利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭露一種利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，包含有：一高分子膜基材；一有機(jī)黏結(jié)層，是形成于該膜基材的一表面，該黏結(jié)層具有介于大約0.25μm及20μm之間的厚度；以及一有機(jī)智能型披覆層，是形成于該黏結(jié)層的一表面，該智能型披覆層具有介于大約0.25μm及20μm之間的厚度。
【專利說明】利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于披覆薄膜，特別是一種利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜。
【背景技術(shù)】
[0002]在各式各樣用途中所見到的披覆薄膜傳統(tǒng)上是通過噴灑或鑄造溶液或乳液法于一表面上，而后溶劑蒸發(fā)。披覆薄膜典型地涂布于基材以提供黏性、抗化學(xué)性、抗刮性、抗磨蝕性、防斑/防指紋性、防反射性、防微生物性、氧氣及水蒸氣阻隔性、防靜電性、化學(xué)整平及平面化、親水性、疏水性及超疏水性、或其它表面特性的保護(hù)性高分子層?，F(xiàn)有披覆薄膜的厚度可介于大約0.1 μ m至大約200 μ m,依據(jù)所使用的高分子及應(yīng)用技術(shù)。
[0003]傳統(tǒng)上，如上所述的這類智能型披覆層是利用溶劑基或水基配方而沉積，以第一次形成一濕涂層于基材上。此濕涂層接著通過熱能除去水或溶劑及/或利用輻射源(諸如UV或電子輻射)而固化。關(guān)于沉積法及后續(xù)干燥或溶劑基智能披覆層固化有許多已知的問題。一些普遍的缺點(diǎn)包含坑洞、刮痕、氣泡、卷曲、貝納馬蘭戈尼細(xì)胞、橘色脫皮、圖案框架、氣桿摩擦、泥漿破裂、網(wǎng)狀形成、脫層、薄霧、斑點(diǎn)、干燥條紋。此外，自環(huán)境的觀點(diǎn)來看，溶劑基智能型披覆層會(huì)產(chǎn)生廢棄產(chǎn)物，其可包含危險(xiǎn)廢棄物的處理及回收過程。進(jìn)一步而言，利用溶劑基智能型涂層，典型的大氣中包含許多的雜質(zhì)，因此對(duì)于灰塵控制其需要對(duì)于涂層工藝設(shè)備所使用的清潔空間。因此，存在有智能型涂層及智能型涂層的制備方法的需求，以期能改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用混合多層真空沉積法進(jìn)行披覆薄膜的沉積及固化的方法所制成的披覆薄 膜。
[0005]具體而言，本發(fā)明的方法是形成于膜基材表面的有機(jī)薄膜將下列特性引導(dǎo)至膜基材或其它表面上:改良的黏性、抗化學(xué)性、抗刮性、抗磨蝕性、防斑/防指紋性、防反射性、防微生物性、氧氣及水蒸氣阻隔性、防靜電性、化學(xué)整平及平面化、親水性、疏水性及超疏水性。本發(fā)明的方法的實(shí)施是通過:在真空環(huán)境下沉積一第一有機(jī)材料于一表面上，以及通過沉積一第二有機(jī)材料于黏結(jié)層上而形成一有機(jī)功能層于該黏結(jié)層的一表面上。較佳地，該等層是在沉積過程之后分別固化。該黏結(jié)層具有介于大約0.25 μ m及20 μ m之間的厚度，且該智能型披覆層具有介于大約0.25 μ m及50 μ m之間的厚度。該披覆薄膜可選擇性的包含有形成于黏結(jié)層及智能型披覆層之間的一無(wú)機(jī)層。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]為了詳細(xì)說明本發(fā)明的構(gòu)造及特點(diǎn)所在，以下結(jié)合較佳實(shí)施例并配合【專利附圖】

【附圖說明】如后，其中:
[0007]圖1為本發(fā)明所揭露的披覆薄膜的一實(shí)施例的截面圖；[0008]圖2為本發(fā)明所揭露的披覆薄膜的另一實(shí)施例的截面圖；
[0009]圖3為本發(fā)明所揭露的披覆薄膜的再一實(shí)施例的截面圖；以及
