用于阻擋膜的涂層及制備和使用其的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)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(hù)性（共）聚合物層。
【背景技術(shù)】
[0002] 無(wú)機(jī)或雜化無(wú)機(jī)/有機(jī)層已在用于電學(xué)、包裝和裝飾應(yīng)用的薄膜中使用。這些層 可以提供所需的性質(zhì)，如機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、化學(xué)耐受性、耐磨性、水分阻擋性和氧氣阻擋 性。還已開(kāi)發(fā)出高度透明的多層阻擋涂層以保護(hù)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(jī)、無(wú)機(jī)、和雜化的有機(jī)/無(wú)機(jī)半導(dǎo)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。
[0003] 多層阻擋涂層可通過(guò)多種制備方法制備。這些方法包括液體涂布技術(shù)如溶液涂 布、輥涂、浸涂、噴涂、旋涂；和干法涂布技術(shù)如化學(xué)氣相沉積（CVD)、等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣 相沉積（PECVD)、溉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(hù)層的 氧化鋁或氧化硅。每個(gè)氧化物八共）聚合物膜對(duì)常常被稱為"成對(duì)層"，并且交替的氧化物 八共）聚合物多層構(gòu)造可包含若干成對(duì)層以提供對(duì)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(jiàn)于例如美國(guó)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(yáng)能市場(chǎng)中作為玻璃封裝材料的柔性替代品有著眾多應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在一個(gè)方面，本公開(kāi)描述了一種阻擋膜，其包括基底、基底的主表面上的基礎(chǔ) (共）聚合物層、基礎(chǔ)（共）聚合物層上的氧化物層；和氧化物層上的保護(hù)性（共）聚合物 層，所述保護(hù)性（共）聚合物層包含以下物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物：
[0005] 第一（甲基）丙烯?；衔?，和
[0006] 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(yīng)（Michael反應(yīng)） 的（甲基）丙烯?；?硅烷化合物。
[0007] 在一些示例性實(shí)施例中，所述第一（甲基）丙烯?；衔锊煌谒龅诙谆?丙烯?；衔?。在其它示例性實(shí)施例中，所述第一（甲基）丙烯?；衔锱c所述第二（甲 基）丙烯酰化合物相同。可在保護(hù)性（共）聚合物層上施加任選的無(wú)機(jī)層，其優(yōu)選為氧化 物層。
[0008] 在另一個(gè)方面，本公開(kāi)描述了一種用于制備阻擋膜的方法，所述方法包括：
[0009] (a)向基底的主表面施加基礎(chǔ)（共）聚合物層；
[0010] (b)在所述基礎(chǔ)（共）聚合物層上施加氧化物層；以及
[0011] (c)在所述氧化物層上沉積第一（甲基）丙烯酰化合物和源自第二（甲基）丙烯 ?；衔锱c氨基硅烷之間的邁克爾反應(yīng)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?yīng)以在所述氧化物層上形 成保護(hù)性（共）聚合物層。
[0012] 在一個(gè)示例性的目前優(yōu)選的實(shí)施例中，本公開(kāi)描述了一種用于制備阻擋膜的方 法，所述方法包括：
[0013] (a)向基底的主表面上氣相沉積并固化基礎(chǔ)（共）（共）聚合物層；
[0014] (b)在所述基礎(chǔ)（共）（共）聚合物層上氣相沉積氧化物層；以及
[0015] (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谆?丙烯?；衔锱c氨基硅烷之間的邁克爾反應(yīng)的（甲基）丙烯酰基-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?yīng)以在所述氧化物層 上形成保護(hù)性（共）聚合物層。
[0016] 在一些示例性實(shí)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?；衔铩Ｔ谄渌纠詫?shí)施例中，所述第一（甲基）丙烯酰化合物與所述第二（甲 基）丙烯?；衔锵嗤？稍诒Ｗo(hù)性（共）聚合物層上施加任選的無(wú)機(jī)層，其優(yōu)選為氧化 物層。
[0017] 在又一個(gè)方面，本公開(kāi)描述了在選自光伏裝置、顯示裝置、固態(tài)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。
[0018] 本公開(kāi)的示例性實(shí)施例提供了當(dāng)用在濕氣阻擋應(yīng)用中時(shí)表現(xiàn)出改進(jìn)的防潮性的 阻擋膜。本公開(kāi)的示例性實(shí)施例可允許表現(xiàn)出優(yōu)越的機(jī)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(jù)本公開(kāi)的阻擋膜的示例性實(shí)施例優(yōu)選對(duì)可見(jiàn) 光和紅外光都是透射性的。根據(jù)本公開(kāi)的阻擋膜的示例性實(shí)施例也通常是柔性的。根據(jù)本 公開(kāi)的阻擋膜的示例性實(shí)施例通常不表現(xiàn)出多層結(jié)構(gòu)中可能由熱應(yīng)力或收縮產(chǎn)生的層離 或卷曲。甚至在高溫和濕度老化后，本文公開(kāi)的阻擋膜的示例性實(shí)施例的性質(zhì)通常也將保 持。
