用于阻擋膜的涂層及制備和使用其的方法
【技術領域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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)、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）聚合物膜保護層的 氧化鋁或氧化硅。每個氧化物八共）聚合物膜對常常被稱為"成對層"，并且交替的氧化物 八共）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】
[0004] 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：
[0005] 第一（甲基）丙烯酰化合物，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（Michael反應） 的（甲基）丙烯酰基-硅烷化合物。
[0007] 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） 丙烯酰化合物。在其它示例性實施例中，所述第一（甲基）丙烯酰化合物與所述第二（甲 基）丙烯酰化合物相同。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。
[0008] 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：
[0009] (a)向基底的主表面施加基礎（共）聚合物層；
[0010] (b)在所述基礎（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 酰化合物與氨基硅烷之間的邁克爾反應的（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）丙烯酰化合物反應以在所述氧化物層上形 成保護性（共）聚合物層。
[0012] 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：
[0013] (a)向基底的主表面上氣相沉積并固化基礎（共）（共）聚合物層；
[0014] (b)在所述基礎（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）丙烯酰化合物和源自第二（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）丙烯酰化合物反應以在所述氧化物層 上形成保護性（共）聚合物層。
[0016] 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） 丙烯酰化合物。在其它示例性實施例中，所述第一（甲基）丙烯酰化合物與所述第二（甲 基）丙烯酰化合物相同。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。
[0017] 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。
[0018] 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。
[0019] 已匯總了本公開的示例性實施例的各個方面和優點。上述
【發明內容】
并非意圖描述 本公開當前的某些示例性實施例的每個例示實施例或每種實施方式。隨后的附圖和具體實 施方式將更具體地舉例說明使用本文所公開的原理的某些優選實施例。
【附圖說明】
[0020] 附圖結合到本說明書中并構成本說明書的一部分，并且與【具體實施方式】一起說明 本公開的示例性實施例的優點和原理。
[0021] 圖1為示出根據本公開的一個示例性實施例的具有氣相沉積粘附促進涂層的示 例性防潮阻擋膜的圖；以及
[0022] 圖2為示出根據本公開的一個示例性實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號表示類似的元件。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定成強調選定的特征。
【具體實施方式】
[0024] 術語表
[0025] 在整個說明書和權利要求書中采用的某些術語大部分是人們所熟知的，但可能仍 然需要作一些解釋。應理解，如本文所用，
[0026] 詞語"一種"、"該"和"所述"與"至少一個"可互換地使用，表示一個或多個所描述 的元素。
[0027] 通過對本公開所公開的被涂布制品中的各個元件的位置使用如"上方"、"之上"、 "覆蓋"、"最上方"、"之下"等的方向詞，我們相對于水平布置的、面向上方的基底說明了元件 的相對位置。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] 通過使用術語"外覆"來描述層相對于本公開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] 通過使用術語"由...分隔"來描述（共）聚合物層相對于兩個無機阻擋層的位 置，是指（共）聚合物層在無機阻擋層之間，但未必與任一無機阻擋層鄰接。
[0030] 術語"阻擋膜"或"阻擋層"指設計為不透過蒸氣、氣體或香氣遷移的膜或層。可 被排除在外的示例性氣體和蒸氣包括氧氣和/或水蒸氣。
[0031] 術語"（甲基）丙烯酰基-硅烷"或"甲基丙烯酰化合物"分別包括包含一個或多 個丙烯酸類和/或甲基丙烯酸類官能團的硅烷或化合物：_AC(0)C(R) = CH2，優選地其中A 為0、S或NR ;并且R為1-4個碳的低級烷基基團、H或F。
[0032] 關于單體、低聚物或化合物的術語"（甲基）丙烯酸酯"指作為醇與丙烯酸或甲基 丙稀酸的反應廣物形成的乙稀基官能燒基醋。
[0033] 術語"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，通過共擠出或通過包括例如酯交換反應在內的反應形成。 術語"共聚物"包括無規共聚物和嵌段共聚物兩者。
[0034] 術語"固化"是指造成化學變化（例如，通過消耗水的反應）使得膜層硬化或使其 粘度增加的方法。
[0035] 術語"交聯的"（共）聚合物指其（共）聚合物鏈通過共價化學鍵、通常經由交聯 的分子或基團接合于一起以形成網狀（共）聚合物的（共）聚合物。通常交聯（共）聚合 物的特征在于其不溶性，但在適當溶劑的存在下是可溶脹性的。
[0036] 術語"固化的（共）聚合物"包括交聯的和未交聯的聚合物二者。
[0037] 通過使用術語"Tg"，是指在以本體（Bulk)形式而不是薄膜形式評估固化的（共） 聚合物時該固化的（共）聚合物的玻璃化轉變溫度。在其中（