[0010]圖4為本發(fā)明所揭露的披覆薄膜的制造方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本發(fā)明的一方面是關(guān)于一披覆薄膜，其包括一高分子膜基材、一形成于該膜基材的一表面上的有機(jī)黏結(jié)層、以及一形成于該黏結(jié)層的一表面上的有機(jī)智能型披覆層。在一實(shí)施例中，該黏結(jié)層及智能型披覆層是分別固化。該黏結(jié)層具有介于大約0.25 μ m及20 μ m之間的厚度，且該智能型披覆層具有介于大約0.25 μ m及50 μ m之間的厚度。該披覆薄膜可以選擇性地包含有一形成于該黏結(jié)層及該智能型披覆層之間的無(wú)機(jī)層。
[0012]本發(fā)明的另一方面是關(guān)于一披覆薄膜，其包括一高分子膜基材、一于真空下通過在真空下沉積一第一有機(jī)材料于該膜基材的一表面上而形成于該膜基材的一表面上的有機(jī)黏結(jié)層、以及一通過在真空下沉積一第二有機(jī)材料于該膜基材的一表面上而形成于該黏結(jié)層的一表面上的有機(jī)智能型披覆層。該黏結(jié)層及智能型披覆層是分別固化，接著進(jìn)行沉積過程。該黏結(jié)層具有介于大約0.25 μ m及20 μ m之間的厚度，且該智能型披覆層具有介于大約0.1 μ m及50 μ m之間的厚度。該披覆薄膜可以選擇性地包含有一形成于該黏結(jié)層及該智能型披覆層之間的無(wú)機(jī)層。
[0013]本發(fā)明的這些及其他方面及優(yōu)點(diǎn)由下列詳細(xì)敘述并參照所附附圖將更易于了解。應(yīng)了解的是，然而，附圖僅僅是為了闡述本發(fā)明并做為所附權(quán)利要求的參考，而非限制本發(fā)明的范圍。此外，附圖并非必定要符合真實(shí)比例，且除非有特別指出，它們僅是概念性地闡述此處所述的結(jié)構(gòu)和過程。
[0014]請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明所揭露的披覆薄膜10是以截面附圖意其堆疊的層狀結(jié)構(gòu)。該披覆薄膜10包括一高分 子膜基材2，其形成該披覆薄膜的基底。一有機(jī)黏結(jié)層4是形成于該膜基材2的一表面。一有機(jī)智能型披覆層6是形成于該黏結(jié)層4的一表面,并對(duì)于該披覆薄膜10的堆疊多層狀結(jié)構(gòu)提供保護(hù)性表面。在其中一種用途中，該披覆薄膜10適合用于顯示設(shè)備或其他類似裝置作為保護(hù)性覆蓋物。
[0015]在一較佳實(shí)施例中，所揭露的披覆薄膜10是通過利用真空沉積涂層工藝將多個(gè)且分離的選用材料的有機(jī)及/或無(wú)機(jī)層狀結(jié)構(gòu)沉積于該膜基材2的一個(gè)或一個(gè)以上的表面。該披覆薄膜10的多層狀結(jié)構(gòu)的涂層工藝及固化下面再進(jìn)一步討論。
[0016]該高分子膜基材2是典型地為一透明高分子膜，其隨著時(shí)間透明度不會(huì)變質(zhì)，或者僅造成可忽略的透明度變質(zhì)。適用于該披覆薄膜10各種用途時(shí)，該高分子膜基材2較佳的材料的例子包括:纖維酯(例如:三乙?；w維素、二乙?；w維素、丙?；w維素、丁?；w維素、乙酰丙?；w維素、硝化纖維素)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯(例如:聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚1，4_環(huán)己烷二甲醇對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚-1，2-二苯氧基乙烷-4，4’_ 二羧酸二甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)、聚苯乙烯(例如:間同立構(gòu)的聚苯乙烯)、聚烯烴(例如:聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯)、聚砜、聚醚砜、聚芳香酯、聚醚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯及聚醚酮。三乙?；w維素、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯。
