[發明專利]用于阻擋膜的涂層及制備和使用其的方法

有效

• 申請號: 201280075205.5
• 申請日: 2012-08-08
• 公開（公告）號: CN104540676B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 托馬斯·P·克倫;蘇賴斯·艾耶爾;艾倫·K·納赫蒂加爾;約瑟夫·C·斯帕尼奧拉;馬克·A·勒里希
• 申請（專利權）人: 3M創新有限公司
• 主分類號: B32B27/08
• 分類號: B32B27/08;B32B37/00;C08J5/18;G09F9/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 張爽,郭國清

技術領域

本公開涉及用于阻擋膜的涂層，更具體而言，涉及耐濕氣滲透的阻擋膜中使用的氣相沉積保護性(共)聚合物層。

背景技術

無機或雜化無機/有機層已在用于電學、包裝和裝飾應用的薄膜中使用。這些層可以提供所需的性質，如機械強度、耐熱性、化學耐受性、耐磨性、水分阻擋性和氧氣阻擋性。還已開發出高度透明的多層阻擋涂層以保護敏感材料免遭水蒸氣破壞。水敏感材料可以是電子元件例如有機、無機、和雜化的有機/無機半導體器件。多層阻擋涂層可直接沉積在敏感材料上，或可沉積在柔性透明基底例如(共)聚合物膜上。

多層阻擋涂層可通過多種制備方法制備。這些方法包括液體涂布技術如溶液涂布、輥涂、浸涂、噴涂、旋涂；和干法涂布技術如化學氣相沉積(CVD)、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)、濺射和用于固體材料的熱蒸鍍(thermal?evaporation)的真空處理。用于多層阻擋涂層的一種方法是制備多層氧化物涂層，例如穿插著薄(共)聚合物膜保護層的氧化鋁或氧化硅。每個氧化物/(共)聚合物膜對常常被稱為“成對層”，并且交替的氧化物/(共)聚合物多層構造可包含若干成對層以提供對濕氣和氧氣的充分防御。這樣的透明多層阻擋涂層和處理的例子可見于例如美國專利5,440,446(Shaw等人)、5,877,895(Shaw等人)、6,010,751(Shaw等人)、7,018,713(Padiyath等人)；和6,413,645(Graff等人)。這些阻擋膜在顯示器、照明和太陽能市場中作為玻璃封裝材料的柔性替代品有著眾多應用。

發明內容

在一個方面，本公開描述了一種阻擋膜，其包括基底、基底的主表面上的基礎(共)聚合物層、基礎(共)聚合物層上的氧化物層；和氧化物層上的保護性(共)聚合物層，所述保護性(共)聚合物層包含以下物質的反應產物：

第一(甲基)丙烯?；衔?，和

源自第二(甲基)丙烯酰化合物與氨基硅烷之間的邁克爾反應(Michael反應)的(甲基)丙烯?；?硅烷化合物。

在一些示例性實施例中，所述第一(甲基)丙烯?；衔锊煌谒龅诙?甲基)丙烯?；衔铩Ｔ谄渌纠詫嵤├校龅谝?甲基)丙烯?；衔锱c所述第二(甲基)丙烯?；衔锵嗤？稍诒Ｗo性(共)聚合物層上施加任選的無機層，其優選為氧化物層。

在另一個方面，本公開描述了一種用于制備阻擋膜的方法，所述方法包括：

(a)向基底的主表面施加基礎(共)聚合物層；

(b)在所述基礎(共)聚合物層上施加氧化物層；以及

(c)在所述氧化物層上沉積第一(甲基)丙烯?；衔锖驮醋缘诙?甲基)丙烯?；衔锱c氨基硅烷之間的邁克爾反應的(甲基)丙烯?；?硅烷化合物，并使所述(甲基)丙烯酰基-硅烷化合物與所述第一(甲基)丙烯?；衔锓磻栽谒鲅趸飳由闲纬杀Ｗo性(共)聚合物層。

在一個示例性的目前優選的實施例中，本公開描述了一種用于制備阻擋膜的方法，所述方法包括：

(a)向基底的主表面上氣相沉積并固化基礎(共)(共)聚合物層；

(b)在所述基礎(共)(共)聚合物層上氣相沉積氧化物層；以及

(c)在所述氧化物層上氣相沉積第一(甲基)丙烯?；衔锖驮醋缘诙?甲基)丙烯酰化合物與氨基硅烷之間的邁克爾反應的(甲基)丙烯?；?硅烷化合物，并使所述(甲基)丙烯?；?硅烷化合物與所述第一(甲基)丙烯?；衔锓磻栽谒鲅趸飳由闲纬杀Ｗo性(共)聚合物層。

在一些示例性實施例中，所述第一(甲基)丙烯酰化合物不同于所述第二(甲基)丙烯?；衔?。在其它示例性實施例中，所述第一(甲基)丙烯?；衔锱c所述第二(甲基)丙烯?；衔锵嗤?。可在保護性(共)聚合物層上施加任選的無機層，其優選為氧化物層。

在又一個方面，本公開描述了在選自光伏裝置、顯示裝置、固態照明裝置以及它們的組合的制品中使用如上所述制得的阻擋膜的方法。

本公開的示例性實施例提供了當用在濕氣阻擋應用中時表現出改進的防潮性的阻擋膜。本公開的示例性實施例可允許表現出優越的機械性能如彈性和柔性而仍具有低的氧氣或水蒸氣傳輸速率的阻擋膜的形成。根據本公開的阻擋膜的示例性實施例優選對可見光和紅外光都是透射性的。根據本公開的阻擋膜的示例性實施例也通常是柔性的。根據本公開的阻擋膜的示例性實施例通常不表現出多層結構中可能由熱應力或收縮產生的層離或卷曲。甚至在高溫和濕度老化后，本文公開的阻擋膜的示例性實施例的性質通常也將保持。