KR20180019153A - 배리어 필름, 이를 채용하는 진공 단열 패널 및 수분 배리어 백 - Google Patents

배리어 필름, 이를 채용하는 진공 단열 패널 및 수분 배리어 백 Download PDF

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metallic
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크리스토퍼 에이 머턴
타-화 유
크리스토퍼 에스 라이언스
캄 포이 치아
브렌트 비머
세드릭 베도야
폴 티 엥겐
프린스 에이미 프레츨러
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니
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Abstract

기재, 저 열전도도 유기 층, 및 무기 스택을 갖는 배리어 필름이 제공된다. 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층 및 고 열전도도 금속 재료 층을 포함할 것이다.

Description

배리어 필름, 이를 채용하는 진공 단열 패널 및 수분 배리어 백
본 발명은 배리어 필름(barrier film)에 관한 것이다. 본 발명은 이들 배리어 필름을 채용하는 진공 단열 패널 또는 정전기 차폐 수분 배리어 백을 포함하는 물품을 추가로 제공한다.
무기 또는 하이브리드 무기/유기 층이 전기, 포장 및 장식 응용 분야용의 박막에 사용되어 왔다. 예를 들어, 무기 또는 하이브리드 무기/유기 층의 다층 스택(stack)을 사용하여 수분 침투에 대해 저항성인 배리어 필름을 제조할 수 있다. 다층 배리어 필름은 또한, 수증기로 인한 손상으로부터 민감한 재료를 보호하기 위해 개발되었다. 물에 민감한 재료는 유기, 무기 및 하이브리드 유기/무기 반도체 소자와 같은 전자 구성요소일 수 있다.
진공 단열 패널(VIP: vacuum insulation panel)은, 코어(core)를 둘러싸는 거의 기밀(gas-tight)인 엔벨로프(envelope)로 이루어진 단열의 형태이며, 이로부터 공기가 배기되어 있다. VIP는 배리어 필름으로부터 형성될 수 있다. VIP는, 예를 들어 가전 제품 및 건축 구조물에 사용되어 종래의 단열재보다 더 양호한 단열 성능을 제공한다. 엔벨로프 내로의 공기의 누설은 궁극적으로 VIP의 단열 값을 저하시킬 것이기 때문에, 공지된 설계는 기체 배리어를 제공하기 위해 엔벨로프로서 가열-밀봉성 재료로 라미네이팅된 포일(foil)을 사용한다. 그러나, 포일은 전체적인 VIP 단열 성능을 감소시킨다. 이들 배리어 필름으로부터 형성된 더 양호한 배리어 필름 또는 엔벨로프 필름에 대한 필요성이 존재한다.
수분 배리어 백은 전자 구성요소의 포장에 유용하다. 수분 배리어 백은 배리어 필름으로부터 형성될 수 있으며, 수분 증기 및 산소에 대한 배리어로서 작용하여 전자 구성요소를 그것이 저장되는 동안 분해로부터 보호한다. 선행 기술의 기술이 유용할 수 있지만, 전자 구성요소의 포장에 유용한 수분 배리어 백을 위한 다른 구조물이 필요하다.
본 발명은, 예를 들어, 진공 단열 패널 및 정전기 차폐 수분 배리어 백을 위한 엔벨로프로서 사용하기에 뛰어난 유용성을 갖는 배리어 필름을 제공한다. 그것은 수분 침투 및 천공 저항성, 전자기 간섭(EMI: electromagnetic interference) 차폐, 정전기 차폐, 및 반투명성을 조합한다.
따라서, 일 태양에서 본 발명은, 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재; 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층을 포함하며; 여기서 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하고; 여기서 배리어 필름은 반투명한, 배리어 필름을 제공한다.
다른 태양에서 본 발명은, 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재; 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층을 포함하며; 여기서 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하는, 진공 단열 패널 엔벨로프를 포함하는 물품을 제공한다.
다른 태양에서 본 발명은, 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재; 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층을 포함하며; 여기서 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하고; 여기서 배리어 필름은 반투명한, 수분 배리어 백을 포함하는 물품을 제공한다.
본 발명의 예시적인 실시형태의 다양한 태양 및 이점을 요약하였다. 상기의 발명의 내용은 본 발명의 각각의 예시된 실시형태 또는 모든 구현 형태를 설명하고자 하는 것은 아니다. 추가의 특징 및 이점이 하기의 실시형태에서 개시된다. '도면' 및 하기의 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'은 본 명세서에 개시된 원리를 사용하는 소정 실시형태를 더 구체적으로 예시한다.
정의
하기에 정의된 용어들에 대해, 하기의 정의에서 사용된 용어의 수정에 대한 구체적인 언급에 기초하여 청구범위 또는 명세서의 다른 어디에서든 상이한 정의가 제공되지 않는 한, 이러한 정의가 청구범위를 포함하여, 전체 명세서에 적용될 것이다.
수치 값 또는 형상과 관련하여 용어 "약" 또는 "대략"은 수치 값 또는 성질 또는 특성의 +/- 5%를 의미하지만, 또한 정확한 수치 값뿐만 아니라 수치 값 또는 성질 또는 특성의 +/- 5% 이내의 임의의 좁은 범위도 명백히 포함한다. 예를 들어, "약" 100℃의 온도는 95℃ 내지 105℃의 온도를 지칭하지만, 또한 임의의 더 좁은 온도 범위 또는 심지어 예를 들어 정확히 100℃의 온도를 포함하는 그 범위 내의 단일 온도를 명백히 포함한다.
단수 형태의 용어는, 내용이 명확히 달리 지시하지 않는 한, 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들어, "화합물"을 함유하는 재료에 대한 언급은 둘 이상의 성분의 혼합물을 포함한다.
용어 "층"은 기재 상의 또는 그 위에 놓인 임의의 재료 또는 재료들의 조합을 지칭한다.
용어 "스택"은 특정 층이 하나 이상의 다른 층 상에 배치되지만 2개의 층의 직접 접촉이 필요하지는 않고 2개의 층 사이에 개재되는 층이 있을 수 있는 배열을 지칭한다.
다양한 층의 위치를 기술하기 위한 "위에", "상에", "덮는", "맨 위에", "위에 놓인", 및 "아래에 놓인" 등과 같은 배향을 나타내는 단어는, 수평방향으로 배치된, 상향으로 향하는 기재에 대하여 소정 층의 상대 위치를 지칭한다. 기재, 층 또는 기재 및 층을 에워싸는 물품은 제조 동안 또는 제조 후에 공간에서 임의의 특정 배향을 가져야 하는 것으로 의도되지 않는다.
