專利名稱：撓性導(dǎo)電薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)電薄層和由其得到的光學(xué)制品。
背景技術(shù)：
玻璃窗材料有時(shí)包括一種或多種設(shè)計(jì)的功能層以提高玻璃窗性能。一種重要的功能層可減少紅外線的透射。阻透紅外線的功能層通常由半透明的金屬化或者著色的聚合物膜結(jié)構(gòu)制造，所述的結(jié)構(gòu)反射或者吸收不希望的太陽輻射。描述這樣功能層的參考資料包括U.S.4,590,118、4,639,069和4,799,745。使用金屬化薄膜結(jié)構(gòu)導(dǎo)電的功能層還可以用于比如天線、電磁干擾(EMI)保護(hù)的目的，及用于電熱薄膜應(yīng)用場(chǎng)合比如玻璃窗和顯示器的去霧化、去薄霧、除霜或者除冰。電熱薄膜應(yīng)用場(chǎng)合需要大的載流能力，但是當(dāng)需要可見光透明度時(shí)，必須使用非常薄(和因此很易碎的)的金屬或者金屬合金層。描述這樣電熱薄膜應(yīng)用場(chǎng)合的參考資料包括U.S.3,529,074、4,782,216、4,786,783、5,324,374和5,332,888。電熱薄膜對(duì)于車輛裝配防碎安全玻璃特別感興趣。常規(guī)的車輛裝配防碎安全玻璃是兩種剛性層通常為玻璃和防裂吸收機(jī)械能的中間層通常為增塑聚乙烯醇縮丁醛(“PVB”)的層壓材料。電熱玻璃窗是這樣制備的布置PVB層、電熱薄膜層和位于玻璃層之間適當(dāng)?shù)碾姌O，從結(jié)合表面除去空氣，然后使裝配體經(jīng)高溫處理并在高壓釜中壓合以將PVB、電熱薄膜層和玻璃熔合為光學(xué)明亮的結(jié)構(gòu)。例如，得到的電熱裝配防碎安全玻璃能被用于汽車、飛機(jī)、火車或者其它車輛的擋風(fēng)玻璃、后窗、遮陽篷頂或者側(cè)窗。
為增強(qiáng)車輛空氣動(dòng)力學(xué)性能和改善外面的可見性，許多車輛窗形狀不是平面的，越來越多的包括嚴(yán)格的角度和復(fù)雜曲線。這些角度和特性曲線使電熱功能層很難層壓為車輛玻璃窗材料。有時(shí)，在層壓之后立即會(huì)出現(xiàn)電或者光缺陷，有時(shí)在使用玻璃窗期間發(fā)生故障。
發(fā)明簡(jiǎn)述導(dǎo)電功能層的延伸導(dǎo)致比如擦傷或者裂縫缺陷。在電熱薄膜中，當(dāng)供給薄膜能量時(shí)這些缺陷導(dǎo)致熱點(diǎn)的形成，尤其是當(dāng)該擦傷或者裂縫定向垂直于流過電熱功能層的電流方向時(shí)。在EMI屏蔽中，這些缺陷可導(dǎo)致電磁能滲漏。
我們相信這樣的缺陷在某種程度上是由透明導(dǎo)電層的易碎性或者這樣層的侵蝕傾向引起的。在包含大量透明導(dǎo)電層的薄膜中，如果處理薄膜(例如，層壓為玻璃窗或者成形為EMI屏蔽)或者置于應(yīng)用中溫度變化條下時(shí)，層之間距離局部變化由可能發(fā)生的延伸、加熱和冷卻引起。我們相信當(dāng)包含大量導(dǎo)電功能層的薄膜放置鄰近于PVB時(shí)可使這些困難更嚴(yán)重。PVB片通常包含明顯大量的增塑劑及其他助劑。我們相信這些助劑可以遷移進(jìn)入薄膜層并導(dǎo)致侵蝕、溶脹或者其它的影響，這導(dǎo)致導(dǎo)電功能層之間距離的局部變化。
本發(fā)明申請(qǐng)公開了一種制造導(dǎo)電可見光透射薄膜的過程，包括a)提供可見光透射的撓性支撐體，b)在支撐體頂上形成可見光透射的第一金屬或者金屬合金層，c)在第一金屬或者金屬合金層頂上形成有機(jī)層，d)交聯(lián)有機(jī)層以形成可見光透射的交聯(lián)聚合層，e)在該交聯(lián)聚合層頂上形成可見光透射的第二金屬或者金屬合金層，和f)將一個(gè)或多個(gè)電極連接到第一和第二金屬或者金屬合金層的至少一種上。
得到的薄膜看來似乎比第一和第二金屬或者金屬合金層之間使用非交聯(lián)有機(jī)層或者無機(jī)層的薄膜具有更好的可成形性和抗破壞強(qiáng)度。
本發(fā)明也公開一種導(dǎo)電玻璃窗制品的方法，包括裝配玻璃窗材料層和可見光透射的薄膜，所述的薄膜包括由可見光透射的交聯(lián)聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，將玻璃窗材料和薄膜結(jié)合在一起成為單一制品，并將一個(gè)或多個(gè)電極連接到金屬或者金屬合金層的至少一種上。
本發(fā)明進(jìn)一步公開一種制造電可加熱的層壓材料制品的方法，包括a)裝配玻璃窗材料內(nèi)層、第一機(jī)械能吸收層、可見光透射的撓性薄膜層，所述的撓性薄膜層包括由交聯(lián)聚合層分開的第一和第二金屬或者金屬合金層，及電極，所述的電極將電流提供給金屬或者金屬合金層、第二機(jī)械能吸收層和第二玻璃窗材料層，b)從層之間除去殘余空氣，和c)給層加熱并施加壓力以將層和電極結(jié)合在一起成為單一的制品。