[0017]在本發(fā)明的披覆薄膜10的一較佳實(shí)施例中，該膜基材2是為雙向延伸的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯膜，其具有高機(jī)械強(qiáng)度(在20°C時(shí)，楊氏模數(shù)為3-4GPa，且在150°C時(shí)為IGPa)以及立體穩(wěn)定性(在機(jī)械方向上的皺縮少于大約0.1%,且熱膨脹系數(shù)(coefficient ofthermal expansion, CTE)大約為20_50ppm/°C )。該高分子膜基材2的例子包括:纖維素酯(例如:三乙酰基纖維素、二乙?；w維素、丙?；w維素、丁?；w維素、乙酰丙?；w維素、硝化纖維素)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯(例如:聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚1，4_環(huán)己烷二甲醇對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚-1，2-二苯氧基乙烷-4，4’_ 二羧酸二甲酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇)、聚苯乙烯(例如:間同立構(gòu)的聚苯乙烯)、聚烯烴(例如:聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯)、聚砜、聚醚砜、聚芳香酯、聚醚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯及聚醚酮。三乙?；w維素、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)是為較佳的。
[0018]該披覆薄膜10的平順度和延續(xù)度可通過在黏結(jié)層4沉積于其上時(shí)對(duì)該膜基材2進(jìn)行預(yù)處理而增強(qiáng)。膜基材2的預(yù)處理可幫助確保膜基材的表面能接收后續(xù)涂布其上方的層狀結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^已知的乳漿處理法增進(jìn)該高分子膜基材2的潤(rùn)濕和摩擦性，乳漿處理法可依據(jù)該膜基材的高分子調(diào)整氣體種類及乳漿型態(tài)。其他已知預(yù)處理方法亦可用來處理膜基材2表面，為了用于包括本發(fā)明的披覆薄膜的多層狀結(jié)構(gòu)的用途。
[0019]有機(jī)黏結(jié)層4是提供以附著該智能型披覆層6及/或其他中間層至該膜基材2。該有機(jī)黏結(jié)層4典型地是為一較膜基材2更軟的材料，且是較佳地被選用來濕潤(rùn)沉積有有機(jī)黏結(jié)層的基材表面。在沉積該黏結(jié)層4于膜基材2上之前，該膜基材的表面是經(jīng)過預(yù)處理。
[0020]有機(jī)黏結(jié)層4亦可作為整平層以填補(bǔ)任何空虛處，諸如抓痕或其他可能出現(xiàn)在膜基材2的表面上的缺陷，以提供平順的水平及具黏性的表面，用于沉積該披覆薄膜10上額外的層狀結(jié)構(gòu)。該黏結(jié)層4的厚度是通過應(yīng)用工藝而控制。該披覆薄膜10的各種實(shí)施例中，該黏結(jié)層4的厚度介于大約0.25 μ m至大約I μ m的范圍，用以填滿膜基材2中的空虛處及缺陷。
[0021]由于基材缺陷，該黏結(jié)層4用來減少該膜基材2的表面上的光散射。霧度及反射的減少光散射效應(yīng)的移除可測(cè) 量出光散射效應(yīng)的移除。
