[發明專利]帶有聚合物納米涂層的基材及形成聚合物納米涂層的方法

有效

• 申請號: 202010108220.1
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111607262B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: R·C·弗雷澤;內爾·波爾特
• 申請（專利權）人: P2I有限公司
• 主分類號: C09D4/02
• 分類號: C09D4/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

本發明涉及一種帶有聚合物納米涂層的基材及形成聚合物納米涂層的方法。該方法包含使該基材暴露于包含一種或多種不飽和單體物種的等離子體足夠允許在該基材上形成該涂層的一段時間。該一種或多種不飽和單體物種包含(i)芳香族部分和(ii)羰基部分。該一種或多種不飽和單體物種還包含交聯試劑。

技術領域

本發明涉及涂層。確切地說，本發明涉及帶有聚合物納米涂層的基材，以及用于在基材上形成聚合物納米涂層的方法，但不限于此。

背景技術

在許多情況下，通過施加保護涂層來保護基材可能是有利的。例如，可能需要保護基材免受由水分、粉塵、化學試劑或極端溫度引起的損害，特別是由如水之類液體引起的污染。

已知可通過濕式化學技術，如刷涂、噴涂和浸漬將保護涂層施加至基材上。保形涂層呈現在上面形成了這些涂層的基材的3D形狀，并覆蓋該基材的整個表面。例如，已知可基于聚對二甲苯技術將相對較厚的保護涂層施加至電子基材上。以此方式形成的保形涂層典型地對于丙烯酸類樹脂、環氧樹脂或氨基甲酸酯樹脂具有30-130μm厚度且對于硅酮樹脂具有50-210μm厚度。

一種替代方法是通過等離子體聚合工藝，使用全氟烷基鏈單體形成抗水涂層(參見例如WO 9858117)。這一技術允許形成相對較薄的涂層，這些涂層的抗水性是源自于碳氟化合物的存在。

不過，在這些涂層中使用的碳氟化合物會對環境造成不利影響。此外，碳氟化合物化學反應產生HF作為涂層沉積工藝的副產物，導致工藝安全性降低以及廢氣處理的成本增加。

本領域中仍需要沒有以現有技術方法施加的涂層的缺點的高效保護涂層。此類涂層還可以增大基材對例如液體的抗性，增強耐久性，能夠更有效地制造受保護基材，和/或改善制造工藝的環境影響。本發明的目的是提供針對與現有技術相關的這一問題和/或至少一個其它問題的解決方案。

發明內容

本發明的第一方面提供一種帶有聚合物納米涂層的基材，其中該涂層包含(i)芳香族部分和(ii)羰基部分。

本發明的第二方面提供一種用于在基材上形成聚合物納米涂層的方法，該方法包含使該基材暴露于包含一種或多種不飽和單體物種的等離子體一段足以允許在該基材上形成該涂層的時間，其中該一種或多種不飽和單體物種包含(i)芳香族部分和(ii)羰基部分。

本發明的第三方面提供一種帶有聚合物納米涂層的基材，其中該涂層可通過根據本發明第二方面的方法獲得。

附圖說明

現將參考附圖，僅以舉例方式描述本發明的一個或多個實施例，在附圖中：

圖1顯示用于確定涂層的電阻的電測試設備。

具體實施方式

本發明的各方面涉及一種帶有聚合物納米涂層的基材以及用于形成聚合物納米涂層的方法。該用于形成納米涂層的方法使用了包含芳香族部分和羰基部分的不飽和單體物種，并且該納米涂層包含芳香族部分和羰基部分。

已發現，由本發明提供的納米涂層可以提供所希望的阻隔特性和耐久性。不希望受理論所束縛，普遍認為：(i)由于芳香族部分的平面結構，這些芳香族部分的存在可以使涂層具有有利地高密度以及相對化學惰性和低極性(并因此與阻隔特性增強相關)；和(ii)羰基的存在可以幫助自由基聚合并促進低能量聚合，由此避免在較高能量下斷裂，而該斷裂可能降低阻隔涂層的質量。

芳香族部分和羰基部分的存在可使用本領域中眾所周知的方法，如FTIR/ATR確定。FTIR/ATR可以例如指示Ar-H和C＝O片段的存在。

涂層是聚合物納米涂層。一般來說，納米涂層的厚度可以是15,000nm或更低。15,000nm或更低厚度的涂層可以例如通過使用等離子體沉積工藝制備。