다른 한 층과 기재, 또는 2개의 다른 층에 대하여 소정 층의 위치를 기술하기 위한 용어 "~에 의해 분리된"은, 기술된 층이 다른 층(들) 및/또는 기재 사이에 있지만, 반드시 인접해 있지는 않음을 의미한다.
용어 "(공)중합체" 또는 "(공)중합체성"은 단일중합체 및 공중합체뿐만 아니라, 예를 들어 공압출에 의하거나, 예를 들어 에스테르 교환 반응을 포함하는 반응에 의해 혼화성 블렌드로 형성될 수 있는 단일중합체 또는 공중합체를 포함한다. 용어 "공중합체"는 랜덤, 블록, 그래프트, 및 성상(star) 공중합체를 포함한다.
용어 "반투명한"은, 투과 반사 농도계에 의해 400 nm 내지 700 nm에서 % 투과광의 평균값으로서 측정되는 20% 내지 80%의 평균 가시광 투과를 가짐을 지칭한다.
첨부 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시형태의 하기의 상세한 설명을 고찰함으로써 본 발명이 보다 완전히 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적인 배리어 필름의 측면도이다.
도 2는 도 1의 배리어 필름을 채용하는 예시적인 진공 단열 패널의 정면도이다.
일정한 축척으로 도시되지 않을 수 있는 전술된 도면은 본 발명의 다양한 실시형태를 개시하고 있지만, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 언급된 바와 같이 다른 실시형태가 또한 고려된다. 모든 경우에, 이러한 개시 내용은 명백한 제한에 의해서가 아니라 예시적인 실시형태의 표현으로서 현재 개시되는 발명을 기술한다. 본 발명의 범주 및 사상에 속하는 많은 다른 변형 및 실시형태가 당업자에 의해 고안될 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 임의의 실시형태를 상세히 설명하기 전에, 본 발명은 그의 응용에 있어서 하기의 설명에 기재된 구성요소들의 용도, 구성, 및 배열의 상세 사항으로 제한되지 않음이 이해된다. 본 발명은 다른 실시형태가 가능하며, 본 명세서를 읽을 때 당업자에게 명백해질 다양한 방법으로 실시되거나 수행될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 표현 및 용어는 설명의 목적을 위한 것이며, 제한적인 것으로 간주되어서는 안 됨이 이해된다. 본 명세서에서 "구비하는", "포함하는" 또는 "갖는"과 이들의 변형의 사용은 그 뒤에 열거된 항목 및 그의 등가물뿐만 아니라 추가적인 항목을 포괄하는 것으로 의도된다. 다른 실시형태가 이용될 수 있고, 구조적 또는 논리적 변화가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 이루어질 수 있음이 이해된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 종점에 의한 수치 범위의 언급은 그 범위 내에 포함되는 모든 수를 포함한다(예를 들어, 1 내지 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.8, 4 및 5 등을 포함함).
달리 지시되지 않는 한, 본 명세서 및 실시형태에 사용되는, 성분의 양, 특성의 측정치 등을 표현하는 모든 수는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 수식되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 전술한 명세서 및 첨부된 실시형태의 목록에 기재된 수치 파라미터는 본 발명의 교시 내용을 이용하여 당업자가 얻고자 하는 원하는 특성에 따라 달라질 수 있다. 최소한으로, 그리고 청구된 실시형태의 범주에 대한 균등론의 적용을 제한하려는 시도로서가 아니라, 각각의 수치 파라미터는 보고된 유효숫자의 개수의 관점에서 그리고 보통의 반올림 기법을 적용함으로써 적어도 해석되어야 한다.
본 발명은 배리어 필름, 이러한 배리어 필름으로부터 형성된 VIP 엔벨로프, 이러한 엔벨로프를 포함하는 VIP, 및 이러한 배리어 필름으로부터 형성된 수분 배리어 백을 제공한다. 이제 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 예시적인 배리어 필름(20)이 예시된다. 배리어 필름(20)은 제1 주 표면(24) 및 제2 주 표면(26)을 갖는 기재(22)를 포함한다. 제1 층(30)이 기재(22)의 제1 주 표면(24)과 직접 접촉하고, 제1 층은 이어서 제2 층(40)과 접촉한다. 제1 층(30)으로서 하기에 기재될 층 및 제2 층(40)으로서 하기에 기재될 층은 실제로 어느 순서로든 기재(22)에 적용될 수 있고 여전히 적합한 배리어 특성을 달성할 수 있으며, 어느 순서든지 본 발명의 범주 내인 것으로 고려된다.
도시된 실시형태와 같은 일부 실시형태에서 제1 층(30)은 저 열전도도 유기 층(32)이다. 추가로, 선택된 기재에 대한 우수한 가요성, 인성 및 접착성이 바람직한 것으로 고려된다. 저 열전도도 유기 층(32)은 종래의 코팅 방법에 의해, 예컨대 단량체를 롤 코팅(roll coating)(예를 들어, 그라비어(gravure) 롤 코팅) 또는 분무 코팅(예를 들어, 정전기 분무 코팅)한 후 예를 들어 자외광 방사선을 사용하여 가교결합함으로써 제조될 수 있다. 또한, 저 열전도도 유기 층(32)은, 모두가 본 명세서에 참고로 포함되는 하기의 미국 특허 제4,842,893호(Yializis 등); 미국 특허 제4,954,371호(Yializis); 미국 특허 제5,032,461호(Shaw 등); 미국 특허 제5,440,446호(Shaw 등); 미국 특허 제5,725,909호(Shaw 등); 미국 특허 제6,231,939호(Shaw 등); 미국 특허 제6,045,864호(Lyons 등); 미국 특허 제6,224,948호(Affinito), 및 미국 특허 제8,658,248호(Anderson 등)에 기재된 바와 같이, 단량체의 플래시 증발, 증착, 이어서 가교결합에 의해 제조될 수 있다.