[0022]在該披覆薄膜10的較佳實(shí)施例中，該有機(jī)黏結(jié)層4包括自甲基丙烯酸及/或其酯類的成分。例如，該黏結(jié)層4可包含下列成分及/或其混合物:三聚丙烯乙二醇甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯氧基乙基酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三乙二醇二乙烯基醚、1，6_己二醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇己烷甲基丙烯酸酯、四乙二醇二乙烯基醚、丙烯酸異癸酯、氧烷化二丙烯酸、乙氧基乙酯、聚乙二醇、二丙烯酸、二乙二醇二丙烯酸、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、氰基-乙基單丙烯酸酯、十八烷基丙烯酸、二腈基丙烯酸酯、硝基苯基丙烯酸酯、四氫呋喃基呋喃丙烯酸、1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三乙烷氧丙烯酸、三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三甲基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸、丙氧基化新戊基乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化二酚二丙烯酸。
[0023]再參閱圖1所示,該披覆薄膜10包含一有機(jī)智能型披覆層6沉積于該黏結(jié)層4的一上表面的上方，且通過熱輻射或離子化輻射固化過程進(jìn)行固化。該智能型披覆層6是典型地為有機(jī)材料的混合物及反應(yīng)性稀釋劑，其設(shè)計(jì)為可提供適用于該披覆薄膜10的保護(hù)層。該智能型披覆層6的有機(jī)材料可與黏結(jié)層4的有機(jī)材料相同或相異。依據(jù)披覆薄膜的理想特性，該反應(yīng)性稀釋劑可包括一樹脂成分，該樹脂成分包含各種單體、寡體及其組合物。該智能型披覆層6的理想表現(xiàn)特性是為黏性、抗化學(xué)性、、抗刮性、抗磨蝕性、防斑/防指紋性、防反射性、防微生物性、氧氣及水蒸氣阻隔性、防靜電性、化學(xué)整平及平面化、親水性、疏水性及超疏水性。
[0024]在該披覆薄膜10的較佳實(shí)施例中，該智能型披覆層6包括衍生自甲基丙烯酸及/或其酯類。例如，該智能型披覆層6可包含下列成分及/或其混合物:三聚丙烯乙二醇甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯氧基乙基酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三乙二醇二乙烯基醚、1，6_己二醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇己烷甲基丙烯酸酯、四乙二醇二乙烯基醚、丙烯酸異癸酯、氧烷化二丙烯酸、乙氧基乙酯、聚乙二醇、二丙烯酸、二乙二醇二丙烯酸、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、氰基-乙基單丙烯酸酯、十八烷基丙烯酸、二腈基丙烯酸酯、硝基苯基丙烯酸酯、四氫呋喃基呋喃丙烯酸、1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三乙烷氧丙烯酸、三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三甲基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸、丙氧基化新戊基乙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化二酚二丙烯酸。
[0025]在智能型披覆層6中反應(yīng)性稀釋劑的例子包含有雙功能或更多功能的單體或寡體，諸如:1，6_己二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸、二乙二醇二甲基丙烯酸、己烷二醇二甲基丙烯酸、五丁四醇四甲基丙烯酸、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸、二五丁四醇六甲基丙烯酸、新戊基二醇二甲基丙烯酸及其他類似物。其所使用過的例子進(jìn)一步包括:丙烯酸酯，諸如:N-乙烯基吡咯烷酮、乙基丙烯酸及丙基丙烯酸、乙基甲基丙烯酸、丙基甲基丙烯酸、異丙基甲基丙烯酸、丁基甲基丙烯酸、己基甲基丙烯酸、異辛基甲基丙烯酸、2-羥乙基甲基丙烯酸、環(huán)己烷基甲基丙烯酸、壬苯基甲基丙烯酸、四氫呋喃基呋喃丙烯酸、己內(nèi)酯、苯乙烯、a-甲基苯乙烯、以及丙烯酸。
