多层阻隔涂层制造技术

本发明专利技术提供了多层阻隔涂层或多层阻隔膜及其制备方法。该涂层或膜包括包含由粘结剂承载的纳米颗粒的硬涂覆层(122)和直接设置在该硬涂覆层(122)的主表面(122s)上的阻隔层(124)。粘结剂包含一种或多种聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯添加剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多层阻隔涂层
本公开涉及包括硬涂覆层和阻隔层的多层阻隔涂层。
技术介绍
许多制品诸如有机发光二极管(OLED)、有机和无机太阳光伏板(PV)、量子点显示(QDD)装置需要防氧气和/水侵入的保护。已开发出阻隔涂层或阻隔膜来保护各种工业领域诸如食品包装、医疗储存、电子工业等各中的制品或装置。可用的阻隔涂层或阻隔膜使用金属或玻璃来保护装置。
技术实现思路
需要改善阻隔涂层或阻隔膜的属性(例如柔性，光学属性、抗刮擦、抗开裂、湿气阻隔性能等)。简而言之，在一个方面，本公开描述了包括硬涂覆层的多层阻隔膜，该硬涂覆层包含由粘结剂承载的纳米颗粒。粘结剂包含一种或多种聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯添加剂。阻隔层直接设置在硬涂覆层的主表面上。在另一方面，本公开描述了包括本文所描述的多层阻隔膜的装置。该装置还包括覆盖面板和光学透明的粘合剂层。多层阻隔膜设置在覆盖面板和光学透明的粘合剂层之间，并被构造成防止湿气或氧气从该覆盖面板扩散到光学透明的粘合剂层。在一些实施方案中，装置为液晶显示器(LCD)。在另一个方面，本公开描述了制备多层阻隔膜的方法。该方法包括提供包含纳米颗粒和一种或多种可固化粘结剂材料的混合物，以及固化该粘结剂材料以提供硬涂覆层。该硬涂覆层包含由粘结剂承载的纳米颗粒。粘结剂包含一种或多种聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯添加剂。提供直接设置在硬涂覆层上的阻隔层。在本公开的示例性实施方案中获得了各种意料不到的结果和优点。本公开的示例性实施方案的一个此类优点是，通过将一种或多种聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯添加剂添加到硬涂覆层中，所获得的多层阻隔涂层表现出优异的耐久性(例如，基本上无裂缝和无划痕)。一般来讲，阻隔膜的阻隔性能与阻隔层(例如，等离子体沉积的阻隔层)的厚度成比例。例如，1微米厚的等离子体沉积的阻隔层可提供1×10-4g/m2/天的水蒸气传输速率(WVTR)。然而，在不存在本文所述的硬涂覆层时，较厚的阻隔层上容易出现开裂。本文所述的一些实施方案解决了关于阻隔膜应用上的这个问题，并且为各种应用提供了耐久阻隔膜。特别地，在硬涂覆层中添加聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯(例如，聚二甲基硅氧烷(PDMS)丙烯酸酯)可提供改善的耐久性和湿气阻隔性能的优点。例如，聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯可改善阻隔层到硬涂覆层的粘附性。另外，聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯可充当蚀刻掩模，防止在之后的在硬涂覆层上形成阻隔层的过程期间可能的损坏(例如，等离子体引起的损坏、蚀刻以及随之而来的下面的硬涂覆层的粗糙化等)。已总结了本公开的示例性实施方案的各种方面和优点。上面的
技术实现思路
并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明了使用本文所公开的原理的某些优选的实施方案。附图说明结合附图来考虑本公开的各种实施方案的以下详细描述可更全面地理解本公开，其中：图1为根据一个实施方案的多层阻隔叠堆的示意性剖视图。图2为根据另一个实施方案的包括图1中的多层阻隔叠堆的装置的示意性剖视图。图3为根据一个实施方案的用于制备阻隔层的辊对辊等离子体化学气相沉积设备的示意图。图4示出具有不同的“Tegorad2500”(聚二甲基硅氧烷丙烯酸酯)添加量的实施例在40℃90％RH下的WVTR值随时间推移的变化。图5为根据一个实施方案的多层阻隔叠堆的扫描电子显微镜(SEM)剖视图。图6示出在钢丝绒和棉布磨耗测试之前以及钢丝绒和棉磨耗测试之后的实施例在40℃90％RH下的WVTR值随时间推移的变化。在附图中，类似的附图标号指示类似的元件。虽然可不按比例绘制的上述附图示出了本公开的各种实施方案，但还可设想如在具体实施方式中所提到的其它实施方案。在所有情况下，本公开都通过示例性实施方案的表示而非通过表述限制来描述当前所公开的公开内容。应当理解，本领域的技术人员可设计出许多其它修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案落在本公开的范围和实质内。具体实施方式对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。术语表在整个说明书和权利要求书中使用某些术语，虽然大部分为人们所熟知，但仍可需要作出一些解释。应当理解：术语“均质的”意指当在宏观尺度下观察时仅表现出单相物质。术语“(共)聚合物”包括均聚物和共聚物，以及可例如通过共挤出或通过反应(包括例如，酯交换反应)以可混溶共混物形式形成的均聚物或共聚物。