도시된 실시형태와 같은 일부 실시형태에서, 제2 층(40)은 무기 스택(도시된 실시형태에서 총괄하여 44, 46, 및 48)이다. 이러한 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층(44) 및 고 전기전도도 금속 재료 층(46)을 포함한다. 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층(44) 및 고 전기전도도 금속 재료 층(46)은 실제로 어느 순서로든 제1 층(30)에 적용될 수 있고 여전히 적합한 배리어 특성을 달성할 수 있으며, 어느 순서든지 본 발명의 범주 내인 것으로 고려된다. 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층(44)은, 바람직하게는 열전도도가 1, 0.5, 0.2, 또는 심지어 0.015 W/(cm
Figure pct00001
K) 이하이다.
고 전기전도도 금속 재료 층(46)은 고 전기전도도 금속 재료를 포함할 수 있으며, 이는 바람직하게는 전기전도도가 1 × 107 지멘스/m 초과, 1.5 × 107 지멘스/m 초과, 2 × 107 지멘스/m 초과, 3 × 107 지멘스/m 초과, 4 × 107 지멘스/m 초과, 또는 5 × 107 지멘스/m 초과이다. 적합한 고 전기전도도 금속 재료 층(46)에서 유용한 다른 특성은 층의 평면 내의 고 열저항성이다. 예를 들어, 고 전기전도도 금속 재료 층(46)은 1 cm × 1 cm 면적에 대해 열저항성이 1000 켈빈/W 초과, 2.5 × 104 켈빈/W 초과, 또는 5 × 105 켈빈/W 초과이다.
일부 도시된 실시형태에서는, 바람직한 물리적 특성을 제공하기 위해 임의의 제2 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층(48)이 존재한다. 그러한 층은 스퍼터링에 의해 편리하게 적용되고, 약 10 내지 50 nm의 두께가 편리한 것으로 고려되며, 대략 20 nm의 두께가 특히 적합한 것으로 고려된다.
도시된 실시형태와 같은 일부 실시형태는 기재(22)로부터 떨어진 쪽에서 제2 층(40)에 적용되는 임의의 저 열전도도 유기 층(50)을 추가로 포함한다. 그러한 층은 비-금속 무기 재료 층(44)을 물리적으로 보호하기 위해 채용될 수 있다. 일부 실시형태는 바람직한 특성들을 달성하기 위해 추가의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 추가의 배리어 특성이 바람직한 것으로 간주되는 경우, 비-금속 무기 재료의 추가 층이 선택적으로 예를 들어 보호용 제2 중합체 층 위에를 비롯해 적용될 수 있다. 비-금속 무기 재료의 부가적인 층은, 예를 들어, 다른 기재에 대한 라미네이션을 위한 계면 접착성을 향상시키는 것을 제공할 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 진공 단열 패널 엔벨로프로서 도 1의 배리어 필름을 채용하는 완성된 진공 단열 패널(100)의 정면도가 예시된다. 배리어 필름(20a, 20b)의 2개의 시트는 적합하게는 열 용접에 의해 맞대어 부착되어, 진공 단열 패널 엔벨로프(102)를 형성하였다. 엔벨로프(102) 내에는, 이 도면에서 윤곽으로 나타낸 코어(104)가 있다. 코어(104)는 엔벨로프(102) 내에 진공 밀봉된다.
기재
기재(22)는 적합하게는 중합체 층이다. 다양한 중합체가 사용될 수 있지만, 배리어 필름이 진공 단열 패널에 사용되는 경우, 천공 저항성 및 열 안정성이 특별히 높이 평가될 특성이다. 유용한 중합체 천공 저항성 필름의 예에는 중합체, 예컨대 폴리에틸렌(PE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리카르보네이트, 폴리에스테르카르보네이트, 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아릴레이트(PAR), 상표명 아르톤(ARTON)(일본 도쿄 소재의 제페니즈 신세틱 러버 컴퍼니(Japanese Synthetic Rubber Co.)로부터 입수가능함)을 갖는 중합체, 상표명 아바트렐(AVATREL)(미국 오하이오주 브렉스빌 소재의 비.에프. 굿리치 컴퍼니(B.F. Goodrich Co.)로부터 입수가능함)을 갖는 중합체, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리비닐리덴 다이플루오라이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리비닐 클로라이드(PVC) 및 에틸렌 비닐 알코올(EVOH)이 포함된다. 열경화성 중합체, 예컨대 폴리이미드, 폴리이미드 벤즈옥사졸, 폴리벤즈옥사졸 및 셀룰로오스 유도체가 또한 유용하다. 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP) 필름이 그러하듯이, 두께가 대략 0.002 인치(0.05 mm)인 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 적합한 선택인 것으로 고려된다. 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP)은 하기의 것들을 포함하는 몇몇 공급업체로부터 구매가능하다. 텍사스주 휴스턴 소재의 엑손모빌 케미칼 컴퍼니(ExxonMobil Chemical Company); 영국 스윈던 소재의 콘티넨탈 폴리머즈(Continental Polymers); 타이완 타이페이 시티 소재의 카이저즈 인터내셔날 코포레이션(Kaisers International Corporation); 및 인도네시아 자카르타 소재의 PT 인도폴리 스와카르사 인더스트리(ISI: Indopoly Swakarsa Industry). 적합한 필름 재료의 다른 예가 발명의 명칭이 "천-유사 중합체 필름(Cloth-like Polymeric Films)"(잭슨(Jackson) 등)인 WO 02/11978호에 교시되어 있다. 일부 실시형태에서, 기재는 둘 이상의 중합체 층의 라미네이션일 수 있다.
저 열전도도 유기 층
저 열전도도 유기 층(32)이 단량체의 플래시 증발, 증착에 이은 가교결합에 의해 형성될 경우, 증발가능 아크릴레이트 및 메타크릴레이트(본 명세서에서 "(메트)아크릴레이트"로 지칭됨) 단량체가 유용하고, 이때 증발가능 아크릴레이트 단량체가 바람직하다. 적합한 (메트)아크릴레이트 단량체는, 증발기에서 증발되고 증기 코팅기에서 액체 또는 고체 코팅으로 응축되기에 충분한 증기압을 갖는다.
