CN108137832A - 多层阻隔叠堆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了多层阻隔膜以及制备该膜的方法。该膜包括平滑层和直接设置在平滑层上的阻隔层。在一些情况下，平滑层包含作为聚合物基质材料的硫醇‑烯材料。在一些情况下，该膜具有阻隔层/平滑层/基底/平滑层/阻隔层的夹层结构。

Description

多层阻隔叠堆
技术领域
本公开涉及包括平滑层和阻隔层的多层阻隔叠堆或多层阻隔膜。
背景技术
从食品封装、医疗封装、电子器件封装、太阳能电池到显示器的宽泛范围的产品需要防止氧气和/或水侵入并且防止刮擦。已开发出阻隔涂层或阻隔膜以保护此类产品。可获得的阻隔涂层或阻隔膜通常为连续层的叠堆，这些连续层包括基底以及覆盖基底的阻隔膜，其中基底和阻隔膜作为整体可为产品提供保护。
发明内容
简而言之，在一个方面，本公开描述了多层阻隔膜，该多层阻隔膜包括具有平滑表面的平滑层以及直接设置在平滑层的平滑表面上的阻隔层。平滑层包含作为聚合物基质材料的硫醇-烯材料。在一些情况下，硫醇-烯材料包括玻璃化转变温度(Tg)>20℃的固化的硫醇-烯树脂。
在另一方面，本公开描述了多层阻隔膜，该多层阻隔膜包括基底，该基底具有第一主表面和与第一主表面相对的第二主表面，以及第一平滑层，该第一平滑层直接设置在基底的第一主表面上。第二平滑层直接设置在基底的第二主表面上。第一平滑层和第二平滑层各自在与基底相反的侧面上具有平滑表面。第一阻隔层直接设置在第一平滑层的平滑表面上，并且第二阻隔层直接设置在第二平滑层的平滑表面上。第一平滑层和第二平滑层各自包含聚合物基质材料。
在本公开的示例性实施方案中获得了各种意料不到的结果和优点。本公开的示例性实施方案的一个此类优点是，一些多层阻隔膜包括平滑层，该平滑层包含作为用于容纳纳米粒子的聚合物基质材料的硫醇-烯材料，并且一些多层阻隔膜具有夹层结构，其中的任一者或它们的组合可提供优异的阻隔性能。
已汇总了本公开的示例性实施方案的各个方面和优点。上面的发明内容并非旨在描述本公开的当前某些示例性实施方案的每个例示的实施方案或每种实施方式。下面的附图和具体实施方式更具体地举例说明了使用本文所公开的原理的某些优选的实施方案。
附图说明
结合附图来考虑本公开的各种实施方案的以下详细描述可更全面地理解本公开，其中：
图1为根据一个实施方案的多层阻隔叠堆的示意性剖视图。
图2为根据另一个实施方案的具有夹层结构的多层阻隔叠堆的示意性剖视图。
在附图中，类似的附图标号指示类似的元件。虽然可不按比例绘制的上述附图示出了本公开的各种实施方案，但还可设想其它实施方案，如在具体实施方式中所提到的。在所有情况下，本公开都通过示例性实施方案的表示而非通过表述限制来描述当前所公开的公开内容。应当理解，本领域的技术人员可设计出许多其它修改形式和实施方案，这些修改形式和实施方案落在本公开的范围和实质内。
具体实施方式
对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。
术语表
在整个说明书和权利要求书中使用某些术语，虽然大部分为人们所熟知，但仍可需要作出一些解释。应当理解：
术语“均质的”意指当在宏观尺度下观察时仅表现出单相物质。
术语“(共)聚合物”(“(co)polymer”或“(co)polymers”)包括均聚物和共聚物，以及可以是例如通过共挤出或通过反应(包括例如，酯交换反应)以可混溶共混物形式形成的均聚物或共聚物。术语“共聚物”包括无规共聚物、嵌段共聚物和星形(例如，树枝状)共聚物。
关于单体、低聚物的术语“(甲基)丙烯酸酯”或意指作为醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的反应产物形成的乙烯基官能烷基酯。
术语“硫醇-烯”是指包含可光致聚合的多官能硫醇单体、多官能烯单体(包括多官能丙烯酸酯)中的一种或多种的可固化体系。可固化体系可在没有氮气保护的情况下在空气下固化。
术语“类金刚石玻璃”(DLG)是指包含碳和硅的大体上或完全无定形的玻璃，并且可任选地包含选自氢、氮、氧、氟、硫、钛和铜中的一种或多种附加组分。在某些实施方案中可存在其它元素。无定形的类金刚石玻璃膜可包含原子聚类以赋予其短程有序但基本上没有导致微观或宏观结晶度的中程和长程有序，该微观或宏观结晶度可不利地散射波长为180纳米(nm)至800nm的辐射。
术语“类金刚石碳”(DLC)是指无定形膜或无定形涂层，其包含大约50原子％至90原子％的碳和大约10原子％至50原子％的氢，其中克原子密度介于大约0.20克原子每立方厘米和大约0.28克原子每立方厘米之间，并且由大约50％至大约90％的四面体键构成。
关于特定层的术语“相邻”意指在某一位置与另一层接合或附接到另一层，在该位置处，两个层彼此紧挨(即，邻近)并直接接触，或彼此邻接但不直接接触(即，在两个层之间插入一个或多个附加层)。
通过对所公开的涂覆制品中的各个元件的位置使用取向术语诸如“在...顶上”、“在...上”、“在...之上”、“覆盖”、“最上方”、“在...下面”等，我们指元件相对于水平设置的、面向上方的基底的相对位置。然而，除非另外指明，否则本发明并非旨在基底或制品在制造期间或在制造后应具有任何特定的空间取向。
通过使用术语“外覆”来描述层相对于本公开的制品的基底或其它元件的位置，我们将该层称为在基底或其它元件的顶上，但未必与基底或其它元件邻接。
通过使用术语“由……隔开”来描述某层相对于其它层的位置，我们将该层称为被定位在两个其它层之间，但未必与任一层邻接或邻近。
关于数值或形状的术语“约”或“大约”意指该数值或特性或特征的+/-5％，但明确地包括确切的数值。例如，“约”1Pa-sec的粘度是指粘度为0.95Pa-sec至1.05Pa-sec，但也明确地包括刚好1Pa-sec的粘度。类似地，“大体上正方形”的周边旨在描述具有四条侧棱的几何形状，其中每条侧棱的长度为任何其它侧棱的长度的95％至105％，但也包括其中每条侧棱刚好具有相同长度的几何形状。
关于特性或特征的术语“大体上”意指该特性或特征表现出的程度大于该特性或特征的相反面表现出的程度。例如，“大体上”透明的基底是指与其不透射(例如，吸收和反射)相比透射更多辐射(例如，可见光)的基底。因此，透射入射在其表面上的可见光多于50％的基底是大体上透明的，但透射入射在其表面上的可见光的50％或更少的基底不是大体上透明的。
如本说明书和所附实施方案中所使用的，除非内容清楚指示其它含义，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括多个指代物。因此，例如，关于包含“一种化合物”的细旦纤维包含两种或更多种化合物的混合物。如本说明书和所附实施方案中所使用的，除非内容清楚指示其它含义，否则术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用。
