一種高阻隔膜及復合膜的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于柔性薄膜領域,特別設及一種高阻隔膜及復合膜。
【背景技術】
[0002] 柔性薄膜太陽能電池如OPV (化ganic Photovoltaic,有機光伏電池)和CIGS (銅 銅嫁砸)W其獨特的柔性、輕薄性能,廣泛的應用于太陽能背包、太陽能帳篷、太陽能手電 筒、太陽能汽車、甚至太陽能帆船和飛機上。另外一個重要的應用領域是光伏建筑一體化, 它可W不需要支架,平鋪在屋頂,粘貼在窗戶、外墻及內墻上。
[0003] 有機電致發光二極管(OLED)在平板顯示器中具有發光亮度高、色彩豐富、低壓直 流驅動、制備工藝簡單等顯著的優點,而在不到20年的時間內,OLED已經進入產業化階段。
[0004] 柔性薄膜太陽能電池和OL邸易受水氧影響,導致穩定性變差,故需要對水氧具 有高阻隔作用的透明柔性膜對其進行封裝。現今常用的高阻隔膜多為利用真空鍛膜設 備,如蒸鍛、CVD (Qiemical Vapor Deposition,化學氣相沉積)、PVD (Physical Vapor Deposition,物理氣相沉積)、ALD (Atomic Layer Deposition,原子層沉積)等,在柔性聚合 物基材上鍛制透明無機物或氮化物。同時為了增加鍛層的柔性,可在無機鍛層之間加入了 有機層。而現今的高阻隔膜產品鍛膜完成后,一般都直接收卷,對阻隔層沒有保護,收卷過 程中造成阻隔層脆裂,尤其是瓣射及原子層沉積技術鍛制的無機阻隔層;此外,高阻隔膜產 品在隨后與其它膜的卷對卷復合加工、搬運裝卸過程中,外表面極易損傷,進而造成阻隔層 鍛層的脫落及刺穿,造成高阻隔膜整體阻水氧性能的顯著降低。 【實用新型內容】 陽0化]本實用新型要解決的技術問題在于,針對現有高阻隔膜在卷對卷加工和搬運裝卸 過程中易脆裂和劃傷的缺點,提供一種能夠提高耐劃傷及防刺穿性能的高阻隔膜,保證穩 定的局阻水氧性能。
[0006] 本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是,提供一種高阻隔膜,所述高 阻隔膜包括:在聚合物基材的單面或雙面鍛制阻隔層,在阻隔層上還設置有硬化層。
[0007] 該硬化層作為高阻隔膜的外表面,起到防劃傷和防刺穿性能,進而避免因阻隔層 的劃傷脫落或者刺穿而造成高阻隔膜阻水氧性能的顯著降低。
[0008] 優選地,硬化層為光固化樹脂,例如聚氨醋丙締酸醋、聚醋丙締酸醋、環氧丙締酸 醋、多元醇丙締酸醋、環氧樹脂等;且優選具有多官能度的單體。
[0009] 硬化層的透光率大于95%,鉛筆硬度大于2H,防止外部劃傷,并且自身拉伸強度較 好,能分攤高阻隔膜卷繞彎折時的內應力。
[0010] 進一步地,硬化層的厚度優選為2~20 ym (微米)。
[0011] 硬化層可采用涂布工藝制備而成,例如可采用刮刀涂布法、漉涂法、刮板涂布法、 噴涂法、凹版涂布法等,但不局限于涂布工藝制成。
[0012] 所述高阻隔膜為透明柔性高阻隔膜,對水氧阻隔性能高,WVTR (Water Vapor Transmission Rate,透水率)小于 10 3g/m2 ? day。
[0013] 進一步地,在高阻隔膜的阻隔層和硬化層之間還設置有柔性有機層。
[0014] 該柔性有機層主要為了緩和阻隔層的應力,有效防止高阻隔膜在卷對卷復合加工 及收卷過程中造成阻隔層的脆裂,尤其是采用瓣射或者原子層沉積工藝制備的無機阻隔 層。