本發(fā)明進(jìn)一步公開導(dǎo)電可見光透射的薄膜，所述的薄膜包含由可見光透射的交聯(lián)聚合層分開的電連接的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層。
本發(fā)明進(jìn)一步公開裝配防碎安全玻璃預(yù)層壓材料，所述的預(yù)層壓材料包含連接可見光透射薄膜的至少一個(gè)機(jī)械能吸收劑層，所述的薄膜包括由可見光透射的交聯(lián)聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，及進(jìn)一步包括可將電流提供給金屬或者金屬合金層的電極。
本發(fā)明更進(jìn)一步公開電可加熱的玻璃窗制品，所述的制品包含連接可見光透射薄膜的至少一個(gè)玻璃窗材料層，所述的薄膜包括由可見光透射的交聯(lián)聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，及進(jìn)一步包括可將電流提供給金屬或者金屬合金層的電極。優(yōu)選，在這樣玻璃窗制品中的玻璃窗材料包括玻璃，及該玻璃窗制品包括在薄膜和玻璃之間的粘結(jié)層。
本發(fā)明進(jìn)一步公開含電可加熱玻璃窗的車輛，包括一個(gè)擋風(fēng)玻璃、后窗、側(cè)窗或者天窗，所述的天窗包括可見光透射的薄膜，所述的薄膜包括由交聯(lián)可見光透射的聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，及進(jìn)一步包括可將電流提供給金屬或者金屬合金層的電極。
使用由交聯(lián)聚合層分開的多個(gè)導(dǎo)電金屬或者金屬合金層可提供一種這樣的制品，當(dāng)經(jīng)受彎曲、撓曲或者延伸時(shí)具有增加的抗分層、斷裂或者電流斷路的特性。優(yōu)選，在給薄膜施加大于0.15W/cm2的功率之后，不管彎曲或者起皺該層都可保持電導(dǎo)率。最優(yōu)選，在置于腐蝕條件下該層保持電導(dǎo)率。
為讀者方便提供上述一般的概要。因?yàn)楸景l(fā)明的范圍由權(quán)利要求所限定，它們將不會(huì)替代附加至此的權(quán)利要求或者與權(quán)利要求相混淆，因?yàn)樗鼈兛梢越?jīng)常修改。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是電可加熱的制品的橫截面示意圖。
圖2是薄膜橫截面示意圖。
圖3是另外的薄膜的橫截面示意圖。
圖4是預(yù)層壓材料橫截面示意圖。
圖5是另外的預(yù)層壓材料的橫截面示意圖。
圖6是電可加熱的擋風(fēng)玻璃的橫截面示意圖。
圖7是圖6擋風(fēng)玻璃的透視圖。
圖8是實(shí)施公開方法的設(shè)備的示意圖。
圖9是電可加熱的建筑上的玻璃窗的橫截面示意圖。
圖10和圖11是顯示兩種公開薄膜的透射比和反射比的圖形。
圖12～圖14是顯示三個(gè)公開薄膜的電導(dǎo)對(duì)應(yīng)變的圖形；和圖15是顯示公開薄膜的透射比和反射比的圖表。
附圖中不同的圖中同樣的參考符號(hào)表示同樣的要素。附圖中的要素不是按比例的。
詳細(xì)說明對(duì)于本發(fā)明薄膜或者制品中的不同層的位置，就使用取向的單詞比如“在頂上”、“在”、“最高的”等來說，我們指相對(duì)于水平支撐層一個(gè)或多個(gè)層的相對(duì)位置。我們并不意味著薄膜或者制品在它們制造期間或者之后應(yīng)該有任何特別的空間定向。
就“交聯(lián)”聚合物來說，我們意思是其中通過共價(jià)的化學(xué)鍵連接聚合物鏈的聚合物，通常通過交聯(lián)分子或者基團(tuán)以形成網(wǎng)狀聚合物。交聯(lián)聚合物通常特征在于不可溶性，但是可在適當(dāng)?shù)娜軇┐嬖谙驴扇苊?。術(shù)語“聚合物”包括均聚物和共聚物及可以可溶混的摻合物形成的均聚物或者共聚物，例如，通過共擠壓或者通過反應(yīng)包括例如酯交換。術(shù)語“共聚物”包括無規(guī)的和嵌段共聚物。
就“可見光透射的”支撐體、層、薄膜或者制品來說，我們意思是所述的支撐體、層、薄膜或者制品光譜的可見光部分的透光度，TVIS，沿該法向軸測(cè)定至少約為20％。就“紅外線反射的”支撐體、層、薄膜或者制品來說，我們意思是所述的支撐體、層、薄膜或者制品，以接近法向角測(cè)量(例如在大約6°的入射角度)反射至少約50％的波長(zhǎng)范圍約700nm～約2000nm的帶寬至少100nm的光。就“光”來說，我們是指太陽輻射。
就“非平面的”表面或者制品(例如，玻璃或者其它的玻璃窗材料的表面或者制品)來說，我們是指所述的表面或者制品具有連續(xù)、間斷的、單向的或者空間曲率。就具有“空間曲率”的表面或者制品來說，我們是指從單一點(diǎn)彎曲為兩部分不同的非線性方向的表面或者制品。