如本说明书中所用的，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。
除非另外指明，否则本说明书和实施方案中所使用的表达量或成分、特性测量等的所有数值在所有情况下均应理解成由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域的技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，至少应根据所报告的数值的有效数位并通过应用惯常的舍入技术来解释每个数值参数。
图1为根据一个实施方案的多层阻隔组件100的示意性剖视图。多层阻隔组件100包括设置在柔性基底110上的阻隔叠堆120。在一些实施方案中，阻隔叠堆120和柔性基底110可形成整体保护层。在一些实施方案中，阻隔叠堆120可在使用之前从基底110剥离。阻隔叠堆120包括按层状结构布置的平滑层122和阻隔层124。柔性基底具有第一主表面112和与第一主表面112相对的第二主表面114。应当理解，基底可为刚性或半刚性的，而不是柔性的。在所描绘的实施方案中，平滑层122直接设置在柔性基底110的第一主表面112上。平滑层122包括与柔性基底110的第一主表面112相反的平滑表面122s。阻隔层124直接设置在平滑表面122s上。
平滑层122和阻隔层124可被称为成对层。尽管针对阻隔叠堆120仅示出了一个成对层(即，图1中的平滑层122和阻隔层124)，但应当理解，阻隔叠堆120可包括设置在柔性基底110的第一主表面112上的附加的交替的平滑层和阻隔层。
应当理解，在一些实施方案中，柔性基底110可为任选的。阻隔叠堆120可为可从基底110移除的，并且可施加至任何合适的装置。例如，基底110可包括其上的剥离涂层，该剥离涂层允许在不造成任何显著的损坏的情况下剥离阻隔叠堆120。
图2为根据一个实施方案的多层阻隔组件100'的示意性剖视图。多层阻隔组件100'具有夹层结构，该夹层结构包括设置在第一主表面112上的第一阻隔叠堆120和设置在第二主表面114上的第二阻隔叠堆120'。第二阻隔叠堆120'包括按层状结构布置的平滑层122'和阻隔层124'。在所描绘的实施方案中，平滑层122和平滑层122'分别直接设置在柔性基底110的第一主表面112和第二主表面114上。平滑层122'包括与柔性基底110的第二主表面114相反的平滑表面122's。阻隔层124'直接设置在平滑表面122's上。
基底110可包括热塑性膜诸如聚酯(例如，PET)、聚丙烯酸酯(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚丙烯、高密度聚乙烯或低密度聚乙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯和聚乙烯硫醚，以及热固性膜诸如纤维素衍生物、聚酰亚胺、聚酰亚胺苯并恶唑和聚苯并恶唑。
用于基底的其它合适的材料包括三氟氯乙烯-偏二氟乙烯共聚物(CTFE/VDF)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、氟化乙烯-丙烯共聚物(FEP)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、全氟烷基-四氟乙烯共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(TFE/HFP)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏二氟乙烯三元共聚物(THV)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物(HFP/VDF)、四氟乙烯-丙烯共聚物(TFE/P)和四氟乙烯-全氟甲醚共聚物(TFE/PFMe)。
另选的基底包括具有高玻璃化转变温度(Tg)的材料，优选地使用热定形、张力下退火或当载体不受限制时到高达至少热稳定温度会阻止收缩的其它技术来被热稳定的材料。如果载体还未被热稳定，则优选地载体的Tg大于聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，Tg＝105℃)的Tg。更优选地，载体的Tg为至少约110℃，还更优选地至少约120℃，并且最优选地至少约128℃。除了热稳定的聚对苯二甲酸乙二醇酯(HSPET)之外，其它优选的载体包括其它热稳定的高Tg聚酯、PMMA、苯乙烯/丙烯腈(SAN，Tg＝110℃)、苯乙烯/马来酸酐(SMA，Tg＝115℃)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN，Tg＝约120℃)、聚甲醛(POM，Tg＝约125℃)、聚乙烯萘(PVN，Tg＝约135℃)、聚醚醚酮(PEEK，Tg＝约145℃)、聚芳醚酮(PAEK，Tg＝145℃)、高Tg含氟聚合物(例如，六氟丙烯、四氟乙烯和乙烯的DYNEONTMHTE三元共聚物，Tg＝约149℃)、聚碳酸酯(PC，Tg＝约150℃)、聚α-甲基苯乙烯(Tg＝约175℃)、聚芳酯(PAR，Tg＝190℃)、聚砜(PSul，Tg＝约195℃)、聚苯醚(PPO，Tg＝约200℃)、聚醚酰亚胺(PEI，Tg＝约218℃)、聚芳砜(PAS，Tg＝220℃)、聚醚砜(PES，Tg＝约225℃)、聚酰胺酰亚胺(PAI，Tg＝约275℃)、聚酰亚胺(Tg＝约300℃)和聚邻苯二甲酰胺(热变形温度为120℃)。对于材料成本重要的应用，由HSPET和PEN制成的载体是特别优选的。对于阻隔性能极其重要的应用，可采用由更昂贵的材料制成的载体。优选地，基底的厚度为约0.01毫米(mm)至约1mm，更优选地约0.01mm至约0.25mm，更优选地约0.01mm至约0.1mm，更优选地约0.01mm至约0.05mm。
本文所述的平滑层诸如平滑层122和平滑层122'可以是由与聚合物基质材料相同的或不同的可交联聚合物材料形成的。在一些实施方案中，平滑层122或平滑层122'可包含可固化的硫醇-烯体系，该硫醇-烯体系可在没有氮气保护的情况下在空气条件下固化。在一些实施方案中，硫醇-烯材料可包括来自Tg>20℃的(一种或多种)多硫醇和(一种或多种)多烯的一种或多种固化的硫醇-烯树脂。硫醇-烯体系可包含为可光致聚合的多官能硫醇-烯单体、多官能硫醇-烯-丙烯酸酯单体和多官能硫醇-丙烯酸酯单体中的一种或多种。硫醇-烯的平滑层122或平滑层122'可包含一种或多种多硫醇单体，诸如例如季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、二-季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、二-三羟甲基丙烷四(3-巯基丙酸酯)、三[2-(3-巯基丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯、乙氧基化三甲基丙烷-三(3-巯基-丙酸酯)、乙氧基化三甲基丙烷三(3-巯基-丙酸酯)、聚己内酯四(3-巯基丙酸酯)、2,3-二((2-巯基乙基)硫代)-1-丙硫醇、二巯基二乙基硫醚、三羟甲基丙烷三(3-巯基、乙二醇二(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四巯基乙酸酯、三羟甲基丙烷三巯基乙酸酯、乙二醇二巯基乙酸酯等。