[0019] 已匯總了本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的各個(gè)方面和優(yōu)點(diǎn)。上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并非意圖描述 本公開(kāi)當(dāng)前的某些示例性實(shí)施例的每個(gè)例示實(shí)施例或每種實(shí)施方式。隨后的附圖和具體實(shí) 施方式將更具體地舉例說(shuō)明使用本文所公開(kāi)的原理的某些優(yōu)選實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 附圖結(jié)合到本說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，并且與【具體實(shí)施方式】一起說(shuō)明 本公開(kāi)的示例性實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)和原理。
[0021] 圖1為示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例性實(shí)施例的具有氣相沉積粘附促進(jìn)涂層的示 例性防潮阻擋膜的圖；以及
[0022] 圖2為示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例性實(shí)施例的用于制備阻擋膜的示例性方法的 圖。
[0023] 附圖中類似的附圖標(biāo)號(hào)表示類似的元件。本文中的附圖未按比例繪制，并且在附 圖中，所示意元件的大小設(shè)定成強(qiáng)調(diào)選定的特征。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 術(shù)語(yǔ)表
[0025] 在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中采用的某些術(shù)語(yǔ)大部分是人們所熟知的，但可能仍 然需要作一些解釋。應(yīng)理解，如本文所用，
[0026] 詞語(yǔ)"一種"、"該"和"所述"與"至少一個(gè)"可互換地使用，表示一個(gè)或多個(gè)所描述 的元素。
[0027] 通過(guò)對(duì)本公開(kāi)所公開(kāi)的被涂布制品中的各個(gè)元件的位置使用如"上方"、"之上"、 "覆蓋"、"最上方"、"之下"等的方向詞，我們相對(duì)于水平布置的、面向上方的基底說(shuō)明了元件 的相對(duì)位置。不旨在所述基底或制品在制造期間或制造后具有任何特定的空間方位。
[0028] 通過(guò)使用術(shù)語(yǔ)"外覆"來(lái)描述層相對(duì)于本公開(kāi)的阻擋膜的基底或其它元件的位置， 是指層在基底或其它元件的頂上，但未必與基底或其它元件鄰接。
[0029] 通過(guò)使用術(shù)語(yǔ)"由...分隔"來(lái)描述（共）聚合物層相對(duì)于兩個(gè)無(wú)機(jī)阻擋層的位 置，是指（共）聚合物層在無(wú)機(jī)阻擋層之間，但未必與任一無(wú)機(jī)阻擋層鄰接。
[0030] 術(shù)語(yǔ)"阻擋膜"或"阻擋層"指設(shè)計(jì)為不透過(guò)蒸氣、氣體或香氣遷移的膜或?qū)印？?被排除在外的示例性氣體和蒸氣包括氧氣和/或水蒸氣。
[0031] 術(shù)語(yǔ)"（甲基）丙烯?；?硅烷"或"甲基丙烯?；衔?分別包括包含一個(gè)或多 個(gè)丙烯酸類和/或甲基丙烯酸類官能團(tuán)的硅烷或化合物：_AC(0)C(R) = CH2，優(yōu)選地其中A 為0、S或NR ;并且R為1-4個(gè)碳的低級(jí)烷基基團(tuán)、H或F。
[0032] 關(guān)于單體、低聚物或化合物的術(shù)語(yǔ)"（甲基）丙烯酸酯"指作為醇與丙烯酸或甲基 丙稀酸的反應(yīng)廣物形成的乙稀基官能燒基醋。
[0033] 術(shù)語(yǔ)"聚合物"或"（共）聚合物"包括均聚物和共聚物，以及可在可混溶的共混物 中形成的均聚物或共聚物，例如，通過(guò)共擠出或通過(guò)包括例如酯交換反應(yīng)在內(nèi)的反應(yīng)形成。 術(shù)語(yǔ)"共聚物"包括無(wú)規(guī)共聚物和嵌段共聚物兩者。
[0034] 術(shù)語(yǔ)"固化"是指造成化學(xué)變化（例如，通過(guò)消耗水的反應(yīng)）使得膜層硬化或使其 粘度增加的方法。
[0035] 術(shù)語(yǔ)"交聯(lián)的"（共）聚合物指其（共）聚合物鏈通過(guò)共價(jià)化學(xué)鍵、通常經(jīng)由交聯(lián) 的分子或基團(tuán)接合于一起以形成網(wǎng)狀（共）聚合物的（共）聚合物。通常交聯(lián)（共）聚合 物的特征在于其不溶性，但在適當(dāng)溶劑的存在下是可溶脹性的。
[0036] 術(shù)語(yǔ)"固化的（共）聚合物"包括交聯(lián)的和未交聯(lián)的聚合物二者。
[0037] 通過(guò)使用術(shù)語(yǔ)"Tg"，是指在以本體（Bulk)形式而不是薄膜形式評(píng)估固化的（共） 聚合物時(shí)該固化的（共）聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在其中（