就“可延伸的”金屬或者金屬合金層來說，我們是指這樣的層，當(dāng)包含進(jìn)可見光透射的薄膜時(shí)，所述的層在平面內(nèi)方向延伸至少3％而不損失電氣連接，而且在約0.25米的距離內(nèi)通過肉眼檢測(cè)，在該金屬或者金屬合金層的表面中不形成可見的中斷。
就“沒有大量的破裂或者折縫”來說，我們是指已經(jīng)層壓進(jìn)入制品中的薄膜，其中當(dāng)在約1米的距離內(nèi)優(yōu)選約0.5米肉眼檢測(cè)，在薄膜、金屬或者金屬合金層的表面沒有可見的中斷。就“沒有大量的起皺”來說，我們是指已經(jīng)層壓進(jìn)入制品中的薄膜，其中當(dāng)在約1米的距離內(nèi)優(yōu)選約0.5米肉眼檢測(cè)，沒有由于平滑薄膜表面的收縮引起小的脊或者皺紋。就“光學(xué)明亮的”來說，我們是指這樣的疊層制品，其中當(dāng)通過在約1米的距離內(nèi)優(yōu)選約0.5米肉眼檢測(cè)，沒有明顯地引人注意的變形、薄霧或者裂紋。
就“電連接”層來說，我們是指這樣的導(dǎo)電層，所述的導(dǎo)電層與至少一個(gè)接地電極(例如，對(duì)于電磁干擾屏蔽應(yīng)用場(chǎng)合)或者兩個(gè)或更多電極連接形成部分線路(例如，對(duì)于加熱、侵入檢測(cè)或者其它的載流或者電容應(yīng)用場(chǎng)合)。
參考圖1，電可加熱的制品10包括反射功能層12，具有軟質(zhì)塑料支撐體層14、金屬或者金屬合金的內(nèi)層16、交聯(lián)聚合層18和金屬或者金屬合金的第二層20。為了簡(jiǎn)便起見，我們有時(shí)是指作為“金屬層”的金屬或者金屬合金層比如層16和20。金屬層16和18通過電極24、26、28和30，母線32和34及連接線36和38并聯(lián)連接到電壓源22。功能層12在其兩個(gè)主要表面上與PVB層40和42結(jié)合。PVB層40和42順次與玻璃片44和46結(jié)合。電流通過金屬層16和18，電加熱功能層12和玻璃片44和46。
參看圖2，薄膜通常顯示為110。薄膜110包括由可見光透明塑料薄膜比如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)制造的撓性支撐體112。法夫里-佩羅四分之一波長(zhǎng)的干涉疊層114位于支撐體112頂上。疊層114包括由銀制造的第一可見光透明金屬層116、由交聯(lián)丙烯酸酯聚合物制成的可見光透明層118和由銀制成的第二可見光透明金屬層120。該交聯(lián)聚合層118原位形成在第一金屬或者合金層116頂上，如以下更多詳細(xì)的描述。由交聯(lián)丙烯酸酯聚合物制成的任選的保護(hù)層122位于第二金屬層120和疊層114頂上。在法夫里-佩羅四分之一波長(zhǎng)的疊層比如疊層114中，該金屬層116和120及居間的交聯(lián)聚合層118的厚度要仔細(xì)選擇。金屬層116和120要足夠的細(xì)以使它們部分反射和部分透射。交聯(lián)聚合層118(為了簡(jiǎn)便起見其還可以稱為“間隔層”或者“介質(zhì)層”)的光學(xué)厚度(定義為介質(zhì)膜的物理厚度乘它的平面內(nèi)折射指數(shù))約為所希望通頻帶中心的波長(zhǎng)的1/4。波長(zhǎng)在通頻帶范圍內(nèi)的光主要通過薄的金屬層116和120透射。波長(zhǎng)超過通頻帶的光主要通過薄的金屬層116和120反射，或者由于破壞性干擾被取消。
在圖3中，另外的薄膜通常顯示為130。薄膜130類似薄膜110，但是包括由交聯(lián)丙烯酸酯聚合物制造的位于支撐體112和疊層114之間的底涂層132。
圖4顯示出預(yù)層壓材料140。預(yù)層壓材料140包括由PVB制成結(jié)合到薄膜130保護(hù)層122的機(jī)械能吸收層134。
圖5顯示出另外的預(yù)層壓材料150。預(yù)層壓材料150包括結(jié)合到薄膜140支撐體112的第二機(jī)械能吸收層134。這提供了比顯示于圖4預(yù)層壓材料更持久的預(yù)層壓材料。
圖6顯示出層壓的安全擋風(fēng)玻璃160的橫截面圖。擋風(fēng)玻璃160的連續(xù)曲面的曲率半徑在接近擋風(fēng)玻璃160的中心區(qū)域(在圖6中僅顯示為虛線)處相對(duì)地大，但在接近擋風(fēng)玻璃160更陡峭彎道區(qū)域161、163處減少到相對(duì)小的值。如圖6所示，軋輥166、168用于除去空氣，搭接位于玻璃32a和32b之間的預(yù)層壓材料150。該層壓方法通常通過在高壓釜(圖6中未示意)中在壓力下加熱該擋風(fēng)玻璃完成。
圖7顯示出Fig 6.擋風(fēng)玻璃160的透視圖。特性曲線區(qū)域161、162、163和164具有空間曲率。如果在除去空氣/層壓及用于形成擋風(fēng)玻璃160的高壓釜步驟期間，預(yù)層壓材料150稍微縮小，那么它更容易得到?jīng)]有皺紋穿越外觀的擋風(fēng)玻璃160。