平滑层122或平滑层122'的硫醇-烯材料还可包括选自聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚烯烃、聚乙烯醚、聚烯丙基醚以及它们的组合的一种或多种多烯单体。多烯的示例为异氰脲酸三烯丙酯、三(乙二醇)二乙烯基醚(TEGDVE)、季戊四醇烯丙基醚(TAE)以及2,4,6-三烯丙氧基-1,3,5-三嗪(TOT)、三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(TTT)。其它可用的多烯单体可衍生自单异氰酸酯或多异氰酸酯与HX-R(CH＝CH2)n的反应，其中HX为选自–OH、-SH和–NH2的异氰酸酯反应性基团；R为多价(杂)烃基基团；并且n为至少1。
聚烯烃化合物可制备为多硫醇化合物和环氧-烯烃化合物的反应产物。类似地，聚烯烃化合物可通过多硫醇与二级环氧化合物或更高级环氧化合物反应，然后与环氧-烯烃化合物的反应来制备。另选地，聚氨基化合物可与环氧-烯烃化合物反应，或聚氨基化合物可与二级环氧化合物或更高级环氧化合物反应，然后与环氧-烯烃化合物反应。
聚烯烃可通过双烯基胺(诸如HN(CH2CH＝CH2))与二级环氧化合物或更高级环氧化合物或与双(甲基)丙烯酸酯或高(甲基)丙烯酸酯或多异氰酸酯的反应来制备。
聚烯烃可通过羟基官能的聚烯基化合物(诸如(CH2＝CH-CH2-O)n-R-OH)与聚环氧化合物或多异氰酸酯的反应来制备。
低聚聚烯烃可通过(甲基)丙烯酸羟烷基酯和烯丙基缩水甘油醚之间的反应来制备。
在一些优选的实施方案中，聚烯烃和/或多硫醇化合物是低聚的并且通过二者中一者过量的反应制备。例如，多硫醇可与由热自由基引发剂引发或在光照射下引发的过量聚烯烃(例如，以1比5的摩尔比)反应，使得低聚聚烯烃产物具有至少二的官能度，如下面所展示的。
相反，过量的多硫醇可与聚烯烃反应，以形成具有至少二的官能度的低聚多硫醇产物。
在下式中，为了简单起见，示出了线性硫醇-烯烃聚合物。应当理解，第一聚合物的侧链烯基团将与过量的硫醇反应，并且第二聚合物的侧链硫醇基团将与过量的烯烃反应。
或者
在一些实施方案中，(甲基)丙烯酸酯用于基质粘结剂组合物中。在一些实施方案中，可辐射固化的甲基丙烯酸酯化合物可增加基质组合物的粘度，并且可减少另外将在硫醇-烯烃树脂的热加速期间形成的缺陷。可用的可辐射固化的甲基丙烯酸酯化合物具有使水和/或氧气的侵入最小化的阻隔特性。在一些实施方案中，玻璃化转变温度(Tg)大于约100℃的甲基丙烯酸酯化合物和能够形成高交联密度的取代基可提供具有改善的气体和水蒸气阻隔特性的基质。在一些实施方案中，可辐射固化的甲基丙烯酸酯化合物是多官能的，并且合适的示例包括但不限于以商品名SR 348(乙氧基化(2)双酚A二(甲基)丙烯酸酯)、SR540(乙氧基化(4)双酚A二(甲基)丙烯酸酯)和SR239(1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯)购自宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛美国有限责任公司(Sartomer USA,LLC,Exton,PA)的那些。
(甲基)丙烯酸酯化合物形成约0重量％至约25重量％、或约5重量％至约25重量％、或约10重量％至约20重量％的基质组合物。在一些实施方案中，如果甲基丙烯酸酯聚合物形成小于5重量％的基质组合物，则(甲基)丙烯酸酯化合物不充分增加基质组合物的粘度来为硫醇-烯烃组合物提供足够的工作时间。
平滑层中硫醇-烯材料的含量按重量计可例如在约10％至约100％的范围内。在一些实施方案中，平滑层可包含例如约90重量％或更少、约80重量％或更少、约70重量％或更少、约60重量％或更少、约50重量％或更少、或约40重量％或更少的硫醇-烯材料。平滑层可包含例如约10重量％或更多、约30重量％或更多、或约50重量％或更多的硫醇-烯材料。
在一些实施方案中，本文所述的平滑层诸如平滑层122和平滑层122'还可包含一种或多种可交联的丙烯酸酯材料，诸如例如季戊四醇三丙烯酸酯、三(羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯等。可用于形成平滑层的特别优选的单体包括聚氨酯丙烯酸酯(例如，CN-968，Tg＝约84℃，以及CN-983，Tg＝约90℃，二者均可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得)、丙烯酸异冰片酯(例如，SR-506，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约88℃)、二季戊四醇五丙烯酸酯(例如，SR-399，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约90℃)、与苯乙烯共混的环氧丙烯酸酯(例如，CN-120S80，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约95℃)、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(例如，SR-355，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约98℃)、二乙二醇二丙烯酸酯(例如，SR-230，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约100℃)、1,3-丁二醇二丙烯酸酯(例如，SR-212，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约101℃)、五丙烯酸酯(例如，SR-9041，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约102℃)、季戊四醇四丙烯酸酯(例如，SR-295，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约103℃)、季戊四醇三丙烯酸酯(例如，SR-444，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约103℃)、乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如，SR-454，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约103℃)、乙氧基化(3)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如，SR-454HP，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约103℃)、烷氧基化三官能丙烯酸酯(例如，SR-9008，可从沙多玛公司(SartomerCo.)