[0015] 優選地,柔性有機層可采用光固化樹脂,且優選低官能度的單體。
[0016] 柔性有機層的厚度一般為5~50 y m。
[0017] 柔性有機層可采用但不局限于刮刀涂布法、漉涂法、刮板涂布法、噴涂法、凹版涂 布法等涂布技術制備而成。
[0018] 此外,本實用新型還提供了一種復合膜,將上述的高阻隔膜進一步與其他薄膜材 料如ETFE膜等復合加工成柔性封裝材料的前板復合膜,應用于電子顯示器件或者太陽能 薄膜電池組件等,能夠有效保護核屯、器件被水氧的侵蝕。
[0019] 與現有技術相比,本實用新型通過在阻隔層上涂覆硬化層,提高高阻隔膜的表面 耐劃傷及防刺穿性能,從而能夠經受機械加工中的各種損傷;此外,還可在阻隔層和硬化層 間加入柔性有機層,確保在后期復合加工,裝卸搬運裁切使用過程中,能夠經受拉伸、摩擦、 扭結、沖擊的影響,保持穩定的高阻水氧性能,同時保持95% W上的高透光度。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本實用新型實施例一的高阻隔膜的結構示意圖。
[0021] 圖2是本實用新型實施例二的高阻隔膜的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022] W下結合附圖及具體實施例對本實用新型實施方式做進一步詳細闡述。
[0023] 實施例一:結合圖1所示,本實施例的高阻隔膜自下而上依次包括:基材1,阻隔層 2和硬化層3。
[0024] 其中,基材1為通用的透明聚合物基材,對基材的材質和厚度沒有特別限定,可W 依據使用目的等進行自由選擇。具體可例舉聚醋膜、尼龍膜、聚丙締薄膜、透明氣樹脂、聚酷 胺、氣化聚酷胺、聚酷亞胺、聚酷亞胺酷胺、聚乙酸酷胺、環氧樹脂、聚碳酸醋、聚氨醋樹脂、 聚乙酸乙基酬醋、脂環式聚諷、聚酸諷、聚丙締酸醋、聚乙酸、巧環變性聚碳酸醋、脂環變性 聚碳酸醋、巧環變性聚醋、環締控共聚物等。優選聚對苯二甲酸乙二醇醋膜(PET)、尼龍膜 (PA)。本實用新型對基材1的厚度沒有特別限定,優選10~250 ym。
[00巧]本實用新型中的阻隔層2的成分,可W是無機阻隔層,如金屬氧化物、氮氧化物、 碳氧化物等,更具體地可選自含有娃,侶,錫,鋒,鐵,儀,錯,儀,鉆,鐵,鉛,銅,鈕,銅等一種 或一種W上金屬的氧化物、氮氧化物、碳氧化物、碳氮化物、碳氮氧化物。其中,優選娃,侶, 錫,鋒,鐵的金屬氧化物、氮化物和氮氧化物,更優選娃,侶的金屬氧化物、氮化物和氮氧化 物,還可化含有其它輔助成分。但該透明的阻隔層2并不局限于無機阻隔層,也可W是有機 阻隔層。該阻隔層2主要起到阻隔水氧作用,保護內層不受水氧侵蝕。
[00%] 阻隔層2的鍛制可采用但不局限于真空鍛膜設備,按照所選用的阻隔層組成物種 類進行適當選擇。制備方法可W采用等離子體化學氣相沉積法、瓣射法、蒸鍛發、原子層沉 積法等,也可采用溶膠凝膠法。阻隔層的厚度優選為20~300nm (納米)。
[0027] 本實用新型中的硬化層3為光固化樹脂,例如聚氨醋丙締酸醋、聚醋丙締酸醋、環 氧丙締酸醋、多元醇丙締酸醋、環氧樹脂等。且優選具有多官能度的單體,進一步的,優選大 于(或等于)3官能度的甲基丙締酸醋單體,例如=丙締酸=徑甲基丙烷醋、=丙締酸季戊四 醇醋、四丙締酸季戊四醇醋、= (3-丙締酷氧基丙基)異氯脈酸醋等,它們可W單獨使用,也 可W組合使用。高官能度的丙締酸醋單體固化成膜后,交聯密度高,因此,可W有效提高成 膜后的硬度和抗劃