[0026]智能型披覆所形成的材料的固化可通過熱固化或離子輻射進(jìn)行固化，諸如:紫外線固化，且各種聚合起始劑可在紫外線用作為固化手段時(shí)使用。其例子包括:安息香(bezoin)及其燒醚類,諸如安息香膠(benzoin)、安息香甲醚(benzoin methyl ether)、安息香乙醚(benzoin ethyl ether)、安息香異丙醚(benzoin isopropyl ether)、N, N, N,N-四甲基-4，4-二胺基二苯甲酮、芐基甲基縮酮；苯乙酮類，諸如:苯乙酮、3-甲基苯乙酮、
4-氯二苯甲酮、4，4_二甲氧基二苯甲酮、2，2-二甲氧基-2-苯基二苯甲酮以及1-羥基環(huán)己烷基苯基酮；蒽醌類，諸如:甲基蒽醌、2-乙基蒽醌及2-戊烷基蒽醌；黃藥(xanthae);硫化蒼耳烷類，諸如:硫化蒼耳烷、2，4-二乙基硫化蒼耳烷、2，4-二異丙基硫化蒼耳烷；縮酮類，諸如苯乙酮二甲基縮酮及芐基二甲基縮酮；二苯甲酮類，諸如:二苯甲酮及4，4_雙甲基胺基二苯甲酮；及其他諸如:1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮。這些物質(zhì)可被單獨(dú)使用或混合兩種或兩種以上物質(zhì)而使用。光聚合起始劑的使用量是較佳地為大約5重量份或以下，且較佳地介于I重量份至4重量份，相對(duì)于在智能型披覆形成材料中所有樹脂成分。 [0027]該披覆薄膜10的多層狀結(jié)構(gòu)皺縮及卷曲是通過導(dǎo)引柔韌性及彈性至整體的多層狀堆疊結(jié)構(gòu)形成該披覆薄膜。此過程是通過 該黏結(jié)層4的軟材料而完成部分，該軟材料能吸收智能型披覆層6在固化中施加于膜基材2上的應(yīng)力，以提供位于硬質(zhì)的膜基材2及硬質(zhì)的智能型披覆層6之間的緩沖。[0028]再請(qǐng)參閱圖1所示，在該披覆薄膜10的一實(shí)施例中，包括僅有膜基材2、黏結(jié)層4及智能型披覆層6。該有機(jī)黏結(jié)層4用于整平該膜基材2且附著于該智能型披覆層6至該膜基材是提供介于大約0.25 μ m至大約2 μ m的厚度。該有機(jī)智能型披覆層包括一有機(jī)材料的分離層或多個(gè)有機(jī)材料的混合層，且前述的反應(yīng)性稀釋劑是介于大約0.1 μ m至大約20 μ m的厚度。
[0029]圖2所示為一披覆薄膜20，包含有如上所述的關(guān)于該披覆薄膜10的膜基材2、黏結(jié)層4及智能型披覆層6。一無(wú)機(jī)層8是形成于該黏結(jié)層4及該智能型披覆層6之間。依據(jù)此用途，該無(wú)機(jī)層8是可為任何鈣、鈦、硅、鋁、鋅、錫、鋯、銦的氧化物。該無(wú)機(jī)層8導(dǎo)引硬度及抗磨蝕性至該披覆薄膜20的多層堆疊結(jié)構(gòu)。該無(wú)機(jī)層8的厚度是通過應(yīng)用過程所控制且介于大約5nm至大約500nm。
[0030]圖3所示為一披覆薄膜30，包含有如上所述的關(guān)于該披覆薄膜10、20的膜基材2、黏結(jié)層4及智能型披覆層6。二無(wú)機(jī)層8、8是分離地形成于該黏結(jié)層4及該智能型披覆層6之間。依據(jù)此用途，該無(wú)機(jī)層8是可為任何鈣、鈦、硅、鋁、鋅、錫、鋯、銦的氧化物。該無(wú)機(jī)層8導(dǎo)引硬度及抗磨蝕性至該披覆薄膜30的多層堆疊結(jié)構(gòu)。
[0031 ] 該披覆薄膜10、20、30包括分離的有機(jī)層，其包含有黏結(jié)層4、智能型披覆層6以及無(wú)機(jī)層8，其可分別沉積及固化，避免許多黏附、皺縮及卷曲等經(jīng)常出現(xiàn)于溶劑鑄造智能型涂層的過程的缺陷。
[0032]該披覆薄膜10、20、30的個(gè)別的層狀結(jié)構(gòu)及對(duì)于各層所選用的多數(shù)有機(jī)及無(wú)機(jī)材料及其混合物的柔韌性與其厚度可讓所選的材料的功能可提供至此堆疊狀披覆薄膜的個(gè)別的層狀結(jié)構(gòu)。每一獨(dú)立層狀結(jié)構(gòu)的組成及厚度，包括膜基材2、黏結(jié)層4、無(wú)機(jī)層8及智能型披覆層6分別控制的過程可讓披覆薄膜10、20、30的設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】的人士事實(shí)上對(duì)于披覆薄膜的功能和表現(xiàn)非限定的能力。