商购获得，Tg＝约103℃)、二丙二醇二丙烯酸酯(例如，SR-508，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约104℃)、新戊二醇二丙烯酸酯(例如，SR-247，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约107℃)、乙氧基化(4)双酚a二甲基丙烯酸酯(例如，CD-450，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约108℃)、环己烷二甲醇二丙烯酸酯(例如，CD-406，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约110℃)、甲基丙烯酸异冰片酯(例如，SR-423，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约110℃)、环状二丙烯酸酯(例如，IRR-214，可从USB化学品公司(UCB Chemicals)商购获得，Tg＝约208℃)和三(2-羟乙基)异氰脲酸酯三丙烯酸酯(例如，SR-368，可从沙多玛公司(Sartomer Co.)商购获得，Tg＝约272℃)、前述甲基丙烯酸酯的丙烯酸酯以及前述丙烯酸酯的甲基丙烯酸酯。
在一些实施方案中，本文所述的平滑层诸如平滑层122和平滑层122'可包含任选的粒子以改善阻隔性能。粒子可由平滑层的聚合物基质材料容纳，例如嵌入其可交联的聚合物材料中。粒子可为平均粒径在例如约2nm至约400nm范围内的纳米粒子。粒子可为单一尺寸的纳米粒子或不同尺寸的纳米粒子的混合物。应当理解，粒子可具有至多例如2微米的尺寸。粒子可为无机粒子。无机粒子的示例包括二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、氧化铝、金刚石、它们的混合物等。在一些实施方案中，平滑层可包含例如约5重量％或更多、约10重量％或更多或约20重量％或更多的粒子，约30重量％或更多的粒子，约40重量％或更多的粒子，约50重量％或更多的粒子，约60重量％或更多的粒子，或约70重量％或更多的粒子。应当理解，在一些实施方案中，粒子可为任选的，并且平滑层可以是通过聚合物材料形成的而不含粒子。
在一些实施方案中，平滑层的厚度可例如不小于约100nm、不小于约200nm、不小于约500nm、不小于约一微米、不小于约2微米、不小于约3微米、不小于约4微米或不小于约5微米。
在一些实施方案中，平滑层可通过溶液涂覆在基底的主表面上来制备。可使用常规涂覆方法诸如辊涂(例如，凹版辊涂或模涂)、喷涂(例如，静电喷涂)或模涂施加平滑层，然后可使用例如紫外线(UV)辐射或热固化进行交联。平滑层涂覆溶液可以是例如通过将溶解在溶剂中的A部分(例如，硫醇单体)和B部分(例如，烯单体)与添加剂诸如例如光引发剂或催化剂混合形成的。在一些实施方案中，平滑层可以是通过以下步骤形成的：施加一种或多种单体或低聚物的层，并使该层交联，以例如通过蒸镀和气相沉积固化(例如，通过使用电子束设备、UV光源、放电设备或其它合适的装置固化)的一种或多种可辐射交联的单体来原位形成聚合物。应当理解，在一些实施方案中，平滑层可以是通过除液体涂覆工艺(诸如例如有机气相沉积工艺)之外的任何合适的工艺形成的。
任选地，在一些实施方案中，可在平滑层与基底之间提供中间层。中间层可为底漆以改善平滑层与基底之间的粘附性，并且/或者可为湿气和气体阻隔层(例如，PVDC、EVOH等)以进一步改善阻隔性能。
本文所述的阻隔层诸如图1的阻隔层124和图2的阻隔层124'可以是由多种材料形成的。在一些实施方案中，阻隔层可包含无规共价网状物，该无规共价网状物包含碳和硅中的一种或多种以及氧、氮、氢和氟中的一种或多种。阻隔层还可包含一种或多种金属诸如例如铝、锌、锆、钛、铪等。在一些实施方案中，阻隔层可包含金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、金属碳氧化物、金属硼氧化物以及它们的组合中的一种或多种。示例性金属氧化物包括硅氧化物诸如二氧化硅、铝氧化物诸如氧化铝、钛氧化物诸如二氧化钛、铟氧化物、锡氧化物、经掺杂的锡氧化物诸如锑掺杂二氧化锡(ATO)、氧化铟锡(ITO)、氧化钽、氧化锆、氧化铪、氧化铌以及它们的组合。其它示例性材料包括碳化硼、碳化钨、碳化硅、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮氧化铝、氮氧化硅、氮氧化硼、硼氧化锆、硼氧化钛、硅铝酸盐以及它们的组合。
在一些实施方案中，阻隔层可包括类金刚石玻璃(DLG)膜。类金刚石玻璃(DLG)为包含大量硅和氧并表现出类金刚石特性的无定形碳体系。在这些膜中，在无氢的基础上，存在至少30％的碳、大量硅(通常至少25％)和不大于45％的氧。相当高量的硅与显著量的氧和大量的碳的独特组合使这些膜高度透明并且柔韧(不像玻璃)。示例性DLG材料在WO2007/015779(Padiyath和David)中有所描述，该专利以引用方式并入本文。
在形成类金刚石玻璃膜时，可将各种附加组分掺入到基础的碳或碳和氢的组合物中。这些附加组分可用于改变和增强类金刚石玻璃膜赋予基底的特性。例如，期望进一步增强阻隔特性和表面特性。
附加组分可包括氢(如果还未掺入)、氮、氟、硫、钛或铜中的一种或多种。其它附加组分也可具有有益效果。氢的添加促进了四面体键的形成。氟的添加在增强类金刚石玻璃膜的阻隔特性和表面特性上是特别有用的。氮的添加可用于增强抗氧化性并增加电导率。硫的添加可增强粘附性。钛的添加趋于增强粘附性以及扩散特性和阻隔特性。