該公開薄膜包括可見光透明的撓性支撐體。優(yōu)選的支撐體的可見透射在550nm處至少為約70％。特別優(yōu)選的支撐體是撓性塑料材料，包括熱塑膜比如聚酯(例如PET)、聚丙烯酸酯類(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚丙烯、高或低密度聚乙烯、聚乙烯萘二甲酸酯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯和聚乙烯硫化物；和熱固性薄膜比如纖維素衍生物、聚酰亞胺、聚酰亞胺苯并惡唑和聚苯并惡唑。
該支撐體還可以是涂有至少一個(gè)交聯(lián)聚合層和金屬或者金屬合金層的多層的光學(xué)薄膜(“MOF”)，比如在共同未決U.S.申請(qǐng)序號(hào)10/222,473名稱為“增強(qiáng)熱的鏡膜”中描述的那些。
尤其是優(yōu)選支撐體由PET和MOF制成。優(yōu)選，該支撐體的厚度為約0.01～約1mm。
該公開薄膜優(yōu)選包括阻透紅外線的法夫里-佩羅光學(xué)干涉疊層。每一個(gè)這樣的疊層包括第一金屬層、交聯(lián)聚合層和第二金屬層。如果希望在薄膜中可有一個(gè)以上這樣的疊層。另外的疊層可以方便地通過將另外的交聯(lián)聚合層和金屬層置于上述疊層頂上而形成。含這樣疊層的薄膜描述在共同未決U.S.申請(qǐng)序號(hào)10/222,466、名稱為“聚合物金屬紅外線干涉濾波器”的申請(qǐng)中，和上述提到的共同未決U.S.申請(qǐng)序號(hào)10/222,473中。后者申請(qǐng)的法夫里-佩羅疊層和MOF支撐體結(jié)合可提供阻透紅外線的薄膜，與僅含法夫里-佩羅疊層或者僅含MOF支撐體的薄膜相比，其具有寬化的紅外輻射反射。在法夫里-佩羅干涉疊層中使用交聯(lián)聚合的間隔層可使薄膜更加容易地定向，而不破壞金屬層或者改變它們的間隔。定向和任選熱定形MOF支撐體或者成品薄膜可增強(qiáng)薄膜對(duì)非平面表面的適應(yīng)性。
在公開制品中的第一、第二和任何另外的金屬層可以相同或者彼此不同。優(yōu)選的金屬包括元素銀、金、銅、鎳和鉻，尤其銀是優(yōu)選的。合金比如不銹鋼或者含這些金屬并摻合一種另外的或者其它金屬的分散體也可以使用。該金屬不必具有相同的厚度。優(yōu)選，該金屬層足夠的厚以使其連續(xù)，而且足夠的薄以保證薄膜和含薄膜制品具有希望的可見透射度。優(yōu)選，該金屬層的物理厚度(與該光學(xué)厚度相對(duì)比)大約為3～約50nm，更優(yōu)選約4～約15nm。通常第一金屬層通過將其沉積在上述提到的支撐體上形成。優(yōu)選使用薄膜金屬化技術(shù)中使用的比如濺射(例如陰極或者平面的磁控濺射)、蒸發(fā)(例如電阻或者電子束蒸發(fā))、化學(xué)蒸汽沉積、電鍍等技術(shù)施加第一、第二和任何另外的金屬層。
優(yōu)選通過適當(dāng)?shù)闹误w預(yù)處理增強(qiáng)第一金屬層的平滑性和連續(xù)性及其與支撐體的粘合性。優(yōu)選的預(yù)處理方法包括在反應(yīng)性或者非反應(yīng)性環(huán)境下放電預(yù)處理支撐體(例如，等離子體、輝光放電、電暈放電、介電阻擋層放電或者大氣壓放電)；化學(xué)預(yù)處理；火焰預(yù)處理；或者施加核化層比如描述于U.S.3,601,471和3,682,528的氧化物和合金。這些預(yù)處理有助于保證支撐體表面能接納隨后施加的金屬層。等離子體預(yù)處理是特別優(yōu)選的。另外特別優(yōu)選的預(yù)處理方法包括用無機(jī)或者有機(jī)堿涂層比如上述的層132涂敷支撐體，任選隨后進(jìn)一步使用等離子體或者上面描述的一種其他的預(yù)處理進(jìn)行預(yù)處理。有機(jī)堿涂層和特別是基于交聯(lián)丙烯酸酯聚合物的底涂層是特別優(yōu)選的。最優(yōu)選，該底涂層通過閃蒸和汽相沉積輻射線可交聯(lián)單體(例如，丙烯酸酯單體)，隨后原位交聯(lián)而形成(例如使用電子束設(shè)備、紫外線燈源、放電設(shè)備或者其它適當(dāng)?shù)脑O(shè)備)，如描述于U.S.4,696,719、4,722,515、4,842,893、4,954,371、5,018,048、5,032,461、5,097,800、5,125,138、5,440,446、5,547,908、6,045,864、6,231,939和6,214,422；于出版的PCT申請(qǐng)WO00/26973；在D.G.Shaw和M.G.Langlois，“A New Vapor DepositionProcess Vapor Deposition Process for Coating Paper and Polymer Webs”，6th International Vacuum Coating Vacuum Coating Conference(1992)；在D.G.Shaw和M.G.Langlois，“A New High Speed Process for VaporDepositing Acrylate Thin FilmsAn Update”，Society of Vacuum Coaters36th Annual Technical Conference Proceedings(1993)；在D.G.Shaw和M.G.Langlois，“Use of Vapor Deposited Acrylate Coatings to Improvethe Barrier Properties Barrier Properties OF Metallized Film”，Society ofVacuum Coaters 37th Annual Technical Conference Proceedings(1994)；在D.G Shaw、M.Roehrig、M.G.Langlois和C.Sheehan，“Use ofEvaporated Acrylate Coatings to Smooth the Surface of Polyester andPolypropylene Film Substrates”，RadTech(1996)；在J.Affinito、P.Martin、M.Gross、C.Coronado和E.Greenwell，“Vacuum Depositedpolymer/metal multilayer films for optical application”，Thin Solid Films270，43-48(1995)；和在J.D.Affinito、M.E.Gross、C.A.Coronado、G.L.Graff、E.N.Greenwell和P.M.Martin，“Polymer-Oxide TransparentBarrier Layers”，Society of Vacuum Coaters 39th Annual TechnicalConference Proceedings Conference Proceedings(1996)。如果希望，該底涂層還可以使用常規(guī)的涂敷方法比如輥式涂布(例如，凹版印刷輥式涂布)或者噴涂(例如靜電噴涂)施加，然后使用例如紫外輻射交聯(lián)。底涂層希望的化學(xué)組成和厚度在某種程度上取決于該支撐體的性質(zhì)。例如，對(duì)于PET支撐體，該底涂層優(yōu)選由丙烯酸酯單體組成，而且通常的厚度只有幾個(gè)納米直到約2微米。
將第一金屬層結(jié)合到底涂層可以進(jìn)一步通過在底涂層中包含粘合促進(jìn)或者防腐蝕添加劑得以改進(jìn)。這可以影響底涂層和第一金屬層之間分界面的表面能或者其它相關(guān)的特性。適當(dāng)?shù)恼澈洗龠M(jìn)或者防腐蝕添加劑包括硫醇、含硫醇化合物、酸(比如羧酸或者有機(jī)磷酸)、三唑、染料和潤(rùn)濕劑。二巰基乙酸乙二醇酯(描述在U.S.4,645,714中)是特別優(yōu)選的添加劑。添加劑優(yōu)選的含量足以得到希望的粘合度增加，而不引起過第一金屬層分的氧化或者其它的降解。
交聯(lián)聚合層位于第一金屬層上，而且由多種的有機(jī)材料組成。優(yōu)選，聚合層在第一金屬或者合金層頂上原位交聯(lián)。如果希望，該聚合層可以使用常規(guī)的涂敷方法比如輥式涂布(例如，凹版印刷輥式涂布)或者噴涂(例如靜電噴涂)施加，然后使用例如紫外輻射交聯(lián)。最優(yōu)選，該聚合層通過閃蒸、汽相沉積和交聯(lián)如上所述的單體形成?？蓳]發(fā)的(甲基)丙烯酸酯單體優(yōu)選用于這樣的方法，可揮發(fā)的丙烯酸酯單體是特別優(yōu)選的。優(yōu)選的(甲基)丙烯酸酯的分子量為約150～約600，更優(yōu)選為約200～約400。其它優(yōu)選的(甲基)丙烯酸酯的分子量與每分子丙烯酸酯官能團(tuán)的總數(shù)的比例值為約150～約600g/摩爾/(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)，更優(yōu)選為約200～約400g/摩爾/(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)。氟化(甲基)丙烯酸酯能在較高分子量或者比例例如約400～約3000分子量或者約400～約3000g/摩爾/(甲基)丙烯酸酯基團(tuán)下被使用。涂敷效率可以通過冷卻該支撐體改進(jìn)。特別優(yōu)選的單體包括多官能的(甲基)丙烯酸酯，單獨(dú)使用或者與如下其它多官能的或者單官能(甲基)丙烯酸酯結(jié)合使用，比如二丙烯酸己二醇酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸苯氧基乙酯、(單)丙烯酸氰乙酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸β-羧乙酯、丙烯酸四氫化糠基酯、丙烯酸二腈酯、丙烯酸五氟苯基酯、丙烯酸硝基苯基酯、丙烯酸2-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸2，2，2-三氟甲基酯、二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、三聚丙烯二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、丙氧基化的二丙烯酸新戊二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸四甘醇酯、雙酚A環(huán)氧基二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸1，6-己二醇酯、三丙烯酸三羥甲基丙烷酯、乙氧基化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羥乙基)-異氰脲酸酯三丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、苯基硫代乙基丙烯酸酯、萘氧乙基丙烯酸酯、從UCB Chemicals得到的IRR-214環(huán)狀的二丙烯酸酯，從Rad-Cure Corporation得到的環(huán)氧丙烯酸RDX80095及其混合物。多種其它的可醫(yī)治的材料可以包括在交聯(lián)聚合層中，例如乙烯醚、乙烯基亞萘基、丙烯腈和其混合物中。該交聯(lián)聚合層的物理厚度在某種程度上取決于薄膜的折射指數(shù)，及在某種程度上取決于薄膜希望的光學(xué)特性(例如，薄膜是否應(yīng)該包含法夫里-佩羅疊層)。對(duì)于用于紅外線阻透的法夫里-佩羅疊層，該交聯(lián)聚合間隔層通常的折射率約為1.3～約1.7，優(yōu)選的光學(xué)厚度為約75～約200納米，更優(yōu)選約為100～約150納米，相應(yīng)的物理厚度為約50～130納米，更優(yōu)選約為65～約100納米。
光學(xué)模型可以用于設(shè)計(jì)公開制品中的適當(dāng)?shù)膶雍穸?。例如，?duì)于51微米厚的PET支撐體涂有5層紅外線阻透的丙烯酸酯/金屬/丙烯酸酯/金屬/丙烯酸酯光學(xué)疊層，其中該底涂層、交聯(lián)聚合的間隔層和外涂層由三聚丙烯乙二醇二丙烯酸酯(折射率1.4662)組成，該金屬層由磁控電子管濺射銀(折射率0.154)組成，兩種示范性的目標(biāo)結(jié)構(gòu)各自的層的物理厚度從底涂層到外涂層為129/12/104/12/54nm或者116/10/116/10/55nm。
交聯(lián)聚合的間隔層比非交聯(lián)聚合的間隔層具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。交聯(lián)聚合的間隔層既不熔融也不軟化，不象非交聯(lián)聚合的間隔層隨加熱有感覺得到的熔融和軟化，因此當(dāng)在形成或者層壓過程期間，在溫度與壓力同時(shí)影響下很少會(huì)顯著地流動(dòng)、變形或者變薄。交聯(lián)聚合的間隔層是高度耐溶劑的，而非交聯(lián)聚合的間隔層可以被溶劑比如用于形成非交聯(lián)聚合間隔層的那些溶劑溶解或者感覺得到被軟化。交聯(lián)聚合的間隔層對(duì)于本發(fā)明薄膜可能遇到的液體具有更大的電阻，比如用于窗戶應(yīng)用場(chǎng)合的洗滌液，和對(duì)于汽車應(yīng)用場(chǎng)合的汽車流體比如氣油、油、傳動(dòng)液等。與從類似的聚合物比如較高模量和硬的、當(dāng)應(yīng)變時(shí)有較好彈性回復(fù)率或者較好回彈性的聚合物制造的非交聯(lián)聚合的間隔層相比，交聯(lián)聚合的間隔層也具有希望的物理特性。
交聯(lián)聚合層的平滑性和連續(xù)性和與第一金屬層的粘合性優(yōu)選通過在施加該交聯(lián)聚合層之前適當(dāng)?shù)念A(yù)處理第一金屬層，或者通過在交聯(lián)聚合層中夾雜適當(dāng)?shù)奶砑觿┒M(jìn)行增強(qiáng)。優(yōu)選的預(yù)處理包括上面描述的支撐體預(yù)處理，其中使用等離子體預(yù)處理第一金屬是特別優(yōu)選的。對(duì)于該交聯(lián)聚合層優(yōu)選的添加劑包括上面描述的底涂層添加劑。
第二金屬層的平滑性和連續(xù)性和與交聯(lián)聚合層的粘合性優(yōu)選通過在施加該第二金屬層之前適當(dāng)?shù)念A(yù)處理該交聯(lián)聚合層，或者通過在交聯(lián)聚合層中夾雜適當(dāng)?shù)奶砑觿┒M(jìn)行增強(qiáng)。優(yōu)選的預(yù)處理包括上面描述的支撐體預(yù)處理，其中使用等離子體預(yù)處理該交聯(lián)聚合層是特別優(yōu)選的。對(duì)于該交聯(lián)聚合層優(yōu)選的添加劑包括上面描述的底涂層添加劑。