术语“共聚物”包括无规共聚物、嵌段共聚物和星形(例如，树枝状)共聚物。关于单体或低聚物的术语“(甲基)丙烯酸酯”意指作为醇类与丙烯酸或甲基丙烯酸的反应产物形成的乙烯基官能烷基酯。术语“类金刚石玻璃”(DLG)是指包含碳和硅的大体上或完全无定形的玻璃，并且可任选地包含选自包括氢、氮、氧、氟、硫、钛和铜的组中的一种或多种附加组分。在某些实施方案中可存在其它元素。无定形类金刚石玻璃膜可包含原子聚类以赋予其短程有序但基本没有导致微观或宏观结晶度的中程和长程有序，该微观或宏观结晶度可不利地散射波长为180纳米(nm)至800nm的辐射。关于特定层的术语“邻接”意指在某一位置与另一层接合或附接到另一层，在该位置处，两个层彼此紧挨(即，邻近)并直接接触，或彼此邻接但不直接接触(即，在两个层之间插入一个或多个附加层)。通过对本专利技术所公开的涂覆制品中的各种元件的位置使用取向术语诸如“在...顶上”、“在...上”、“在...之上”“覆盖”、“最上方”、“在...下面”等，我们指元件相对于水平设置的、面向上方的基底的相对位置。然而，除非另外指明，否则本专利技术并非旨在基底或制品在制造期间或在制造后应具有任何特定的空间取向。通过使用术语“外覆”来描述层相对于本公开的制品的基底或其它元件的位置，我们将该层称为在基底或其它元件的顶上，但未必与基底或其它元件邻接。通过使用术语“由……隔开”来描述某层相对于其它层的位置，我们将该层称为被定位在两个其它层之间，但未必与任一层邻接或相邻。关于数值或形状的术语“约”或“大约”意指该数值或属性或特征的+/-5％，但明确地包括确切的数值。例如，“约”1Pa-sec的粘度是指粘度为0.95Pa-sec至1.05Pa-sec，但也明确地包括刚好1Pa-sec的粘度。类似地，“大体上正方形”的周边旨在描述具有四条侧棱的几何形状，其中每条侧棱的长度为任何其它侧棱的长度的95％至105％，但也包括其中每条侧棱刚好具有相同长度的几何形状。关于属性或特征的术语“基本上”意指该属性或特征表现出的程度大于该属性或特征的相反面表现出的程度。例如，“基本上”透明的基底是指与不透射(例如，吸收和反射)相比透射更多辐射(例如，可见光)的基底。因此，透射入射在其表面上的可见光多于50％的基底是基本上透明的，但透射入射在其表面上的可见光的50％或更少的基底不是基本上透明的。如本说明书和所附实施方案中所用，除非内容清楚指示其它含义，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指代物。因此，例如，关于的包含“一种化合物”的细旦纤维包括两种或更多种化合物的混合物。如本说明书和所附实施方案中所用的，除非内容清楚指示其它含义，否则术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用。如本说明书中所用的，通过端点表述的数值范围包括该范本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层阻隔膜，所述多层阻隔膜包括：硬涂覆层，所述硬涂覆层包含由粘结剂承载的纳米颗粒，所述粘结剂包含一种或多种聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯添加剂；和阻隔层，所述阻隔层直接设置在所述硬涂覆层的主表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多层阻隔膜，所述多层阻隔膜包括：硬涂覆层，所述硬涂覆层包含由粘结剂承载的纳米颗粒，所述粘结剂包含一种或多种聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯添加剂；和阻隔层，所述阻隔层直接设置在所述硬涂覆层的主表面上。2.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述一种或多种聚硅氧烷(甲基)丙烯酸酯添加剂包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)丙烯酸酯，并且基于所述硬涂覆层的总重量，所述硬涂覆层包含约0.01重量％至约10重量％的所述聚二甲基硅氧烷(PDMS)丙烯酸酯。3.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述硬涂覆层的所述粘结剂还包含通过使丙烯酸的、(甲基)丙烯酸的低聚物或单体粘结剂中的至少一种固化而形成的固化的丙烯酸酯。4.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中基于所述硬涂覆层的总重量，所述硬涂覆层包含约15重量％至约70重量％的所述粘结剂和约30重量％至约85重量％的所述纳米颗粒。5.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述纳米颗粒包括平均粒径在2nm至200nm范围内的约10重量％至50重量％的第一组纳米颗粒，以及平均粒径在60nm至400nm范围内的约50重量％至约90重量％的第二组纳米颗粒。6.根据权利要求5所述的多层阻隔膜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杉山直大，服部二郎，理查德·J·波科尔尼，莫塞斯·M·大卫，陈雪花，中岛伸哉，光田健洋，布兰特·U·科尔布，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US