这些类金刚石材料可被视为等离子体聚合物的形式，该等离子体聚合物可使用例如蒸气源沉积在组件上。术语“等离子体聚合物”用来表示通过在低温下使用气相中前体单体由等离子体合成的一类材料。前体分子被存在于等离子体中的高能电子分解以形成自由基物质。这些自由基物质在基底表面反应并使得聚合物薄膜生长。由于在气相和基底两者中反应过程的非特异性，因此所得的聚合物膜在性质上高度交联并且无定形。这类材料已被研究并汇总在出版物诸如以下出版物中：H.Yasuda，“等离子体聚合”，学术出版社，纽约(1985年)(H.Yasuda,“Plasma Polymerization,”Academic Press Inc.,New York(1985))；R.d'Agostino(编辑)，“聚合物的等离子体沉积、处理和蚀刻”，学术出版社，纽约(1990年)(R.d'Agostino(Ed),“Plasma Deposition,Treatment&Etching of Polymers,”Academic Press,New York(1990))；以及H.Biederman和Y.Osada，“等离子体聚合工艺”，爱思唯尔，纽约(1992年)(H.Biederman and Y.Osada,“Plasma PolymerizationProcesses,”Elsever,New York(1992))。
通常，这些聚合物由于烃官能团和含碳官能团(诸如CH3、CH2、CH、Si-C、Si-CH3、Al-C、Si-O-CH3等)的存在而使它们具有有机性质。这些官能团的存在可通过分析技术诸如IR、核磁共振(NMR)和二次离子质谱(SIMS)来确定。膜中的碳含量可通过化学分析用电子能谱法(ESCA)来定量。
不是所有的等离子体沉积工艺均得到等离子体聚合物。无机薄膜经常通过PECVD在高基底温度下沉积以生产薄无机膜诸如无定形硅、硅氧化物、氮化硅、氮化铝等。更低温工艺可用于无机前体诸如硅烷(SiH4)和氨(NH3)。在一些情况下，在等离子体中通过用氧溢流进给前体混合物来移除存在于前体中的有机组分。经常用氧流速十倍于四甲基二硅氧烷(TMDSO)流速的TMDSO-氧混合物来生产富硅膜。这些情况下生产的膜的氧硅比为约2，其接近二氧化硅的氧硅比。
本公开中一些实施方案的等离子体聚合物层可在膜中的氧硅比和膜中存在的碳的量上区别于其它无机等离子体沉积的薄膜。当使用表面分析技术诸如ESCA进行分析时，可在不含氢的基础上获得膜的基本原子组成。本公开的等离子体聚合物膜在它们的无机组分中可为大体上亚化学计量的并且大体上为富碳的，这体现了它们的有机性质。例如，在含硅的膜中，氧硅比优选地低于1.8(二氧化硅具有2.0的比率)，并且在DLG的情况下最优选地低于1.5并且碳含量为至少约10％。优选地，碳含量为至少约20％并且最优选地至少约25％。此外，膜的有机硅氧烷结构可通过膜的IR光谱(其中在1250cm-1和800cm-1处存在Si-CH3)以及通过二次离子质谱(SIMS)来检测。
与其它膜相比，DLG涂层或DLG膜的一个优点是它们的抗开裂性。DLG涂层在施加的应力或由膜的制造产生的固有应力下为固有地抗开裂的。示例性DLG涂层的特性在美国专利8034452(Padiyath和David)中有所描述，该专利以引用方式并入本文。
在一些实施方案中，阻隔层可包括类金刚石碳(DLC)膜。金刚石和DLC由于特定材料中碳原子的布置结构而显著不同。碳涂层包含大体上两种类型的碳-碳键：三角形石墨键(sp2)和四面体金刚石键(sp3)。金刚石实际上全部由四面体键构成，DLC由大约50％至90％的四面体键构成，并且石墨实际上全部由三角形键构成。碳键合的结晶度和性质确定涂层的物理特性和化学特性。金刚石为晶体，而DLC为非晶体无定形材料，如x射线衍射所确定的。不同于为基本上纯碳的金刚石，DLC包含大量氢(10原子百分比至50原子百分比)。原子百分比通过燃烧分析来确定。示例性DLC材料在WO 2007/015779(Padiyath和David)中有所描述，该专利以引用方式并入本文。
各种添加剂可用至DLC涂层。这些添加剂可包含氮、氧、氟或硅中的一种或多种。氟的添加在增强DLC涂层的阻隔特性和表面特性上是特别有用的。氟的来源包括化合物诸如四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、C2F6、C3F8和C4F10。将硅和氧添加至DLC涂层趋于改善涂层的光学透明度和热稳定性。氮的添加可用于增强抗氧化性并增加电导率。氧的来源包括氧气(O2)、水蒸气、乙醇和过氧化氢。硅的来源优选地包括硅烷，诸如SiH4、Si2H6和六甲基二硅氧烷。氮的来源包括氮气(N2)、氨(NH3)和肼(N2H6)。
在一些实施方案中，阻隔层的厚度可在例如约5nm至约5微米的范围内。
在一些实施方案中，阻隔层可以是通过等离子体工艺形成的，例如，DLG层是通过离子增强的等离子体沉积工艺形成的。为了DLG膜的沉积，将有机硅前体蒸气诸如六甲基二硅氧烷(HMDSO)与氧气混合，并且通过使用射频(RF)、中频(MF)或微波(MW)功率在0.001托至0.100托的压力下来生成等离子体。前体蒸气和氧气在等离子体中解离，并且在基底表面处反应以沉积薄膜，同时经受强烈的离子轰击。离子轰击为沉积工艺的关键方面，其使沉积薄膜致密化，并且离子轰击通过在较小的通电电极上获得负DC自偏置来实现。压力保持在100毫托以下，优选地50毫托以下，以使气相成核作用最小化并使离子轰击最大化。应当理解，阻隔层可以是使用任何合适的技术形成的。
在许多实施方案中，用于制备本文所述的阻隔层的可用技术可包括例如溅射(例如，阴极磁控溅射或平面磁控溅射)、原子层沉积(ALD)、蒸镀(例如，电阻蒸镀或电子束蒸镀)、化学气相沉积、电镀等。用于通过溅射或ALD工艺形成的阻隔层的合适的材料可包括例如硅氧化物诸如二氧化硅，铝氧化物诸如氧化铝，钛氧化物诸如二氧化钛，Si、Al和Ti中的一种或多种的复合氧化物或它们的组合。阻隔层可包含其它金属氧化物诸如氧化铟锡(ITO)。
在一些实施方案中，图2的夹层结构100'可以是通过按顺序将第一平滑层122涂覆在基底110的一个侧面112上并且然后将第二平滑层122'涂覆在基底110的另一个侧面114上，以及按顺序将第一阻隔层124涂覆在第一平滑层122上并且将第二阻隔层124'涂覆在第二平滑层122'上形成的。在一些实施方案中，夹层结构100'可以是通过2遍涂覆工艺形成的：基底110上的平滑层122和平滑层122'的单遍双侧面涂覆，并且随后进行相应的平滑层122和平滑层122'的顶部上的阻隔层124和阻隔层124'的单遍双侧面涂覆。
