其上层叠有包含无机颗粒的保护涂层的气体阻隔膜制造技术

本发明专利技术涉及一种气体阻隔膜，其上层叠有包含无机颗粒的保护涂层。当使保护涂层执行保护气体阻隔膜时，本发明专利技术的气体阻隔膜在保护层中加入无机纳米颗粒，从而可使气体阻隔效果最大化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有包含无机颗粒的保护涂层的气体阻隔膜
本专利技术涉及一种气体阻隔膜、制备该气体阻隔膜的方法以及该气体阻隔膜的用途。
技术介绍
气体阻隔膜因层叠有几十纳米至100nm厚度的无机薄层而具有气体阻隔性。形成该无机薄层的方法的实例可包括原子层沉积。如上述所形成的薄层因具有优秀的厚度均匀性、膜密度及正形性而被用作半导体器件中的金属阻隔层、耐磨损膜或耐腐蚀膜。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术涉及一种气体阻隔膜，其能够保护可能因水而被破坏的产品(例如，显示设备或光伏元件)，具体而言，涉及一种气体阻隔膜、制备该气体阻隔膜的方法以及该方法的用途，在所述气体阻隔膜中，使用无机颗粒作为气体阻隔层的保护层以使得气体阻隔效果最大化。【技术方案】根据本专利技术的一个方面，提供了一种气体阻隔膜，包括：基板层；阻隔层，其形成于所述基板层上；和保护层，其形成于所述阻隔层上以与所述阻隔层接触，其中，所述保护层包含纳米颗粒和粘合剂，并且基于所述纳米颗粒和粘合剂的总重量，所述纳米颗粒的量为40wt％至70wt％。在下文中，将详细说明本专利技术。本专利技术的气体阻隔膜包括：薄气体阻隔层，即，通过原子层沉积在基板层上形成的无机薄膜；和保护层，其形成于所述阻隔层上以保护所述阻隔层，在所述气体阻隔膜中，所述保护层包含纳米颗粒和所述粘合剂，从而可使气体阻隔效果最大化。本专利技术的气体阻隔膜的阻隔层可形成于所述基板层的上方或下方，并可通过粘附两片复合膜而使用。所述基板层的实例可包括金属氧化物基板、半导体基板、玻璃基板、塑料基板等。所述基板层可为单层或者两个以上相同或不同种类的层的多层。此外，可以对所述基板层的表面进行电晕处理、常压等离子体处理或粘合剂底漆处理以确保粘合。此外，可以进一步在所述基板层上形成中间层。所述中间层使具有使几十至数百纳米的表面粗糙度的基板层的表面变平，并均匀地分布容易与基板层表面上的有机金属起反应以使将要用于原子层沉积的有机金属可被均匀地吸附到基板层表面的官能团。因此，所述中间层可以具有，例如，0.1nm至10nm的厚度或0.3μm至2μm的厚度。当所述中间层具有上述厚度范围时，市售的基板膜的粗糙表面由中间层覆盖并变平，由此防止局部集中的应力。因此，可以在弯曲或热收缩和膨胀中最低限度地出现破裂，以改善复合膜的耐用性。所述中间层可以任选地设置在底漆处理基板的一面或两面上。用于形成中间层的方法或材料没有特别限制，并且其实例包括形成平坦(flattened)层(例如，有机涂层，有机/无机混合涂层，或无机涂层)的常规材料。所述中间层通常由涂料组合物形成，所述涂料组合物包含：(i)光引发剂；(ii)低分子活性稀释剂(例如，丙烯酸酯单体)；(iii)不饱和低聚物(例如，丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，或聚酯丙烯酸酯)；和(iv)溶剂。这种有机涂料组合物可以通过根据可光降解路线引发的自由基反应来固化。可以根据所需的最终特征来改变具体混合。在一个实施方式中，中间层的有机涂料组合物包含单体与低聚物丙烯酸酯(优选包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯)在溶剂(例如，甲基乙基酮)中的UV可固化混合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述涂料组合物通常包含固体含量为20至30wt％的丙烯酸酯，并且进一步包含少量(例如，约1wt％的固体含量)的光引发剂(例如，由Ciba制造的IrgacureTM2959)。本文中所述的术语“低分子量”指的是可聚合单体种类。术语“反应性”指的是单体种类的可聚合性。在另一个实施方式中，中间层的有机涂料组合物包含在溶剂(常规水性溶剂)中的可交联有机聚合物(例如，聚乙烯亚胺(PEI)，聚酯，聚乙烯醇(PVOH)，聚酰胺，聚硫醇，或聚丙烯酸)和交联剂(例如，CymelTM385或在本文中所描述的交联剂)。在该实施方式中，所述涂料组合物优选包含PEI(优选地，具有600,000至900,000范围的分子量(Mw))。中间层的有机/无机混合涂料组合物包含在有机聚合物基质中分散的无机颗粒。因此，所述有机成分通常包含具有低分子量的反应性成分(例如，单体丙烯酸酯)；和/或不饱和低聚物成分(例如，丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，和聚酯丙烯酸酯)。