的水分捕捉层形成面上，从而获得层压膜C1。进而，经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂，将涂膜B2的水分捕捉层形成面干式层压在层压膜C1的涂膜B1侧上，从而得到如图1所示的水分阻挡性层压体1。

<实施例2>

在将氮浓度调整为99.95％以上的手套箱中，经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂，通过在涂膜B2的水分捕捉层形成面上干式层压涂覆有无机阻挡层的PET膜A1的未形成无机阻挡层的面而得到层压膜C2。进而，经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂，将涂膜B2的水分捕捉层形成面干式层压在层压膜C2的涂覆有无机阻挡层的PET膜侧上，从而获得图2所示的水分阻挡性层压体2。

<实施例3>

将主材树脂(由Arakawa Kagaku Co.制造的DA105)和固化剂(由Arakawa KagakuCo.制造的CL100A)以5:2的重量比混合在一起，向其中加入2-丁酮，使固体组分为35质量％，从而制备有机层形成用涂布液D。

通过使用棒涂机，将涂布液D涂布到涂膜B2的水分捕捉层形成面上。将用上述涂布液涂布的膜在箱式电炉中在峰值温度150℃、峰值温度保持时间2分钟的条件下进行热处理，形成4μm厚的平滑层。接着，在与膜A1相同的条件下，在平滑层上形成氧化硅的第二无机阻挡层。在第二无机阻挡层上，在与上述相同的条件下进一步依次形成第二水分捕捉层、平滑层和第三无机阻挡层，从而获得图3所示的水分阻挡性层压体3。

<实施例4>

除了使用通过PVD法形成的市售气相沉积PET膜(由Toppan Insatsu Co.生产的GL-RD，水蒸气透过度为0.15g/m²/天)代替涂覆有无机阻挡层的PET膜A1以外，以与实施例1相同的方式获得水分阻挡性层压体4。

<实施例5>

除了将吸湿材料的含氧化钙LLDPE母料(由Ohmi Kagaku Kogyo Co.生产的Bell-CML)和基质树脂层的LDPE(由Sumitomo Kagaku生产的Sumikathene)混合，使得吸湿功能组分(这里，氧化钙)的量相对于每75质量份树脂组分为25质量份，并且将其混合物通过挤出机挤出从而以10μm的厚度层压在涂覆有无机阻挡层的PET膜A1上，代替实施例1中将涂布液A通过使用棒涂机涂布作为水分捕捉层以外，以与实施例1相同的方式获得水分阻挡性层压体5。

<实施例6>

无机阻挡膜E1通过如下制备：将两片通过PVD法形成的市售气相沉积PET膜(由Toppan Insatsu Co.生产的GX-PF，铝氧化物的无机阻挡层)层压在通过将水分阻挡层使用厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂干式层压在PET基材面上而获得的层压体上。接着，通过使用厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂，将水分阻挡性膜层压体E1的PET基材面干式层压在市售的通过PVD法形成的气相沉积PET膜的面上，从而形成无机阻挡膜E2。

以与实施例3中相同的方式将涂布液A涂布到无机阻挡膜E2的两个面上以形成水分捕捉层。接着，将涂布液D涂布于其上，顺次形成厚度为1μm的平滑层。由此形成涂膜F1。

在将氮浓度调整为99.95％以上的手套箱中，通过经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂，将无机阻挡膜E1的无机阻挡层形成面干式层压在涂膜F1的一个面上而形成层压膜G1。接着，经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂，将无机阻挡膜E1的未形成无机阻挡层的面干式层压在涂膜F1的一个面上以形成层压膜G2。此外，将层压膜G1的形成有水分捕捉层和平滑层的面经由所述粘接剂干式层压在层压膜G2的未形成有水分捕捉层或平滑层的面上，从而得到水分阻挡性层压体6。

<实施例7>

除了通过以4:1的比例共混主材树脂(由Arakawa Kagaku Co.生产的DA105)和固化剂(由Mitsui Kagaku Co.生产的D110N)制备涂布液H，并将涂布液涂布于无机阻挡膜E2与水分捕捉层之间，以形成厚度为1μm的锚固层以外，以与实施例6相同的方式制造水分阻挡性层压体7。

<实施例8>

除了代替实施例7中的无机阻挡膜E1，经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂将气相沉积PET膜的未形成无机阻挡层的面干式层压在涂膜F1的一个面上以外，以与实施例7相同的方式制造水分阻挡性层压体8。