[0033]各黏結(jié)層4、無(wú)機(jī)層8及智能型披覆層6的厚度是可介于大約0.25 μ m至大約50 μ m,其可經(jīng)由在真空中較佳 的蒸散過程、沉積過程及/或?yàn)R鍍工藝而精確地受到調(diào)控。使用較佳的工藝于真空中涂布披覆材料(如下所述)可確保該披覆薄膜20的各種層狀結(jié)構(gòu)是精準(zhǔn)地于膜基材的網(wǎng)狀物的方向上及跨越膜基材2的網(wǎng)狀物上涂布成具有理想且變量為+/-2/%的厚度。(膜方向相對(duì)于膜基材2的方向移動(dòng)通過一輥對(duì)輥蒸散器工藝，如此處下方所述)該披覆薄膜10、20、30的跟分離層狀結(jié)構(gòu)的精確厚度是通過反應(yīng)性氣體流動(dòng)的等離子體發(fā)射監(jiān)測(cè)(plasma emission monitoring,PEM)所調(diào)控。因此,披覆薄膜10、20、30的各實(shí)施例是適用于許多用途及大部分的工業(yè)及用途(例如:用于電池及燃料電池用途的聚電解質(zhì)膜、光伏特涂層、透明導(dǎo)電氧化物、及許多其他物質(zhì))。
[0034]圖4是為表示形成本發(fā)明所揭露的披覆薄膜10、20、30的方法的一實(shí)施例的步驟流程圖。本發(fā)明的方法為提供一高分子膜基材。提供一有機(jī)黏結(jié)層，是形成于該膜基材的一表面，該黏結(jié)層具有介于大約0.25 μ m及20 μ m之間的厚度；以及提供一有機(jī)智能型披覆層，是形成于該黏結(jié)層的一表面，該智能型披覆層具有介于大約0.25 μ m及20 μ m之間的厚度。此方法40提供膜基材2于高沉積速率下通過在真空腔室(圖中未示)中蒸散一披覆材料。真空幫浦(圖中未示)抽離腔室空氣至適當(dāng)?shù)膲毫?。典型地，使用于所揭露的方法在腔室?nèi)的真空是維持壓力介于大約2x10-4至大約2x10-5托。
[0035]如圖4所示，一蒸散器(圖中未示)包含有被發(fā)動(dòng)的展開及倒帶輥42、44，分別乘載膜基材2于一桶狀物46周圍且通過該蒸散器的許多接續(xù)的涂層過程及固化站點(diǎn)。該高分子膜基材是自該展開輥22進(jìn)料至旋轉(zhuǎn)的桶狀物46，該桶狀物是于所示的箭頭方向旋轉(zhuǎn)。該高分子膜基材2通過數(shù)個(gè)站點(diǎn)且通過倒帶輥44帶出而成為經(jīng)涂層的披覆薄膜10、20、30。該旋轉(zhuǎn)的桶狀物46是依據(jù)涂層工藝及材料而于大約_20°C至大約50°C的溫度下冷卻。該桶狀物的溫度是典型地相當(dāng)于所使用的特定材料而調(diào)控以幫助材料自蒸氣揮發(fā)狀態(tài)凝結(jié)成液態(tài)，以在膜基材2上形成涂層。典型地，此方法包括桶狀物于一相等于薄膜移動(dòng)的速率而旋轉(zhuǎn)在該展開及倒帶輥42、44之間，且每分鐘大約0.1至大約1000米，較佳是在200米/分鐘至大約1000米/分鐘，或是在500米/分鐘至大約1000米/分鐘最佳是在750米/分鐘至大約1000米/分鐘。由于涂層材料的揮發(fā)速率及膜基材2移動(dòng)通過涂層站點(diǎn)的速度，該黏結(jié)層4、該智能型披覆層6及該無(wú)機(jī)層8的厚度是部分調(diào)控。在其他實(shí)施例中，該方法包括涂布一涂層材料至該膜基材2的第二側(cè)上，其中一第二桶狀物及額外的輥可提供至腔室中，用于該膜基材2的第二側(cè)上后續(xù)的加工。
