産総研，水蒸気透過測定向け標準ガスバリアフィルムを開発

産業技術総合研究所（産総研）は，粘土とポリイミドを原料とする，極めてガス透過性が小さいバリアフィルムを用いて，水蒸気透過度が10^-6gm^-2day^-1レベルの標準ガスバリアフィルムを開発した（ニュースリリース）。

フレキシブル有機ELディスプレイや有機EL照明は，プラスチックフィルム上に形成すると，フィルムを透過した水蒸気や酸素が有機ELを劣化させるため，十分な製品寿命を確保できないという問題がある。有機太陽電池など他の有機エレクトロニクスデバイスでも，同じ原因による性能劣化が問題になっている。

そこで，水蒸気や酸素を透過させないハイガスバリア層をプラスチックフィルム上にコーティングして，有機エレクトロニクスデバイスの劣化を防ぐ試みが行なわれている。このハイガスバリア層には，水蒸気透過度が10^-6gm^-2day^-1という高いバリア性能が求められるが，このレベルの水蒸気透過度をもつ標準ガスバリアフィルムが無かったため，校正における測定値の信頼性が問題となっていた。

今回，粘土とバインダーの混合割合などを調整して，水蒸気透過度を制御できるクレースト®を応用した。今回，バインダーとしてポリイミドを採用し，温度40℃，相対湿度90%条件で，水蒸気透過度が2.0×10^-3gm^-2day^-1になるように調整して作製した。このクレースト®を，穴の開いたステンレス薄板に熱プレスにより直接接合して標準ガスバリアフィルムを作製した。

開発した標準ガスバリアフィルムと比較用のPETフィルム試料の水蒸気透過度を、ガスバリア性評価装置を用いて確かめた。水蒸気透過度を定量化するには，分圧真空計を校正する必要があるが，評価装置に標準コンダクタンスエレメントを搭載することで，分圧真空計を，水蒸気を用いて“その場”校正できる。

作製した標準ガスバリアフィルムの水蒸気透過度を，温度40℃，相対湿度90%条件で測定した結果，標準ガスバリアフィルムの水蒸気透過度は，穴径を3.5mmとして水蒸気透過度を3.1×10^-6gm^-2day^-1としたものを含め，標準コンダクタンスエレメントを用いて作成した検量線の直線上にあった。これらの結果より，設計値通りの水蒸気透過度であることが確認できた。

今回開発した標準ガスバリアフィルムは，その他の様々なガスバリア性評価装置の試料ホルダーに取り付けることができるので，それらについても，同様の測定結果が得られるか確認するための比較実験を行なう。また，国家標準にトレーサブルな標準ガスバリアフィルムを供給できる体制を整えていく予定だとしている。