<比较例1>

在将氮浓度调整为99.95％以上的手套箱中，通过经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂将涂覆有无机阻挡层的PET膜A1的无机阻挡层形成面干式层压在涂膜B2的水分捕捉层形成面上而得到层压膜C2。此外，通过经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂将涂膜B2的水分捕捉层形成面干式层压在层压膜C2的涂膜B2侧上，从而获得图4所示的水分阻挡性层压体8。水分阻挡性层压体8具有如图4所示的间隔L1b＝0。

<比较例2>

在将氮浓度调整为99.95％以上的手套箱中，通过经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂将涂覆有无机阻挡层的PET膜A1的无机阻挡层形成面干式层压在涂膜B1的水分捕捉层形成面上而获得水分阻挡性层压体9。

<比较例3>

在将氮浓度调整为99.95％以上的手套箱中，通过经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂将涂膜B1的未形成水分捕捉层的面干式层压在涂膜B2的水分捕捉层形成面上而获得层压膜C3。此外，经由厚度为1.8μm的聚氨酯系粘接剂将涂膜B2的水分捕捉层形成面干式层压在层压膜C3的涂膜B2侧上，从而获得图4所示的水分阻挡性层压体8。

<评价测试>

通过上述方法测定如上所述制造的样品或层压体的性能，获得如表1所示的结果。作为对照实验，使用玻璃板代替阻挡膜进行相同的评价。

[表1]

附图标记说明：

1：水分阻挡性多层结构体

11：基底塑料层

13：第一无机阻挡层

21：水分透过性有机层(粘接剂层)

31：第一水分捕捉层

33：水分透过性有机层(基底塑料层)

35：第二无机阻挡层

41：水分透过性有机层(粘接剂层)

51：第二水分捕捉层

53：第三无机阻挡层

55：水分透过性有机层(基底塑料层)

Claims (10)

1.一种水分阻挡性层压体，其包括多个无机阻挡层和多个水分捕捉层，并且其用于防止水分渗入器件内部，其特征在于：

所述多个无机阻挡层包括第一无机阻挡层、第二无机阻挡层、和第三无机阻挡层，并且所述多个水分捕捉层包括第一水分捕捉层和第二水分捕捉层；

所述第一至第三无机阻挡层及所述第一和第二水分捕捉层形成其中第一无机阻挡层、第一水分捕捉层、第二无机阻挡层、第二水分捕捉层和第三无机阻挡层从面向器件侧到外侧依次配置的基本交替层结构；

在所述第一至第三无机阻挡层中的至少一层的一侧设置水分透过性基底塑料层；

所述第一水分捕捉层与所述第一无机阻挡层之间的间隔L1a以及所述第二水分捕捉层与所述第二无机阻挡层之间的间隔L2a满足下式(1)和(2)表示的条件：

L1a<3μm (1)

0<L2a<3μm (2)

和

所述第二无机阻挡层与所述第一水分捕捉层之间的间隔L1b通过在这两层之间插入水分透过性有机层而设定为满足下式(3)表示的条件：

L1b≧3μm (3)。

2.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中所述间隔L1b为50μm以下。

3.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中所述多个无机阻挡层中的每一层在40℃、90%RH下具有0.1g/m²/天以下的水分透过率。

4.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中用于调整所述间隔的水分透过性有机层是存在于所述第二无机阻挡层一侧的基底塑料层。

5.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中在所述第一水分捕捉层和所述第二无机阻挡层之间存在粘接剂层。

6.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中所述多个无机阻挡层中的任何一层或全部是铝氧化物的气相沉积层。

7.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中在所述第三无机阻挡层的外侧进一步形成包括水分捕捉层的层压结构。

8.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中所述多个水分捕捉层由包含吸湿性无机颗粒的树脂层、吸湿性离子性聚合物层或吸湿性非离子性聚合物层形成。

9.根据权利要求8所述的水分阻挡性层压体，其中所述多个水分捕捉层全部具有通过将吸湿剂分散在离子性聚合物的吸湿性基质中而形成的结构，所述吸湿剂的极限湿度低于所述基质的极限湿度。

10.根据权利要求1所述的水分阻挡性层压体，其中所述水分阻挡性层压体用粘合剂粘贴到器件上来使用。