적합한 단량체의 예에는 헥사다이올 다이아크릴레이트; 에톡시에틸 아크릴레이트; 시아노에틸 (모노)아크릴레이트; 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트; 옥타데실 아크릴레이트; 아이소데실 아크릴레이트; 라우릴 아크릴레이트; 베타-카르복시에틸 아크릴레이트; 테트라하이드로푸르푸릴 아크릴레이트; 다이니트릴 아크릴레이트; 펜타플루오로페닐 아크릴레이트; 니트로페닐 아크릴레이트; 2-페녹시에틸 (메트)아크릴레이트; 2,2,2-트라이플루오로메틸 (메트)아크릴레이트; 다이에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트; 트라이에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트; 트라이프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트; 테트라에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트; 네오-펜틸 글리콜 다이아크릴레이트; 프로폭실화 네오펜틸 글리콜 다이아크릴레이트; 폴리에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트; 테트라에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트; 비스페놀 A 에폭시 다이아크릴레이트; 1,6-헥산다이올 다이메타크릴레이트; 트라이메틸올 프로판 트라이아크릴레이트; 에톡실화 트라이메틸올 프로판 트라이아크릴레이트; 프로폭실화 트라이메틸올 프로판 트라이아크릴레이트; 트리스(2-하이드록시에틸)-아이소시아누레이트 트라이아크릴레이트; 펜타에리트리톨 트라이아크릴레이트; 페닐티오에틸 아크릴레이트; 나프틀옥시에틸 아크릴레이트; 제품 번호 RDX80094의 에폭시 아크릴레이트(뉴저지주 페어필드 소재의 라드큐어 코포레이션(RadCure Corp.)으로부터 입수가능함); 및 이들의 혼합물이 포함되나 이로 제한되지 않는다. 예를 들어, 비닐 에테르, 비닐 나프탈렌, 아크릴로니트릴 및 이들의 혼합물과 같은 다양한 다른 경화성 재료가 중합체 층에 포함될 수 있다.
특히, 트라이사이클로데칸 다이메탄올 다이아크릴레이트가 적합한 것으로 고려된다. 이는, 예를 들어 응축된 유기 코팅 후 UV, 전자 빔, 또는 플라즈마 개시된 자유 라디칼 비닐 중합에 의해 편리하게 적용된다. 약 250 내지 1500 nm의 두께가 적합한 것으로 고려되며, 이때 대략 750 nm의 두께가 특히 적합한 것으로 고려된다.
저 열전도도 비-금속 무기 재료 층
저 열전도도 비-금속 무기 재료 층(44)은 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 옥시-질화물, 및 산화물, 질화물, 및 옥시-질화물의 금속 합금으로 편리하게 형성될 수 있다. 일 태양에서, 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층(44)은 금속 산화물을 포함한다. 바람직한 금속 산화물에는 산화알루미늄, 산화규소, 규소 알루미늄 산화물, 알루미늄-규소-질화물, 및 알루미늄-규소-옥시-질화물, CuO, TiO2, ITO, Si3N4, TiN, ZnO, 알루미늄 아연 산화물, ZrO2, 및 이트리아-안정화 지르코니아가 포함된다. Ca2SiO4의 사용이 그의 난연성으로 인하여 고려된다. 저 열전도도 비-금속 무기 재료(44)는 미국 특허 제5,725,909호(Shaw 등) 및 미국 특허 제5,440,446호(Shaw 등)에 기재된 것들과 같은 다양한 방법에 의해 제조될 수 있으며, 이들의 개시는 참고로 포함된다. 저 열전도도 비-금속 무기 재료는 전형적으로 반응성 증발, 반응성 스퍼터링, 화학 증착, 플라즈마 강화 화학 증착 및 원자층 침착에 의해 제조될 수 있다. 바람직한 방법에는 진공 제법, 예컨대 반응성 스퍼터링 및 플라즈마 강화 화학 증착이 포함된다.
저 열전도도 비-금속 무기 재료는 박층으로서 편리하게 적용된다. 저 열전도도 비-금속 무기 재료, 예를 들어 규소 알루미늄 산화물은, 저 열전도도 유기 층(30)에 대한 양호한 계면 접착성뿐만 아니라, 예를 들어 양호한 배리어 특성을 제공할 수 있다. 그러한 층은 적합하게는 스퍼터링에 의해 적용되고, 약 5 내지 100 nm의 두께가 적합한 것으로 고려되며, 이때 대략 20 nm의 두께가 특히 적합한 것으로 고려된다.
고 전기전도도 금속 재료 층
예를 들어, 고 전기전도도 금속 재료 층(46)에 유용한 고 전기전도도 금속 재료에는 알루미늄, 은, 금, 구리, 베릴륨, 텅스텐, 마그네슘, 로듐, 이리듐, 몰리브덴, 아연, 청동, 또는 그의 조합이 포함될 수 있다. 일부 실시형태에서, 고 전기전도도 금속 재료는 구리일 수 있다. 고 전기전도도 금속 재료, 예를 들어 구리는 양호한 정전기방지 특성뿐만 아니라, 예를 들어 양호한 전자기 차폐 특성을 제공할 수 있다. 고 전기전도도 금속은 또한 높은 열전도도, 예를 들어, 1, 1.1, 1.2, 1.5, 2, 3, 또는 4 W/(cm
Figure pct00002
K) 초과의 열전도도를 가질 수 있다. 약 2 내지 100 nm 두께로 금속을 침착시켜 층의 평면 내에 고 열저항성을 제공한다. 일부 실시형태에서, 금속은 약 5 내지 100 nm 두께로 침착될 수 있다. 일부 실시형태에서, 금속은 약 10 내지 50 nm 두께로 침착될 수 있다. 일부 실시형태에서, 금속은 약 10 내지 30 nm 두께로 침착될 수 있다. 일부 실시형태에서는, 고 전기전도도 금속 재료를 부분적으로 산화시키는 것이 편리할 수 있다.
코어
다시 도 2를 참조하면, 일부 실시형태에서, 진공 단열 패널(100)은, 편리하게는 예를 들어 대략 4 마이크로미터 크기의 작은 개방 셀을 갖는 경질 발포체 형태의 코어(104)를 포함한다. 미공성 발포체 코어에 대한 한 공급업체는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)이다. 일부 실시형태에서, 이격된 평행한 배기 통로 또는 홈이 코어의 면(face)에 커팅되거나 형성된다. 코어가 엔벨로프 내에서 어떻게 진공 밀봉될 수 있는지에 대한 정보가, 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제6,106,449호(Wynne)에 개시되어 있다. 다른 유용한 재료에는 건식 실리카(fumed silica), 유리 섬유 및 에어로겔(aerogel)이 포함된다.
가열 밀봉 층
선택적인 가열 밀봉 층이 또한 존재할 수 있다. 폴리에틸렌, 또는 선형 저 밀도 폴리에틸렌과 저 밀도 폴리에틸렌의 블렌드가 적합한 것으로 고려된다. 가열 밀봉 층은 압출, 코팅 또는 라미네이션에 의해 배리어 필름에 적용될 수 있다. 고 밀도 폴리에틸렌을 포함하는 공압출된 복합 층이 또한 적합한 것으로 고려된다.
난연성 층
엔벨로프가 난연성을 갖는 것이 적합할 수 있다. 예를 들어, 기재는 그 자체가 난연성 재료를 포함할 수 있거나, 별도의 난연성 층이 제1 층 반대편에 있는 기재의 대향하는 주 표면과 직접 접촉하여 위치될 수 있다. 층상(layered) 제품에 사용하기에 적합한 난연성 재료에 대한 정보가, 본 명세서에 참고로 포함되는, 미국 특허 출원 제2012/0164442호(옹(Ong) 등)에서 확인된다.
특성
배리어 필름, 또는 배리어 필름을 채용하는 수분 배리어 백 또는 VIP가 반투명한 것이 편리할 수 있다. 예를 들어, 반투명한 배리어 필름은 바코드 스캐너를 사용하여 배리어 필름을 통해 바코딩된 부분을 직접 판독하는 것을 허용하며, 이는 백에 바코딩할 필요성을 제거할 수 있다. 이러한 백 내부의 부품 또는 건조제 및 습도 표시 카드의 조사를 위해 그러한 반투명한 배리어 필름을 수분 배리어 백에 사용할 수 있다.
일부 실시형태에서, 배리어 필름, 또는 배리어 필름을 채용하는 수분 배리어 백 또는 VIP는 Rs가 50, 40, 30, 20, 15, 10, 또는 5 옴/sq 미만이다. 일부 실시형태에서, 배리어 필름, 또는 배리어 필름을 채용하는 수분 배리어 백 또는 VIP는 정전기 차폐가 10, 7, 5, 또는 3 나노줄 미만이다. 일반적으로, Rs가 50 옴/sq 미만이거나 정전기 차폐가 10 나노줄 미만인 배리어 필름은 전자기 차폐 특성이 양호할 수 있다.
일부 실시형태에서, 배리어 필름, 또는 배리어 필름을 채용하는 수분 배리어 백 또는 VIP는 정전기 방전 시간이 2, 1, 또는 0.5 초 미만이다. 일반적으로, 그러한 정전기 방전 시간은 필름의 양호한 정전기방지 특성에 기여할 수 있다.
배리어 필름, 또는 배리어 필름을 채용하는 수분 배리어 백 또는 VIP는 0.2, 0.1, 0.05, 또는 0.01 g/m2/일 미만의 수증기 투과율을 가짐으로써 양호한 배리어 특성을 제공할 수 있다.
하기의 실시형태는 본 발명을 예시하는 것이며 비제한적인 것으로 의도된다.
실시형태
하기의 실시예는 본 발명을 예시하는 것이며 비제한적인 것으로 의도된다.
1. (a) 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재;
(b) 상기 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및
(c) 상기 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 상기 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층을 포함하며;
여기서 상기 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 상기 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하는; 반투명한 배리어 필름.
2. 실시형태 1에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료 층이 고 전기전도도 금속 재료를 포함하는 배리어 필름.
3. 실시형태 2에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료의 전기전도도가 1.5 × 107 지멘스/m 초과인 배리어 필름.
4. 실시형태 3에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료가 알루미늄, 은, 금, 구리, 베릴륨, 텅스텐, 마그네슘, 로듐, 이리듐, 몰리브덴, 아연, 청동, 또는 그의 조합 중 하나 이상으로부터 선택되는 배리어 필름.
5. 실시형태 1 내지 실시형태 4 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층이 저 열전도도 비-금속 무기 재료를 포함하고, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료가 산화알루미늄, 산화규소, 알루미늄-규소-산화물, 알루미늄-규소-질화물, 및 알루미늄-규소-옥시-질화물, CuO, TiO2, ITO, Si3N4, TiN, ZnO, 알루미늄 아연 산화물, ZrO2, 이트리아-안정화 지르코니아, 및 Ca2SiO4 중 하나 이상으로부터 선택되는 배리어 필름.
6. 실시형태 1 내지 실시형태 5 중 어느 한 실시형태에 있어서, 부가적인 저 열전도도 유기 층을 추가로 포함하는 배리어 필름.
7. 실시형태 1 내지 실시형태 6 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 층 반대편에 있는 상기 기재의 대향하는 주 표면과 직접 접촉하는 난연성 층을 추가로 포함하는 배리어 필름.
8. 실시형태 1 내지 실시형태 7 중 어느 한 실시형태에 있어서, Rs가 50 옴/sq 미만인 배리어 필름.
9. 실시형태 1 내지 실시형태 8 중 어느 한 실시형태에 있어서, 정전기 방전 시간이 2 초 미만인 배리어 필름.
10. 실시형태 1 내지 실시형태 9 중 어느 한 실시형태에 있어서, 정전기 차폐가 10 나노줄 미만인 배리어 필름.
11. 실시형태 1 내지 실시형태 10 중 어느 한 실시형태에 있어서, 수증기 투과율이 0.031 g/m2/일 미만인 배리어 필름.
12. (a) 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재;
(b) 상기 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및
(c) 상기 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 상기 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층을 포함하며;
여기서 상기 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 상기 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하는, 진공 단열 패널 엔벨로프를 포함하는 물품.
13. 실시형태 12에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료 층이 고 전기전도도 금속 재료를 포함하는 물품.
14. 실시형태 13에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료의 전기전도도가 1.5 × 107 지멘스/m 초과인 물품.
15. 실시형태 14에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료가 알루미늄, 은, 금, 구리, 베릴륨, 텅스텐, 마그네슘, 로듐, 이리듐, 몰리브덴, 아연, 청동, 또는 그의 조합 중 하나 이상으로부터 선택되는 물품.
16. 실시형태 11 내지 실시형태 15 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층이 저 열전도도 비-금속 무기 재료를 포함하고, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료가 산화알루미늄, 산화규소, 알루미늄-규소-산화물, 알루미늄-규소-질화물, 및 알루미늄-규소-옥시-질화물, CuO, TiO2, ITO, Si3N4, TiN, ZnO, 알루미늄 아연 산화물, ZrO2, 이트리아-안정화 지르코니아, 및 Ca2SiO4 중 하나 이상으로부터 선택되는 물품.