此种涂料组合物被热固化，或者通过根据可光降解路线引发的自由基反应来固化。因此，所述光引发剂被选择性地包含在所述涂料组合物中。溶剂通常被包含在所述涂料组合物中。无机颗粒通常可为在可聚合的有机基质中分散的二氧化硅或金属氧化物(更典型地为二氧化硅)。所述无机颗粒优选具有0.005至3μm的平均粒径；在一个实施方式中，为0.01μm以上；在一个实施方式中，为1μm以下。通常可以选择基本上不影响基板或复合膜的光学性质的无机颗粒。在一个实施方式中，所述无机颗粒的量为在所述涂料组合物中的固体含量的大约5wt％至大约60wt％，并且优选地，为固化涂层的大约5wt％至大约60wt％的量。因此，在一个实施方式中，有机/无机混合涂料组合物包含具有低分子量的反应性成分(例如，单体丙烯酸酯)；和/或不饱和低聚物成分(例如，丙烯酸酯，聚氨酯丙烯酸酯，聚醚丙烯酸酯，环氧丙烯酸酯，和聚酯丙烯酸酯)，优选选自二氧化硅和金属氧化物中的无机颗粒，溶剂，和任选地，光引发剂。在另一个实施方式中，热固性有机/无机混合涂料组合物优选地包含：具有在涂料组合物(优选包含5至20wt％的总固体含量的醇溶液)中以约10wt％以上(优选约20wt％以上且约75wt％以下)的固体含量的浓度的无机颗粒(优选地二氧化硅)的环氧树脂。在又一个实施方式中，UV可固化有机/无机混合涂料组合物包含在溶剂(例如，甲基乙基酮)中的单体丙烯酸酯(一般为多官能丙烯酸酯)和无机颗粒(优选为二氧化硅)，其中，基于所述涂料组合物的总重量，所述涂料组合物通常包含约5至50wt％的固体含量的丙烯酸酯和二氧化硅，并且进一步包含少量(例如，约1wt％的固体含量)的光引发剂。所述多官能单体丙烯酸酯已是本领域中已知的，并且其实例包括二季戊四醇四丙烯酸酯和三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯。此外，中间层的无机涂料组合物主要包含可聚合的无机基质，例如，在聚硅氧烷中包含的无机颗粒，并且此涂料组合物通常被热固化。在一个实施方式中，无机涂层是由涂料组合物得到的，所述涂料组合物包含：(a)约5至约50wt％的固体含量，其包含由约10至约70wt％(优选为约20至60wt％)二氧化硅和约90至约30wt％RSi(OH)3(其中，R选自约40wt％以下的由选自乙烯基、苯基、γ-缩水甘油氧基丙基和γ-甲基丙烯酰氧基丙基以及甲基的基团取代的基团)部分聚合的有机硅烷醇；和(b)约95至50wt％的溶剂，其包含约10至约90wt％的水和约90至约10wt％的脂肪族低级醇。具体地，所述涂料组合物具有约3.0至约8.0，优选约3.0至约6.5，且优选为4.0以上的pH值。所述无机涂料组合物的二氧化硅成分可以通过水解原硅酸四乙酯以形成聚硅酸(polysilicacid)而得到。水解可以通过常规的方法进行，例如，加入脂肪醇或酸。或者，将要用于涂料组合物的二氧化硅可以是胶体二氧化硅。胶体二氧化硅的粒径通常具有约5至25nm，优选约7至15nm的粒径。将要使用的常规胶体二氧化硅包括市售的产品，如“Ludo本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体阻隔膜，包括：基板层；阻隔层，其形成于所述基板层上；和保护层，其形成于所述阻隔层上以与所述阻隔层接触，其中，所述保护层包含纳米颗粒和粘合剂，并且基于所述纳米颗粒和粘合剂的总重量，所述纳米颗粒的量为40wt％至70wt％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.11.29 KR 10-2012-0137344;2013.11.29 KR 10-2011.一种气体阻隔膜，包括：基板层；中间层，其形成于所述基板层上；阻隔层，其通过原子层沉积形成于所述中间层上；和保护层，其形成于所述阻隔层上以与所述阻隔层接触，其中，所述保护层包含纳米颗粒和粘合剂，并且基于所述纳米颗粒和粘合剂的总重量，所述纳米颗粒的量为40wt％至70wt％，以及所述纳米颗粒具有1至90nm的平均直径，所述气体阻隔膜依次包括所述基板层、中间层、阻隔层和保护层，所述粘合剂包含选自自由基可固化化合物和阳离子可固化化合物中的至少一种。2.权利要求1所述的气体阻隔膜，其中，所述纳米颗粒为球状纳米颗粒。3.权利要求1所述的气体阻隔膜，其中，所述纳米颗粒为二氧化硅颗粒、氧化铝颗粒、二氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳相旭，金东烈，文锺敏，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR