涂层制造技术

技术编号:21440382 阅读:35 留言:0更新日期:2019-06-22 15:05
本发明专利技术公开了一种涂层,包括:(i)第一层,以及(ii)第二层,其中,第一层和第二层通过交联基团交联,第一层和第二层中至少一层是自交联。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂层
本专利技术涉及涂层,更具体地说,本专利技术涉及其上形成有保护涂层的基底,以及在基底上形成涂层的方法。
技术介绍
众所周知,电子和电气设备对于诸如环境液体(特别是水)的液体污染造成的损伤非常敏感。在正常使用过程中或由于意外暴露而接触液体,可能会导致电子元件之间的短路、腐蚀、退化,并对电路板、电子芯片等造成不可修复的损伤。此问题对于移动电话、智能手机、寻呼机、收音机、助听器、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、平板手机和个人数字助理(PDAs)等小型便携式和可穿戴式电子设备尤为严重,当在室外使用或在室内接近液体使用时,这些设备可能暴露于显著的液体污染。这些设备也容易意外暴露于液体中,例如掉入液体或被溅到。对具有更强功能、更小型的便携式电子和电气设备存在持续驱动,从而导致对设备性能的更严格要求,例如浸入水中操作。由于位置原因,其他类型的电子或电气设备可能易于损坏,例如室外照明系统、无线电天线和其他形式的通信设备。已知的涂布技术和涂层包括喷涂、浸涂聚苯乙烯、气相处理系统,如聚对二甲苯、氨基甲酸酯改性的聚丁二烯、聚合物复合材料、无定形烃膜(a-C:H)和等离子体沉积涂层(例如WO2007/083122和WO2006/109014)。通常,这些涂层的问题在于:它们不能提供足够的环境保护,或者涂层太厚以至于不合需要地增加电子或电气设备的尺寸和体积。为了获得强化的防水损坏的保护,已经使用了多层化。但是,多层化往往涉及多个和冗长的步骤,以及升高的温度。多个和冗长的步骤增加了制造成本,高温可能损坏存在于电子或电气设备中的敏感部件。因此,相关技术中仍需要能够提供高的湿电屏障性能的有效保护涂层,其可以以简单有效的方式实施。本专利技术的一个目的是解决这种需要。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面,本专利技术提供了一种涂层,其包括:(i)第一层,以及(ii)第二层,其中,第一层和第二层通过交联基团交联,且第一层和第二层中至少一层是自交联。本专利技术的涂层提供极高的湿电屏障性能。第一层和第二层协同作用,以提供极高的湿电屏障。不希望受理论限制,可以确信第一层和第二层的交联以及其中一层的自交联牢固地将两层结合在一起,并提供涂层的高湿电屏障性能。湿电屏障性能是经涂覆的电子设备如何抵抗液体损坏的度量。在测试中,水性离子通过屏障层向下面的电子电路扩散的容易程度决定了设备保护的整体水平。因此,在浸水期间经涂覆电路的电阻测量可作为湿电屏障性能的指标。与现代智能手机相比,其电池电压范围为3.70-3.85V(但设备内的放大器可获得高达20V甚至更高的电压),本专利技术测试中采用更高的电压表示非常苛刻的条件。本专利技术的涂层具有非常好的性能水平。本专利技术涂层可以制得非常薄,同时仍然保持极高的湿电屏障性能。薄涂层在电子或电气设备上的是理想的,由于这些设备体积较小,因此对消费者更具吸引力。非常薄的涂层也有利地不会妨碍任何可移动部件的性能,例如按钮、开关或麦克风/扬声器中的移动部件。用于制备本专利技术涂层的方法易于规模化并适用于高通量电子设备装配线。本专利技术的涂层可以由第一层和第二层组成,或者可以包括附加层。例如,它可以包括一套以上如前所述的第一层和第二层。在提供一层以上的附加层的情况下,附加层可以相同或不同。附加层的一个实例为防液层,特别是防油层和/或防水层。可以使用任意合适的防油层和/或防水层,例如形成由至少90°的静态水接触角(WCA)限定的防水表面的防油层和/或防水层。防油层和/或防水层可经高度卤化,优选地高度氟化。防油层和/或防水层可包含来自脉冲等离子体全氟丙烯酸酯单体的聚合物,优选地,为全氟辛基丙烯酸酯单体的聚合物。当涂层包含一个或多个附加层时,第一层和第二层通常相邻,以允许交联。附加层可以在交联的第一层和第二层的一侧或两侧上形成。例如,交联的第一层和第二层可以由一个或多个附加层在下和/或上进行涂覆。在一个实施例中,多层包含本专利技术的涂层。多层可包含一层以上的本专利技术的涂层,优选地,其可与一个或多个其他层间隔开。优选地,本专利技术的涂层可以用一个或多个其他层进行上涂覆和/下涂覆,其他层可包括防油层和/或防水层。在一个实施例中,基底可包含第一层。这样,第一层为基底的表面部分。在一个实施例中,第一层和第二层是不同的。在两个不同的层彼此接触的情况下,将存在界面/界面区域。在本专利技术中,交联通常发生在界面/界面区域。在大多数实施例中,第一层和第二层通常是不同的。虽然这些层被称为第一层和第二层,但术语第一和第二并不表示涂层内各层的相对位置。例如,第一层可以在第二层的上方或下方。当涂层设置在基底上时,第一层可以在基底表面和第二层之间。或者,第一层可以是基底的一部分。在另一个实施例中,第二层可以在基底表面和第一层之间。或者,第二层可以是基底的一部分。可以通过任何适当的方法沉积这些层,并且可以根据涂层中的特定层来选择沉积方法。尽管不受理论束缚,应当理解的是,各层之间的交联以及其中一层的自交联在激发条件下发生。因此,可以以层之间发生交联的方式沉积一层。或者,可沉积两层,然后在沉积后交联。在一个实施例中,至少一层在激发条件下沉积,例如通过等离子体沉积、束嫁接、化学气相沉积、引发化学气相沉积、加热或光子源。在该实施例中,可以通过任何其他方式例如旋涂、浸涂或喷涂沉积另一层。在电子工业中,通常需要薄涂层,特别是那些易于大规模生产的薄涂层。旋涂允许非常薄的层以相当容易和成本有效的方式施加到电子或电气设备或其部件上。在其他情况下,其他技术可能更合适。在涂覆非平面电路板的情况下,喷涂或浸涂可能是优选的。在激发条件下可沉积或可不沉积。在另一个实施例中,可以在没有激发的情况下沉积两层,例如通过旋涂、浸涂或喷涂,然后以等离子体、化学或其他激发方式使两层经受激发。在一个实施例中,层的交联发生在或发现在第一层和第二层之间的界面区域。在一个实施例中,第一层是聚合物层。在一个实施例中,第一层包含聚合物。聚合物是特别有用的材料,并且可以在工业规模上方便和成本有效地制造。在一个实施例中,第一层可包含含有反应性基团的聚合物,反应性基团对硫醇基具有反应性。特别地,反应性基团在等离子体沉积条件下具有反应性。反应性基团还可以对在等离子体沉积期间产生的自由基种类(例如硫基自由基)具有反应性。第一层具有反应性基团,这些基团对存在于第二层中的基团具有反应性。不希望受理论束缚,据信这导致了层的有效交联。本专利技术的涂层引起所得到的电屏障性能的协同增加,该增加超过仅通过简单地增加涂层厚度所提供的增加。出乎意料的是,第一层可能对电屏障性能产生如此深远的影响。在一个实施例中,反应性基团可以是非芳香族不饱和化学基团,特别是双键或三键。在一个替代实施例中,反应性基团可以选自双键基团、三键基团、卤化物基团和环氧基团。在一个实施例中,第一层包含聚合物,聚合物包含有至少一个双键或三键基团。本申请的专利技术人意外地发现,非芳香族不饱和基团的存在可显著改善电屏障性能。非芳香族不饱和化学基团的实例包括C=C、C=N、N=N和C≡C。可以通过改变该层中不饱和键的类型来调整第一层的反应性。在一个实施例中,第一层包含含有C=C基团的聚合物。在反应过程中,通常消耗第一层的至少一些反应性基团。与第一层的主体部分相比时(或者与等离子体沉积之前的第一层相比时),这在第一层的界面/界本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种涂层,包括:(i)第一层,以及(ii)第二层,其中,所述第一层和第二层通过交联基团交联,其中,所述第一层和第二层中至少一层是自交联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.14 GB 1610481.21.一种涂层,包括:(i)第一层,以及(ii)第二层,其中,所述第一层和第二层通过交联基团交联,其中,所述第一层和第二层中至少一层是自交联。2.根据权利要求1所述的涂层,其中,所述第一层包含含有非芳香族不饱和化学基团的聚合物。3.根据权利要求1或2所述的涂层,其中,第一层包含含有反应性基团的聚合物,所述反应性基团对硫醇基具有反应性;优选地,所述反应性基团选自双键基团、三键基团、卤化物基团、环氧基团。4.根据前述权利要求任一项所述的涂层,其中,所述第一层包含含有式(I)的重复单元的聚合物:-[WR3C=CR4Z]-(I)其中,W可独立地为键、或者为O、S、CO、C(O)O、CH2O或(CR1R2)p中的一种或几种,Z可独立地为键、或者为O、S、CO、C(O)O、CH2O或(CR5R6)q中的一种或几种,其中,p和q各自独立地为1至6的整数,其中,W、Z、R3和R4基本上为惰性基团;优选地,R1至R6分别独立地选自氢原子、任意取代的直链或支链烷烃链、或任意取代的芳基。5.根据权利要求4所述的涂层,其中,所述W,Z,R3或R4中的至少一个是给电子基团;任选地,给电子基团选自任意取代的直链或支链烷烃链,或任意取代的芳基。6.根据权利要求4或5所述的涂层,其中,W、Z和R3为氢,R4为甲基。7.根据前述权利要求中任一项所述的涂层,其中,所述第二层包括由沉积式(II)的单体化合物制备的聚合物:K-L-[-M-H]m(II)其中:K为含有非芳香族不饱和键的基团;L为连接基团K和M的连接基;M为能够与非芳香族不饱和键反应的基团;H为氢原子;以及m为大于0的整数;优选地,m为1、2、3、4、5或6。8.根据权利要求7所述的涂层,其中,K包括选自C=C、C=N、N=N、或C≡C基团的基团。9.根据权利要求7或8所述的涂层,其中,M选自S、O、NH、NR7、PH、PR8、POR8、P(O)R9和P(O)OR9;其中,R7至R9分别独立地选自任意取代的直链或支链烷烃链、或任意取代的芳基。10.根据权利要求7至9中任一项所述的涂层,其中,L基本上是惰性的。11.根据权利要求7至10中任一项所述的涂层,其中,L选自键、任意取代的直链或支链烷烃链、或任意取代的芳基。12.根据前述权利要求中任一项所述的涂层,其中,所述第二层包含由沉积式(IIa)的单体化合物制备的聚合物:R10R11C=CR12-L-[-S-H]m(IIa)其中,L如权利要求10或11所定义,R10至R12分别独立地选自任意取代的直链或支链烷烃链、任意取代的芳基或氢原子,m为大于0的整数;优选地,m为1、2、3、4、5或6。13.根据权利要求7至12中任一项所述的涂层,其中,式(II)或(IIa)的单体是硫醇-烯;优选地,式(II)或(IIa)的单体为烯丙基硫醇。14.根据权利要求1至16中任一项所述的涂层,其中,所述第二层包含含有式(III)的重复单元的聚合物:其中:X选自基团CRARB或NRC;Y选自基团CRD或N;或者X和Y一起为基团CRE=C;RA至RE分别独立地选自氢原子、任意取代的直链或支链烷烃链、或任意取代的芳基;L如权利要求7,10或11中任一项所定义;和M如权利要求7或9中所定义。15.根据权利要求14所述的涂层,其中,X为CH2;Y为CH;L为CH2,M为S原子。16.根据前述权利要求中任一项所述的涂层,其中,所述交联基团包含基团M,其中,M如权利要求7或9中所定义。17.根据前述权利要求中任一项所述的涂层,其中,所述交联基团包含基团L-M,其中,M和L如权利要求7、9至11中任一项中所定义。18.根据前述权利要求中任一项所述的涂层,其中,所述交联基团包含S、CH2或CH2-S基团。19.根据权利要求1至6中任一项所述的涂层,其包含式(IV)的单元:其中,X、Y、L和M如权利要求14至18中任一项所定义,W、Z、R3至R4如权利要求4至6中任一项所定义。20.根据前述权利要求中任一项所述的涂...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·P·S·巴德亚尔R·C·弗雷泽
申请(专利权)人:表面创新有限公司
类型:发明
国别省市:英国,GB

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