17. 실시형태 11 내지 실시형태 16 중 어느 한 실시형태에 있어서, 부가적인 저 전도도 유기 층을 추가로 포함하는 물품.
18. 실시형태 11 내지 실시형태 17 중 어느 한 실시형태에 있어서, 가열 밀봉 층을 추가로 포함하는 물품.
19. 실시형태 11 내지 실시형태 18 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 기재가 난연성 재료를 포함하는 물품.
20. 실시형태 11 내지 실시형태 19 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 제1 층 반대편에 있는 상기 기재의 대향하는 주 표면과 직접 접촉하는 난연성 층을 추가로 포함하는 물품.
21. 실시형태 11 내지 실시형태 20 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 진공 단열 패널 엔벨로프가 코어 층을 추가로 포함하는 물품.
22. 실시형태 11 내지 실시형태 21 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 진공 단열 패널 엔벨로프의 Rs가 50 옴/sq 미만인 물품.
23. 실시형태 11 내지 실시형태 22 중 어느 한 실시형태에 있어서, 상기 진공 단열 패널 엔벨로프의 정전기 차폐가 10 나노줄 미만인 물품.
24. (a) 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재;
(b) 상기 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및
(c) 상기 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 상기 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층을 포함하며;
여기서 상기 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 상기 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하는, 수분 배리어 백을 포함하는 물품으로서;
여기서 상기 배리어 필름은 반투명한 물품.
25. 실시형태 24에 있어서, 상기 수분 배리어 백의 정전기 방전 시간이 2 초 미만인 물품.
실시예
본 명세서에 인용된 모든 참고 문헌 및 간행물은 전체적으로 본 발명에 참고되어 본 명세서에 명백하게 포함된다. 본 발명의 예시적인 실시예가 논의되었으며, 본 발명의 범주 내에 있는 가능한 변형예를 참조하였다. 예를 들어, 예시적인 일 실시형태와 연결하여 도시된 특징을 본 발명의 다른 실시형태와 연결하여 사용할 수 있다. 본 발명에서의 이들 및 다른 변경 및 수정은 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 당업자에게 명백할 것이며, 본 발명은 본 명세서에 기술된 예시적인 실시예들로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 하기에 제공되는 특허청구범위 및 그 등가물에 의해서만 제한되어야 한다.
시험 방법
수증기 투과율(WVTR)
하기 실시예들 중 일부를 미국 미네소타주 미니애폴리스 소재의 모콘(Mocon)으로부터 퍼마트란(PERMATRAN) W700으로 구매가능한 증기 투과 시험 장치로 배리어 특성에 대해 시험하였다. 시험 상황은 50℃ 및 100% RH였다.
가시광 투과(%T)
실시예 중 일부를 평균 가시광 투과에 대해 측정하였다. 구매가능한 분광광도계 기기인 매사추세츠주 알섬 소재의 퍼킨 엘머(Perkin Elmer)로부터의 람다 950(Lambda 950) 또는 버지니아주 레손 소재의 헌터랩(HunterLab)에 의한 울트라스캔 프로(UltraScan PRO)를 사용하여 % 투과광을 측정하였다. 400 nm 내지 700 nm의 % 투과광의 평균 값을 계산하였다.
정전기 방전
구매가능한 측정 장비 ― 펜실베이니아주 글렌사이드 소재의 일렉트로-테크 시스템즈 인코포레이티드(Electro-Tech Systems Inc)에 의한 모델 406C 상에서 하기의 실시예 중 일부를 정전기 방전에 대해 시험하였다.
시트 저항 Rs
구매가능한 비접촉 와전류 측정 장비 ― 위스콘신주 프레스컷 소재의 델콤 인스트루먼츠 인코포레이티드(Delcom Instruments Inc)에 의한 모델 717 컨덕턴스 모니터(Conductance monitor) 상에서 실시예 중 일부를 시트 저항에 대해 시험하였다.
정전기 차폐 시험
구매가능한 장비 ― 펜실베이니아주 글렌사이드 소재의 일렉트로-테크 시스템즈 인코포레이티드에 의한 모델 4431T 상에서 실시예 중 일부를 ANSI/ESD S11.31에 따라 정전기 차폐에 대해 시험하였다.
실시예
실시예 1
미국 특허 제5,440,446호(Shaw 등) 및 제7,018,713호(Padiyath 등)에 기재된 코팅기와 유사한 진공 코팅기 상에서 배리어 필름의 하기 실시예를 제조하였다. 이 코팅기에 버지니아주 체스터 소재의 듀폰-테이진 필름즈(DuPont-Teijin Films)로부터 구매가능한 0.05 mm 두께, 14 인치(35.6 cm) 폭 PET 필름의 무한 길이 롤의 형태의 기재를 끼웠다. 이어서 이 기재를 16 fpm(4.9 m/분)의 일정한 라인 속도로 전진시켰다. 저 열전도도 유기 층의 접착성을 개선하기 위해 기재에 질소 플라즈마 처리를 가함으로써 기재를 코팅에 대해 준비하였다.
12.5 인치(31.8 cm)의 코팅 폭을 만들기 위해 초음파 무화 및 플래시 증발에 의해, 미국 펜실베이니아주 엑스톤 소재의 사토머 유에스에이로부터 사토머 SR833S로서 구매가능한 트라이사이클로데칸 다이메탄올 다이아크릴레이트를 적용함으로써 저 열전도도 유기 층을 기재 상에 형성하였다. 후속하여, 이러한 단량체 코팅을 7.0 ㎸ 및 4.0 mA에서 작동하는 전자 빔 경화 건을 이용하여 하류측에서 즉시 경화시켰다. 증발기 내로의 액체의 유동은 1.33 ml/분이었고, 기체 유량은 60 sccm이었고, 증발기 온도는 260℃로 설정하였다. 공정 드럼 온도는 -10℃였다.