本文所述的多层阻隔膜(例如，具有或不具有基底(诸如基底110)的阻隔叠堆(诸如阻隔叠堆120))可用于各种装置，包括例如显示器(例如，在以引用方式并入本文的授予Nelson等人的WO 2014/113562中有所描述的包括阻隔膜和量子点层的LCD、OLED等)、太阳能电池以及其它可要求较高的湿气阻隔和耐刮擦性能的装置。多层阻隔膜的水蒸气透过率(WVTR)可在38℃和100％相对湿度下不大于约1g/m2/d、0.1g/m2/d或0.01g/m2/d，在38℃和100％相对湿度下小于约0.05g/m2/d；在一些实施方案中，在38℃和100％相对湿度下小于约0.005g/m2/d；并且在一些实施方案中，在38℃和100％相对湿度下小于约0.0005g/m2/d。在一些实施方案中，阻隔叠堆(诸如阻隔叠堆120或阻隔叠堆120')的WVTR可在50℃和100％的相对湿度下小于约1g/m2/d、0.1g/m2/d、0.05g/m2/d、0.01g/m2/d、0.005g/m2/d、0.0005g/m2/d或0.00005g/m2/d，或在85℃和100％的相对湿度下甚至小于约1g/m2/d、0.1g/m2/d、0.05g/m2/d、0.005g/m2/d、0.0005g/m2/d。在一些实施方案中，多层阻隔膜的氧气透过率(OTR)可在23℃和90％相对湿度下小于约0.005cm3/m2/d；在一些实施方案中，在23℃和90％相对湿度下小于约0.05cm3/m2/d或0.0005cm3/m2/d；并且在一些实施方案中，在23℃和90％相对湿度下小于约0.00005cm3/m2/d。多层阻隔膜的氧气透过率(OTR)可在23℃和50％相对湿度下小于0.005cc/(m2-d-atm)、0.001cc/(m2-d-atm)、0.0005cc/(m2-d-atm)、0.0001cc/(m2-d-atm)或0.00005cc/(m2-d-atm)。在一些实施方案中，本文所述的多层阻隔膜可表现出优异的耐刮擦特性(例如，如由线性磨损测试所确定的，如下面的表1所示，划痕等级不大于1)，并且通过棉布磨损测试可为耐刮擦的。
表1：线性磨损测试的划痕等级
在不脱离本公开的实质和范围的前提下，可对本公开的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本公开的实施方案并不限于以下描述的示例性实施方案，而应受权利要求书及其任何等同物中示出的限制因素控制。
现在将具体参考附图对本公开的各种示例性实施方案进行描述。在不脱离本公开的实质和范围的前提下，可对本公开的示例性实施方案进行各种修改和更改。因此，应当理解，本公开的实施方案并不限于以下所述的示例性实施方案，而应受权利要求书及其任何等同物中示出的限制条件的控制。
示例性实施方案列表
以下列出示例性实施方案。实施方案1至实施方案14、实施方案15至实施方案25以及实施方案26至实施方案33中的任一项可组合。
实施方案1为一种多层阻隔膜，所述多层阻隔膜包括：
平滑层，所述平滑层具有平滑表面；以及
阻隔层，所述阻隔层直接设置在所述平滑层的所述平滑表面上；
其中所述平滑层包含作为聚合物基质材料的硫醇-烯材料。
实施方案2为根据实施方案1所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层还包含由所述聚合物基质材料容纳的粒子。
实施方案3为根据实施方案2所述的多层阻隔膜，其中所述粒子的平均尺寸在约2nm至约2微米的范围内。
实施方案4为根据实施方案2或实施方案3所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层包含10重量％或更多的所述粒子。
实施方案5为根据实施方案2至实施方案4中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述粒子包括二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、氧化铝、锑掺杂二氧化锡(ATO)、氧化铟锡(ITO)和金刚石中的一种或多种。
实施方案6为根据实施方案1至实施方案5中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层的厚度不小于约0.5微米或不小于一微米。
实施方案7为根据实施方案1至实施方案6中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层包含无规共价网状物，所述无规共价网状物包含碳和硅中的一种或多种以及氧、氮、氢和氟中的一种或多种。
实施方案8为根据实施方案1至实施方案7中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层还包含铝、钛、锆和硅中的一种或多种。
实施方案9为根据实施方案1至实施方案8中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层为类金刚石玻璃(DLG)材料的层。
实施方案10为根据实施方案1至实施方案9中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层的厚度在约5nm至约5微米的范围内。
实施方案11为根据实施方案1至实施方案10中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述硫醇-烯材料是通过使一种或多种多硫醇单体与一种或多种多烯单体固化来形成的。
实施方案12为根据实施方案1至实施方案11中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层还包含一种或多种丙烯酸酯烯。
实施方案13为根据实施方案1至实施方案12中任一项所述的多层阻隔膜，所述多层阻隔膜还包括柔性基底，并且所述平滑层被设置所述柔性基底上。
实施方案14为根据实施方案1至实施方案13中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述柔性基底包括剥离涂层，并且所述平滑层为可从所述柔性基底剥离的。
实施方案15为一种多层阻隔膜，所述多层阻隔膜包括：
柔性基底，所述柔性基底具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；
第一平滑层，所述第一平滑层直接设置在所述柔性基底的所述第一主表面上，第二平滑层，所述第二平滑层直接设置在所述柔性基底的所述第二主表面上，所述第一平滑层和所述第二平滑层各自在与所述柔性基底相反的侧面上具有平滑表面；以及
第一阻隔层，所述第一阻隔层直接设置在所述第一平滑层的所述平滑表面上，以及第二阻隔层，所述第二阻隔层直接设置在所述第二平滑层的所述平滑表面上，
其中所述第一平滑层和所述第二平滑层各自包含聚合物基质材料。
实施方案16为根据实施方案15所述的多层阻隔膜，其中所述聚合物基质材料包含硫醇-烯材料和丙烯酸酯中的一种或多种。
实施方案17为根据实施方案15或实施方案16所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层还包含由所述聚合物基质材料容纳的粒子。
实施方案18为根据实施方案17所述的多层阻隔膜，其中所述粒子的平均尺寸在约2nm至约2微米的范围内。
实施方案19为根据实施方案17或实施方案18中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层包含10重量％或更多的所述粒子。
实施方案20为根据实施方案17至实施方案19中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述粒子包括二氧化硅、氧化锆、二氧化钛、氧化铝、锑掺杂二氧化锡(ATO)、氧化铟锡(ITO)和金刚石中的一种或多种。