[0036]在附圖的實(shí)施例中，涂層過程40包括預(yù)處理膜基材2的第一步驟48?？梢酝ㄟ^已知的等離子體處理法增進(jìn)高分子膜基材2的潤(rùn)濕性和摩擦特性，相對(duì)于氣體的類型和等離子體條件，取決于高分子膜基材2進(jìn)行調(diào)整。等離子體預(yù)處理的膜基材2的表面暴露被涂裝物，在等離子體中，以除去吸附的水，氧，水分和任何低分子量物種的有機(jī)涂層的表面上的沉積之前。通常情況下，等離子源中使用的預(yù)處理步驟48可以是低頻直流，交流，RF或高頻RF。等離子預(yù)處理任選地包括水蒸汽和氮?dú)狻?br> [0037]在步驟50A的高分子膜基材2上沉積的有機(jī)前驅(qū)物，使用一個(gè)源蒸發(fā)器，用于提供在薄膜基板的表面上形成的黏結(jié)層的有機(jī)材料蒸氣4在披覆薄膜10，20，30上面所討論的。在一個(gè)實(shí)施例中，有機(jī)前驅(qū)物是通過加熱的蒸發(fā)器箱的高分子膜基材2上淀積與液體供給的前驅(qū)物，其中的單體液體瞬間汽化，從而防止任何聚合之前被沉積在高分子膜基材上的。蒸發(fā)的前驅(qū)物表面上凝結(jié)的高分子膜基材2是對(duì)冷卻后的感光桶狀物46，它形成了一個(gè)薄的有機(jī)膜涂層形成披覆薄膜10，20，30的黏接層4。
[0038]在步驟52A中，通過一個(gè)輻射源固化交聯(lián)的有機(jī)前驅(qū)物和有機(jī)前驅(qū)物高分子材料。冷凝后的液體前驅(qū)物，然后輻射固化的輻射固化。輻射固化可以是受激發(fā)的自由基形成的公眾已知的方法中的一個(gè)或其組合；可接受的裝置的例子包括一個(gè)裝置，其發(fā)射電子束，或紫外線輻射。較佳的固化方法的一是通過電子束槍。電子束槍的流動(dòng)的導(dǎo)向到有機(jī)層上的電子材料固化，形成交聯(lián)膜。固化的影響通過電子束定向的有機(jī)前驅(qū)物上的高分子的厚度的基礎(chǔ)上的電壓膜。6至12千電子伏之間的電壓會(huì)治好的有機(jī)前體的液層約Iym厚度。電子束固化的有機(jī)材料(例如，粘接層4)幾乎是瞬時(shí)(通常少于10毫微秒)。通過輻射固化得到的固化速度快的本發(fā)明的方法大大降低了在在成品薄膜如針孔的缺陷的發(fā)生，龜裂，冰壺，和附著力差，經(jīng)常出現(xiàn)在溶劑型涂料的方法，其中差分蒸發(fā)可能會(huì)發(fā)生。
[0039]繼續(xù)進(jìn)行流程40，一個(gè)可選的步驟54包括用于沉積的一個(gè)或多個(gè)站點(diǎn)沉積無(wú)機(jī)層(例如，無(wú)機(jī)層8的黏接層4的頂部)。無(wú)機(jī)層8可包括鋁，鈦，硅，鋅，鈣鋯和各自的氧化物，氮化物和碳化物可以淀積上的固化的有機(jī)層。通常情況下，該無(wú)機(jī)材料沉積使用濺鍍技術(shù)在真空腔室中，如磁控濺鍍或金屬濺鍍的過程?？商鎿Q地，可以采用其他類型的蒸發(fā)過程，對(duì)于無(wú)機(jī)材料，包括熱和電子束蒸發(fā)技術(shù)。
[0040]選擇性地，在流程40包括一個(gè)第二 50B和相應(yīng)的有機(jī)沉積過程的沉積單元，然后由第二輻射固化過程52B和手段。第二個(gè)上面所討論的有機(jī)沉積和固化過程中通常會(huì)提供的智能型披覆層6與對(duì)于披覆薄膜10，20，30。第二有機(jī)沉積過程50B是用來應(yīng)用披覆薄膜10，20，30的多個(gè)層的堆疊的頂部的另一個(gè)層上。該組成物在第二有機(jī)沉積過程50B所使用的材料可以是相同的或作為上面所討論的第一有機(jī)沉積過程50A不同。
[0041]雖然許多上述的過程的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的，本發(fā)明的技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括以下內(nèi)容:
[0042]a)大于95%的化學(xué)的沉積材料的利用率，因此，有最小的廢物公開的原料，用于
制造披覆薄膜；
[0043]b) 一個(gè)范圍廣泛的表面性能，并如上文所述的功能；
[0044]c)該涂層過程包含在真空腔室中，因此不存在對(duì)環(huán)境的影響，特別是當(dāng)與現(xiàn)有技術(shù)的溶劑為基礎(chǔ)的涂層技術(shù)相比；
[0045]d)在沉積過程中提供了完美的分子水平分散在氣相中；
[0046]e)在沉積過程中提供了一個(gè)獨(dú)特的平滑和沉積的有機(jī)表面平整材料提供的針孔等缺陷的表面自由往往存在于表面形成使用另一種方法。