이러한 저 열전도도 유기 층의 상부에, 고 전기전도도 금속 무기 재료로 시작하여, 무기 스택을 적용하였다. 보다 구체적으로, 4 kW의 전력에서 작동되는 종래의 AC 스퍼터링 공정을 채용하여 15 nm 두께의 구리 층을 방금 중합된 저 열전도도 유기 층 상에 침착시켰다(전기전도도의 문헌 값은 5.96 × 107 지멘스/m이고 구리의 열전도도의 문헌 값은 4.0 W/(cm
Figure pct00003
K)임). 이어서, 저 열전도도 비-금속 무기 재료를 40 ㎑ AC 전력 공급 장치를 채용하는 AC 반응성 스퍼터 침착 공정에 의해 레잉 다운하였다. 캐소드는 미국 메인주 비드포드 소재의 솔레라스 어드밴스드 코팅스 유에스로부터 입수한 Si(90%)/Al(10%) 타겟을 가졌다. 스퍼터링 동안 캐소드에 대한 전압을, 전압을 모니터링하고 전압이 높게 유지되고 타겟 전압을 하락시키지 않도록 산소 흐름을 제어하는 피드백 제어 루프에 의해 제어하였다. 시스템을 16 kW의 전력에서 작동시켜 20 nm 두께의 규소 알루미늄 산화물 층을 구리 층 상에 침착하였다.
추가의 인-라인 공정을 사용하여 규소 알루미늄 산화물 층의 상부에 제2 중합체 층을 침착하였다. 무화 및 증발에 의해 단량체 용액으로부터 이러한 중합체 층을 생성하였다. 그러나, 이러한 상부 층을 형성하기 위해 적용한 재료는 델라웨어주 에센 소재의 에보닉(Evonik)으로부터 다이나실란 1189(DYNASILAN 1189)로서 구매가능한 3 중량%(N-(n-부틸)-3-아미노프로필트라이메톡시실란; 델라웨어주 루트비히스하펜 소재의 바스프(BASF)로부터 이르가큐어 184(IRGACURE 184)로서 구매가능한 1 중량% 1-하이드록시-사이클로헥실-페닐-케톤의 혼합물이었으며; 나머지는 사토머 SR833S(SARTOMER SR833S)였다. 이러한 혼합물의 무화기 내로의 유량은 1.33 ml/분이었고, 기체 유량은 60 sccm이었고, 증발기 온도는 260℃였다. 일단 규소 알루미늄 산화물 층 상에 응축되면, 코팅된 혼합물을 UV 광을 이용하여 완성된 중합체로 경화시켰다.
이것을 상기에 논의된 시험 방법에 따라 수증기 투과에 대해 시험하였다. 이러한 실험에서 수증기 투과율은 장치에 대한 검출 한계 미만인 것으로 밝혀졌다.
실시예 2
기재가 2.15 밀 두께의 이축 배향 폴리프로필렌인 점을 제외하고는, 실시예 1의 절차에 따라 배리어 필름을 제조하였다. 이것을 상기에 논의된 시험 방법에 따라 수증기 투과에 대해 시험하였고, 수증기 투과율은 장치에 대한 검출 한계 미만인 것으로 밝혀졌다.
실시예 3
미국 특허 제5,440,446호(Shaw 등) 및 제7,018,713호(Padiyath 등)에 기재된 코팅기와 유사한 진공 코팅기 상에서 배리어 필름의 하기 실시예를 제조하였다. 이 코팅기에 대한민국 과천-시 소재의 코오롱 인더스트리즈 인코포레이티드(Kolon Industries Inc.)로부터 아스트롤 ST01(Astroll ST01)로서 구매가능한 0.00092 인치(0.023 mm) 두께의 PET 필름의 무한 길이 롤의 형태의 기재를 끼웠다. 이어서 이 기재를 16 fpm(4.9 m/분)의 일정한 라인 속도로 전진시켰다. 저 열전도도 유기 층의 접착성을 개선하기 위해 기재에 질소 플라즈마 처리를 가함으로써 기재를 코팅에 대해 준비하였다.
12.5 인치(31.8 cm)의 코팅 폭을 만들기 위해 초음파 무화 및 플래시 증발에 의해, 미국 펜실베이니아주 엑스톤 소재의 사토머 유에스에이로부터 사토머 SR833S로서 구매가능한 트라이사이클로데칸 다이메탄올 다이아크릴레이트를 적용함으로써 저 열전도도 유기 층을 기재 상에 형성하였다. 후속하여, 이러한 단량체 코팅을 7.0 ㎸ 및 4.0 mA에서 작동하는 전자 빔 경화 건을 이용하여 하류측에서 즉시 경화시켰다. 증발기 내로의 액체의 유동은 1.33 ml/분이었고, 기체 유량은 60 sccm이었고, 증발기 온도는 260℃로 설정하였다. 공정 드럼 온도는 -10℃였다.
이러한 저 열전도도 유기 층의 상부에, 고 전기전도도 금속 무기 재료로 시작하여, 무기 스택을 적용하였다. 보다 구체적으로, 각각의 캐소드에 대해 2.8 kW의 전력에서 작동되는 종래의 DC 스퍼터링 공정을 사용하는 2개의 캐소드를 채용하여 35 nm 두께의 구리 층을 방금 중합된 저 열전도도 유기 층 상에 침착시켰다(전기전도도의 문헌 값은 5.96 × 107 지멘스/m이고 구리의 열전도도의 문헌 값은 4.0 W/(cm
Figure pct00004
K)임). 이어서, 저 열전도도 비-금속 무기 재료를 40 ㎑ AC 전력 공급 장치를 채용하는 AC 반응성 스퍼터 침착 공정에 의해 레잉 다운하였다. 캐소드는 미국 메인주 비드포드 소재의 솔레라스 어드밴스드 코팅스 유에스로부터 입수한 Si(90%)/Al(10%) 타겟을 가졌다. 스퍼터링 동안 캐소드에 대한 전압을, 전압을 모니터링하고 전압이 높게 유지되고 타겟 전압을 하락시키지 않도록 산소 흐름을 제어하는 피드백 제어 루프에 의해 제어하였다. 시스템을 16 kW의 전력에서 작동시켜 20 nm 두께의 규소 알루미늄 산화물 층을 구리 층 상에 침착하였다.
추가의 인-라인 공정을 사용하여 규소 알루미늄 산화물 층의 상부에 제2 중합체 층을 침착하였다. 무화 및 증발에 의해 단량체 용액으로부터 이러한 중합체 층을 생성하였다. 그러나, 이러한 상부 층을 형성하기 위해 적용한 재료는 3 중량%(N-n-부틸-아자-2,2-다이메톡시실라사이클로펜탄)의 혼합물이었고; 나머지는 사토머 SR833S였다. 후속하여, 이러한 단량체 코팅을 7.0 ㎸ 및 10.0 mA에서 작동하는 전자 빔 경화 건을 이용하여 하류측에서 즉시 경화시켰다. 이러한 혼합물의 무화기 내로의 유량은 1.33 ml/분이었고, 기체 유량은 60 sccm이었고, 증발기 온도는 260℃였다.