令人驚奇的是，我們也發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用上述描述的一種或者兩種預(yù)處理時(shí)，及當(dāng)將上述描述的一種或多種底涂層添加劑包含到該被用來形成間隔層的單體混合物中時(shí)，受電流的影響該金屬層耐侵蝕能力顯著增強(qiáng)。等離子體處理是優(yōu)選的預(yù)處理，其中氮等離子體是特別優(yōu)選的。對(duì)于加入該單體混合物，二巰基乙酸乙二醇酯是優(yōu)選的添加劑。
如果希望，另外的一對(duì)交聯(lián)聚合的間隔層和金屬層可以施加在第二金屬層頂上。例如，包含3個(gè)金屬層或者4個(gè)金屬層的疊層可提供有些應(yīng)用場(chǎng)合所希望的特性。含2～4個(gè)金屬層的疊層是特別優(yōu)選的，對(duì)于疊層，其中每一金屬層在鄰近于其每一個(gè)正面處具有交聯(lián)聚合層。
該最上面的金屬層優(yōu)選用適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層比如上述的層122外涂敷。如果希望，該保護(hù)層可以使用常規(guī)的涂敷方法比如輥式涂布(例如凹版印刷輥式涂布)或者噴涂(例如靜電噴涂)，然后使用例如紫外輻射進(jìn)行交聯(lián)而施加。最優(yōu)選，該保護(hù)層通過閃蒸、汽相沉積和交聯(lián)如上所述的單體形成?？蓳]發(fā)的(甲基)丙烯酸酯單體是優(yōu)選的用于這樣的保護(hù)層，其中可揮發(fā)的丙烯酸酯單體是特別優(yōu)選的。當(dāng)薄膜包括保護(hù)層或者其它的表層，并被層壓于機(jī)械能吸收材料比如PVB片之間時(shí)，可以選擇該保護(hù)層或者其它的表層的折射率以使在該分界面處由PVB和薄膜之間折射率的任何差別所引起的反射減至最少。該保護(hù)層還可以進(jìn)行后處理以增強(qiáng)保護(hù)層與機(jī)械能吸收材料比如PVB的結(jié)合。優(yōu)選的后處理包括上面描述的支撐體預(yù)處理，其中等離子體后處理薄膜的兩面是特別優(yōu)選的。對(duì)于保護(hù)層優(yōu)選的添加劑包括上面描述的底涂層添加劑。
用于方便地制造公開薄膜的設(shè)備180顯示于圖8。電動(dòng)的卷軸181a和181b使支撐體網(wǎng)182穿越設(shè)備180來回移動(dòng)。溫度控制的轉(zhuǎn)鼓183a和183b，和空轉(zhuǎn)輪184a、184b、184c、184d和184e將網(wǎng)182傳送經(jīng)過金屬濺射供料器185、等離子體預(yù)處理器186、單體蒸發(fā)器187和E-電子束交聯(lián)設(shè)備188。流體單體189從容器190提供給蒸發(fā)器187。連續(xù)層使用多程穿越設(shè)備180被施加到網(wǎng)182。設(shè)備180可被封裝在適當(dāng)?shù)氖覂?nèi)(在圖8中未示意)并保持在真空下或者提供適當(dāng)?shù)亩栊詺夥找宰柚寡?、水蒸氣、灰塵及其他大氣污染物干擾不同的預(yù)處理、單體涂敷、交聯(lián)和濺射步驟。
公開的預(yù)層壓材料通過將公開的薄膜加入到一種或多種機(jī)械能吸收層比如層134中而形成。機(jī)械能吸收層可從多種為本領(lǐng)領(lǐng)的普通技術(shù)人員所熟知的材料制備，包括PVB、聚氨酯(“PURs”)、聚氯乙烯、聚乙烯醇縮醛、聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物和SURLYNTM樹脂(E.I.DuPont de Nemours；Co.)。對(duì)于機(jī)械能吸收層PVB是優(yōu)選的材料。機(jī)械能吸收層的厚度取決于希望的應(yīng)用，但通常為約0.3～約1毫米。
不同的功能層或者涂層可以被加入到本發(fā)明薄膜或者預(yù)層壓材料中以改變或者改善它們的物理或者化學(xué)性質(zhì)，特別是薄膜或者預(yù)層壓材料的表面性質(zhì)。這樣的層或者涂層可以包括例如低的減摩涂層或者滑移顆粒以使薄膜或者該預(yù)層壓材料在制造過程期間更容易處理；加入薄膜或者預(yù)層壓材料中的顆粒以增加擴(kuò)散特性或者，當(dāng)薄膜或者預(yù)層壓材料被置于緊接于另外的薄膜或者表面時(shí)，防止浸濕或者形成牛頓環(huán)形物；膠粘劑比如壓敏粘結(jié)劑或者熱熔膠；底涂料以促進(jìn)與相鄰層的粘合；及低粘著的背面涂膠材料，當(dāng)薄膜或者預(yù)層壓材料以膠粘劑卷形式使用時(shí)使用所述的材料。該功能層或者涂層還可以包括抗粉碎、防侵入或者耐擊穿撕破的薄膜和涂層，例如描述在WO 01/96115中的功能層。另外的功能層或者涂層可包括振動(dòng)阻尼膜層比如描述于WO 98/26927和U.S.5,773,102中的那些，和阻擋層以保護(hù)或者改變薄膜或者預(yù)層壓材料對(duì)于液體比如水或者有機(jī)溶劑或者對(duì)于氣體比如氧、水蒸氣或者二氧化碳的透射性質(zhì)。這些功能成分可以包含進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)該薄膜或者預(yù)層壓材料的最外層，或者它們可以作為單獨(dú)的薄膜或者涂層施加。