实施方案21为根据实施方案15至实施方案20中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层中的至少一者的厚度不小于约0.5微米或1微米。
实施方案22为根据实施方案15至实施方案21中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层中的至少一者包含无规共价网状物，所述无规共价网状物包含碳和硅中的一种或多种以及氧、氮、氢和氟中的一种或多种。
实施方案23为根据实施方案15至实施方案22中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层中的至少一者还包含铝、钛、锆和硅中的一种或多种。
实施方案24为根据实施方案15至实施方案23中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层中的至少一者为类金刚石玻璃(DLG)材料的层。
实施方案25为根据实施方案15至实施方案24中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层中的至少一者的厚度在约5nm至约5微米的范围内。
实施方案26为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，所述多层阻隔膜的水蒸气透过率(WVTR)在50℃和100％相对湿度下不大于0.005g/m2/d、0.01g/m2/d、0.1g/m2/d或1.0g/m2/d。
实施方案27为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，所述多层阻隔膜的氧气透过率(OTR)在23℃和50％相对湿度下不大于0.0005cc/(m2-d-atm)、0.001cc/(m2-d-atm)、0.01cc/(m2-d-atm)或0.1cc/(m2-d-atm)。
实施方案28为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，所述多层阻隔膜的划痕等级为1或更好，如通过棉布磨损测试所确定的。
实施方案29为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，所述多层阻隔膜还包括粘附促进层，所述粘附促进层设置在所述基底与所述平滑层之间，或设置在所述基底与所述第一平滑层或所述第二平滑层之间。
实施方案30为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，所述多层阻隔膜还包括有机阻隔层(PVDC、EVOH)，所述有机阻隔层(PVDC、EVOH)设置在所述基底与所述平滑层之间，或设置在所述基底与所述第一平滑层或所述第二平滑层之间。
实施方案31为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层是通过溅射工艺或ALD工艺形成的。
实施方案32为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层包含硅氧化物，铝氧化物，钛氧化物，包含硅、铝和钛中的一种或多种的复合氧化物或它们的组合。
实施方案33为根据前述实施方案中任一项所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层包含氧化铟锡(ITO)。
本公开的操作将参照以下详细的实施例进一步描述。提供这些实施例以进一步说明各种具体和优选的实施方案和技术。然而，应当理解，可做出许多变型和修改而仍落在本公开的范围内。
实施例
这些实施例仅是为了进行例示性的说明，且并非旨在过度地限制所附权利要求书的范围。尽管示出本公开的广义范围的数值范围和参数为近似值，但尽可能精确地记录具体实施例中示出的数值。然而，任何数值都固有地包含某些误差，在它们各自的测试测量中所存在的标准偏差必然会引起这种误差。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到权利要求书的范围内的前提下，至少应当根据报告的数值的有效数位并通过应用惯常的舍入技术来解释每个数值参数。
实施例A1至实施例A8以及比较例C1
制备具有如图2所示的夹层构造的实施例A1至实施例A8以及具有在两个侧面上不具有阻隔层(例如，DLG)的夹层构造的比较例C1。表1提供下面的实施例中使用的所有材料的缩写和来源。
实施例A9至实施例A11以及比较例C2
制备具有如图1所示的单侧构造的实施例A9至实施例A11以及具有在平滑层的顶部上不具有DLG层的单侧构造的比较例C2。表2提供下面的实施例中使用的所有材料的缩写和来源。
实施例C3
通过将阻隔层(DLG)直接沉积在PET膜的一个表面上来制备实施例C3。在以下“DLG层涂覆过程”中描述了DLG沉积过程和条件。
表2
平滑层涂覆溶液制备1：
A部分：
将22.91g的S6和68.74g的MEK/1-甲氧基-2-丙醇(40:60重量比)添加到200ml的广口瓶中，并且然后振荡以得到具有25重量％固体的溶液。
B部分：
将14.59g的TAIC和43.77g的MEK/1-甲氧基-2-丙醇(40:60重量比)放入到200ml的广口瓶中，并且振荡以使其溶解，并且然后添加0.375g的TPO-L(相对于总固体，1重量％)以得到25重量％的固体。
平滑层涂覆溶液制备2：
A部分：
将14.90g的S6和44.7g的MEK/1-甲氧基-2-丙醇(40:60重量比)放入到200ml的广口瓶中，并且然后振荡使其溶解以得到25重量％的固体。
B部分：
将9.47g的TAIC和52.83g的MEK/1-甲氧基-2-丙醇(40:60重量比)放入到200ml的广口瓶中，并且振荡以使其溶解，并且添加28.10g的SiNaps-20和0.375g的TPO-L(根据总固体，1重量％)以得到25重量％的固体和35:65的粒子:单体重量比。
平滑层涂覆过程1：
在涂覆前，将在平滑层涂覆溶液制备1中制备的A部分与B部分混合(摩尔比：1:1)。并且然后使用槽模涂覆机在9英寸宽、2.0密耳的PET上以10ft/min的幅材速度涂覆平滑层涂覆溶液。将涂层在70℃下在线(in-line)干燥并且在氮气氛下用UV灯(Fusion H灯泡，300瓦特，100％功率)固化。
DLG层涂覆过程：
将平滑层涂覆过程1EX1涂覆的样品装载到用于制备DLG涂层的涂覆系统的真空室中，该真空室示出于美国专利5888594中(该专利以引用方式并入本文)，并且抽空至接近数十毫托。将六甲基二硅氧烷(HMDSO)和O2的反应性气体引入到该室中，并且向筒施加RF功率。调节幅材速度以实现期望的涂层厚度。DLG涂覆条件：HMDSO:O2＝155std.cm3/min:660std.cm3/min；线速度：10英尺/分钟；以及功率：8500瓦特。