실시예 4
다음의 사항을 제외하고는, 배리어 필름을 일반적으로 실시예 3의 절차에 따라 제조하였다. 50 nm 두께의 구리 층을 침착시키기 위해, 구리를 침착시키기 위해 사용한 각각의 캐소드에 대한 전력은 4.0 kW였다.
실시예 5
다음의 사항을 제외하고는, 배리어 필름을 일반적으로 실시예 3의 절차에 따라 제조하였다. 사용된 기재는 토레이 플라스틱스 아메리카(Toray Plastics America)로부터 구매가능한 0.97 밀의 PET였으며, 10 nm 두께의 구리 층을 침착시키기 위해, 구리를 침착시키기 위해 사용한 각각의 캐소드에 대한 전력은 0.8 kW였다.
실시예 6
다음의 사항을 제외하고는, 배리어 필름을 일반적으로 실시예 5의 절차에 따라 제조하였다. 20 nm의 규소 알루미늄 옥시 질화물을 침착시키기 위한 AC 반응성 스퍼터링 공정에서 SiAl 타겟을 사용하는 캐소드에는 80 sccm의 N2를 유동시켰다.
실시예 7
다음의 사항을 제외하고는, 배리어 필름을 일반적으로 실시예 5의 절차에 따라 제조하였다. 저 열전도도 유기 층이 기재 상에 형성될 때 증발기 내로의 액체의 유동은 2.66 ml/분이었다.
정전기 방전, 정전기 차폐, 투명도, Rs, 및 WVTR의 결과는 하기 표 1에 제공되어 있다.
[표 1]
Figure pct00005

Claims (25)

  1. 반투명한 배리어 필름(barrier film)으로서,
    (a) 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재;
    (b) 상기 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택(stack) 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및
    (c) 상기 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 상기 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층
    을 포함하되,
    상기 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 상기 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하는, 배리어 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료 층이 고 전기전도도 금속 재료를 포함하는, 배리어 필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료의 전기전도도가 1.5 × 107 지멘스/m 초과인, 배리어 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료가 알루미늄, 은, 금, 구리, 베릴륨, 텅스텐, 마그네슘, 로듐, 이리듐, 몰리브덴, 아연, 청동, 또는 그의 조합 중 하나 이상으로부터 선택되는, 배리어 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층이 저 열전도도 비-금속 무기 재료를 포함하고, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료가 산화알루미늄, 산화규소, 알루미늄-규소-산화물, 알루미늄-규소-질화물, 및 알루미늄-규소-옥시-질화물, CuO, TiO2, ITO, Si3N4, TiN, ZnO, 알루미늄 아연 산화물, ZrO2, 이트리아-안정화 지르코니아, 및 Ca2SiO4 중 하나 이상으로부터 선택되는, 배리어 필름.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 부가적인 저 열전도도 유기 층을 추가로 포함하는 배리어 필름.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층 반대편에 있는 상기 기재의 대향하는 주 표면과 직접 접촉하는 난연성 층을 추가로 포함하는 배리어 필름.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 50 옴/sq 미만의 Rs를 갖는 배리어 필름.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 2 초 미만의 정전기 방전 시간을 갖는, 배리어 필름.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 10 나노줄 미만의 정전기 차폐를 갖는, 배리어 필름.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 0.031 g/m2/일 미만의 수증기 투과율을 갖는, 배리어 필름.
  12. 진공 단열 패널 엔벨로프(envelope)를 포함하는 물품으로서,
    (a) 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재;
    (b) 상기 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및
    (c) 상기 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 상기 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층
    을 포함하되,
    상기 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 상기 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하는, 물품.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료 층이 고 전기전도도 금속 재료를 포함하는, 물품.
  14. 제13항에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료의 전기전도도가 1.5 × 107 지멘스/m 초과인, 물품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 고 전기전도도 금속 재료가 알루미늄, 은, 금, 구리, 베릴륨, 텅스텐, 마그네슘, 로듐, 이리듐, 몰리브덴, 아연, 청동, 또는 그의 조합 중 하나 이상으로부터 선택되는, 물품.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층이 저 열전도도 비-금속 무기 재료를 포함하고, 상기 저 열전도도 비-금속 무기 재료가 산화알루미늄, 산화규소, 알루미늄-규소-산화물, 알루미늄-규소-질화물, 및 알루미늄-규소-옥시-질화물, CuO, TiO2, ITO, Si3N4, TiN, ZnO, 알루미늄 아연 산화물, ZrO2, 이트리아-안정화 지르코니아, 및 Ca2SiO4 중 하나 이상으로부터 선택되는, 물품.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 부가적인 저 전도도 유기 층을 추가로 포함하는 물품.
  18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 밀봉 층을 추가로 포함하는 물품.
  19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기재가 난연성 재료를 포함하는, 물품.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 층 반대편에 있는 상기 기재의 대향하는 주 표면과 직접 접촉하는 난연성 층을 추가로 포함하는 물품.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 단열 패널 엔벨로프가 코어(core) 층을 추가로 포함하는, 물품.
  22. 제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 단열 패널 엔벨로프의 수분 증기 투과율이 0.2 g/m2/일 미만인, 물품.
  23. 제11항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 단열 패널 엔벨로프의 정전기 차폐가 10 나노줄 미만인, 물품.
  24. 수분 배리어 백을 포함하는 물품으로서,
    (a) 2개의 대향하는 주 표면을 갖는 기재;
    (b) 상기 기재의 대향하는 주 표면 중 하나와 직접 접촉하는 제1 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층인, 제1 층; 및
    (c) 상기 제1 층과 직접 접촉하는 제2 층으로서, 무기 스택 또는 저 열전도도 유기 층이고, 상기 제1 층에서 선택된 것과 동일하지 않은, 제2 층
    을 포함하되,
    상기 무기 스택은 저 열전도도 비-금속 무기 재료 층, 및 고 전기전도도 금속 재료 층의 평면 내에 고 열저항성을 갖는 상기 고 전기전도도 금속 재료 층을 포함하고,
    상기 배리어 필름은 반투명한, 물품.
  25. 제24항에 있어서, 상기 수분 배리어 백의 정전기 방전 시간이 2 초 미만인, 물품.
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