[0047]因此，雖然本發(fā)明的基本的新穎特征為應(yīng)用于示例性實(shí)施例，其將會(huì)理解，在形式和細(xì)節(jié)上的各種省略，替換和改變裝置示出，并在他們的操作，也可以由在本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員作出，而不背離從本發(fā)明的精神。此外，它明確地意在將所有這些組合元件和/或方法步驟的執(zhí)行基本上相同的功能基本上相同的的方式來實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果，是在本發(fā)明的范圍的內(nèi)的。此外，它應(yīng)該是確認(rèn)的結(jié)構(gòu)和/或元素和/或方法的步驟示出和/或描述的連接的任何公開形式或?qū)嵤├杉{入本發(fā)明的任何其他公開或描述的或建議的形式或?qū)嵤├淖鳛橐话阍O(shè)計(jì)選擇問題。它的意圖，因此，應(yīng)當(dāng)只限于如由所附的權(quán)利要求的范圍表示。
【權(quán)利要求】
1.一種利用混合多層真空沉積法進(jìn)行披覆薄膜的沉積及固化的披覆薄膜，包括: 一高分子膜基材； 一有機(jī)黏結(jié)層，形成于該膜基材的一表面，該黏結(jié)層具有介于0.25 μ m及20 μ m之間的厚度；以及 一有機(jī)智能型披覆層，形成于該黏結(jié)層的一表面，該智能型披覆層具有介于0.25 μ m及20 μ m之間的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，進(jìn)一步包括提供一無(wú)機(jī)層，形成于黏結(jié)層及智能型披覆層之間，該無(wú)機(jī)層具有介于5nm及500nm之間的厚度。
3.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該黏結(jié)層具有介于0.25 μ m及2 μ m之間的厚度。
4.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該黏結(jié)層具有介于0.25μ m及2μ m±2百分比之間的厚度。
5.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該智能型披覆層具有介于0.25 μ m及20 μ m之間的厚度。
6.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該智能型披覆層具有介于0.25 μ m及2 μ m± 2百分比之間的厚度。
7.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該黏結(jié)層位在跨越網(wǎng)格的方向上的厚度為一致，并具有小于±2百分比之間的變化。
8.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該智能型披覆層在網(wǎng)格的方向上的厚度為一致，并具有小于±2百分比之間的變化。
9.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該黏結(jié)層及該智能型披覆層是依順序沉積工藝涂布于該膜基材上于一單一通道中，其中該膜基材的進(jìn)料速率是介于0.1米/分鐘至1000米/分鐘。
10.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該膜基材的進(jìn)料速率是介于200米/分鐘至1000米/分鐘。
11.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該膜基材的進(jìn)料速率是介于500米/分鐘至1000米/分鐘。
12.如權(quán)利要求1所述的利用混合多層真空沉積法進(jìn)行沉積及固化的披覆薄膜，其中該膜基材的進(jìn)料速率是介于750米/分鐘至1000米/分鐘。
【文檔編號(hào)】C23C14/58GK103805943SQ201210442464
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】吉姆·迪貝提斯塔 申請(qǐng)人:大永真空科技股份有限公司