WVTR测试：
水蒸气透过率(WVTR)测试通过Mocon Permatran 700装置在50℃/100％RH下进行，单位：g/(m2-d)，该装置可从明尼苏达州明尼阿波利斯的膜康公司(Mocon Inc.,Minneapolis,MN)商购获得。
OTR测试：
氧气透过率(OTR)测试通过Mocon OX-TRAN 2/21装置在23℃/50％RH下进行，单位：cc/(m2-d-atm)，该装置可从明尼苏达州明尼阿波利斯的膜康公司(Mocon Inc.,Minneapolis,MN)商购获得。实施例A1至实施例A11的WVTR测试和OTR测试的结果在下面的表3中示出。
表3
注释：
1)A1至A8阻隔构造：
+阻隔层/平滑层/PET/平滑层/阻隔层的2成对层夹层结构
+平滑层厚度：2微米/每侧面
+阻隔层(DLG)条件在“DLG层涂覆过程”中有所描述
2)A9至A11阻隔构造：
+PET/平滑层/阻隔层的1成对层单侧结构
+平滑层厚度：2微米
+阻隔层(DLG)条件在“DLG层涂覆过程”中有所描述
棉布磨损测试：
根据实施例和比较例制备的样品的耐刮擦性通过在24.0N负载和60次循环/分钟速率下10次循环后，使用10mm*10mm正方形3层棉布的棉布磨损测试后的表面变化进行评估。行程为85mm长。用于测试的仪器为磨损测试仪(以商品名“Genuine Taber,5900Reciprocating Abraser”得自泰伯工业公司(Taber Industries))。在完成棉布磨损测试后，观察样品存在的划痕，并且在表4中列出其光学特性(使用仪器“BYK Hazeguardplus”测量百分比透射率、雾度和⊿雾度(即，磨损测试后的雾度-初始雾度))。
表4
整个本说明书中提及的“一个实施方案”、“某些实施方案”、“一个或多个实施方案”或“实施方案”，无论在术语“实施方案”前是否包括术语“示例性的”都意指结合该实施方案描述的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的某些示例性实施方案中的至少一个实施方案中。因此，在整个本说明书的各处出现的短语如“在一个或多个实施方案中”、“在某些实施方案中”、“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定是指本公开的某些示例性实施方案中的同一实施方案。此外，特定特征、结构、材料或特性可在一个或多个实施方案中以任何合适的方式组合。
虽然本说明书已经详细地描述了某些示例性实施方案，但是应当理解，本领域的技术人员在理解上述内容后，可很容易地想到这些实施方案的更改、变型和等同物。因此，应当理解，本公开不应不当地受限于以上示出的例示性实施方案。特别地，如本文所用，用端值表述的数值范围旨在包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。另外，本文所用的所有数值都被认为是被术语“约”修饰。
此外，本文引用的所有出版物和专利均以引用的方式全文并入本文中，如同各个单独的出版物或专利都特别地和单独地指出以引用方式并入一般。已描述了各个示例性实施方案。这些实施方案以及其它实施方案均在如下权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种多层阻隔膜，所述多层阻隔膜包括：
平滑层，所述平滑层具有平滑表面；以及
阻隔层，所述阻隔层直接设置在所述平滑层的所述平滑表面上，
其中所述平滑层包含作为聚合物基质材料的硫醇-烯材料。
2.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层是通过溅射工艺或ALD工艺形成的，并且所述阻隔层包含硅氧化物、铝氧化物、钛氧化物或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层包含氧化铟锡(ITO)。
4.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层还包含由所述聚合物基质材料容纳的粒子。
5.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层的厚度不小于约一微米。
6.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层包含无规共价网状物，所述无规共价网状物包含碳和硅中的一种或多种以及氧、氮、氢和氟中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层为类金刚石玻璃(DLG)材料的层。
8.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述硫醇-烯材料是通过使一种或多种多硫醇单体与一种或多种多烯单体固化来形成的。
9.根据权利要求1所述的多层阻隔膜，其中所述平滑层还包含一种或多种丙烯酸酯烯。
10.一种多层阻隔膜，所述多层阻隔膜包括：
基底，所述基底具有第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面；
第一平滑层，所述第一平滑层直接设置在所述基底的所述第一主表面上，第二平滑层，所述第二平滑层直接设置在所述基底的所述第二主表面上，所述第一平滑层和所述第二平滑层各自在与所述基底相反的侧面上具有平滑表面；以及
第一阻隔层，所述第一阻隔层直接设置在所述第一平滑层的所述平滑表面上，以及第二阻隔层，所述第二阻隔层直接设置在所述第二平滑层的所述平滑表面上，
其中所述第一平滑层和所述第二平滑层各自包含聚合物基质材料。
11.根据权利要求10所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层是通过溅射工艺或ALD工艺形成的，并且所述阻隔层包含硅氧化物、铝氧化物、钛氧化物或它们的组合。
12.根据权利要求10所述的多层阻隔膜，其中所述阻隔层包含氧化铟锡(ITO)。
13.根据权利要求10所述的多层阻隔膜，其中所述第一平滑层和所述第二平滑层中的至少一者中的所述聚合物基质材料包含一种或多种固化的硫醇-烯材料。
14.根据权利要求10所述的多层阻隔膜，其中所述第一平滑层和所述第二平滑层中的至少一者还包含由所述聚合物基质材料容纳的粒子。
15.根据权利要求10所述的多层阻隔膜，其中所述第一阻隔层和所述第二阻隔层中的至少一者包含无规共价网状物，所述无规共价网状物包含碳和硅中的一种或多种以及氧、氮、氢和氟中的一种或多种。
16.根据权利要求10所述的多层阻隔膜，其中所述第一阻隔层和所述第二阻隔层中的至少一者为类金刚石玻璃(DLG)材料的层。
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