對(duì)于有些應(yīng)用場(chǎng)合，也許所希望的是改變薄膜或者預(yù)層壓材料的外觀或者性能，比如通過將著色薄膜層層壓到薄膜或者預(yù)層壓材料、將顏料涂層施加到薄膜或者預(yù)層壓材料的表面或者將染料或者顏料包括到一種或多種用于制造薄膜或者預(yù)層壓材料的所使用的材料中。該染料或者顏料可在一種或多種選擇的光譜區(qū)域吸收，包括紅外線、紫外線或者可見光譜的部分。染料或者顏料可用于補(bǔ)充薄膜或者預(yù)層壓材料的性質(zhì)，特別是在薄膜或者預(yù)層壓材料發(fā)射某些頻率同時(shí)反射其它頻率的情況下?？捎糜诒景l(fā)明薄膜或者預(yù)層壓材料的特別有用的色素層描述在WO 2001/58989。該層作為表層可以被層壓、擠出涂敷或者共擠出在薄膜或者預(yù)層壓材料上。該顏料填充量可以在約0.01wt％～約1.0wt％之間變化以改變所希望的可見透射。加入紫外線吸收涂層也是所希望的以保護(hù)當(dāng)易遭紫外輻射時(shí)可能不穩(wěn)定的薄膜的任何內(nèi)層。
可以被加入到薄膜或者預(yù)層壓材料另外的功能層或者涂層包括例如抗靜電涂層或者薄膜；阻燃劑；紫外穩(wěn)定劑；耐磨的或者硬質(zhì)涂層材料；光學(xué)涂層；防霧化材料；磁性的或者磁光學(xué)涂層或者薄膜；液晶面板；電鉻的或者電熒光板；感光乳劑；分光的薄膜；和全息膠片或者影像。另外的功能層或者涂層例如描述在WO 97/01440、WO99/36262和WO 99/36248中。
薄膜或者預(yù)層壓材料可以用例如墨水或者其它的印刷標(biāo)記比如用于顯示產(chǎn)品識(shí)別、取向信息、廣告、警告、裝飾品或者其它信息的那些進(jìn)行處理。許多的技術(shù)可可用于在薄膜上印刷，比如絲網(wǎng)印刷、墨噴式印刷、熱轉(zhuǎn)移印花、凸版印刷、膠版印刷、橡皮版印刷、點(diǎn)刻印花、激光印刷等等，和可使用各種型式的墨水包括一個(gè)和雙組分墨水、氧化干燥和紫外線-干燥墨水、溶解墨水、分散墨水和100％墨斗系統(tǒng)。
薄膜和預(yù)層壓材料可以結(jié)合或者層壓到各式各樣的底物上。典型的基底材料包括玻璃窗材料比如玻璃(其可被絕緣、回火、層壓、退火或者熱處理)和塑料(比如聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯)。公開的薄膜和預(yù)層壓材料特別用于連接非平面的底物特別是具有空間曲率的那些。薄膜或者預(yù)層壓材料優(yōu)選能夠在層壓期間適應(yīng)這樣的非平面的底物，而且可適應(yīng)除去空氣的過程而沒有大量的破裂或者折縫。
公開的薄膜(或者在其上可形成這樣薄膜的支撐體)可以定向，任選在足以有助于薄膜適應(yīng)非平面的基材而沒有大量起皺的條件下熱定形。當(dāng)本發(fā)明的膜要層壓到其上的非平面的基材具有已知的形狀或者曲率時(shí)這特別有用，特別是當(dāng)該層壓材料具有已知的嚴(yán)格的空間曲率時(shí)。就單獨(dú)控制薄膜或者支撐體在每一個(gè)平面內(nèi)方向的收縮來說，在層壓期間薄膜可以控制的方式引起收縮，特別是在軋輥層壓期間。例如，如果薄膜要層壓到其上的該非平面的基材具有一定的空間曲率，那么在每一個(gè)平面內(nèi)方向可以剪裁薄膜的收縮以在那些方向上使其匹配該基材的特定的曲率特性。具有最大收縮的平面內(nèi)薄膜或者支撐體的方向優(yōu)選與具有最小曲率也就是說最大曲率半徑的基材的維度成一直線。除了根據(jù)曲率半徑的特征曲率外，或代替根據(jù)曲率半徑，如果希望也可使用其它的測(cè)量(比如由基材主要表面定義的幾何表面凸起或者凹陷區(qū)的深度)。對(duì)于層壓到典型的非平面的底物，薄膜收縮率在兩個(gè)平面內(nèi)方向上優(yōu)選大于約0.4％，更優(yōu)選在至少一個(gè)平面內(nèi)方向大于約0.7％，最優(yōu)選在至少一個(gè)平面內(nèi)方向大于約1％?？偟谋∧な湛s優(yōu)選限于減少邊緣分層剝離或者“緊縮”。因此，薄膜收縮率在每一個(gè)平面內(nèi)方向優(yōu)選小于約3％，更優(yōu)選在每一個(gè)平面內(nèi)方向小于約2.5％。收縮行為主要由這些因素比如所使用的薄膜或者支撐體、薄膜或者支撐體的拉伸比、熱固化溫度、駐留時(shí)間和前束(相對(duì)于最大導(dǎo)軌固化在拉幅機(jī)熱固化區(qū)測(cè)定的導(dǎo)軌間隔的減少)決定。涂層還可以改變薄膜的收縮特性。例如，底涂層可減少橫向(“TD”)收縮約0.2％～約0.4％，增加加工方向(“MD”)收縮約0.1～約0.3％。定向和熱定形設(shè)備可在很大程度上改變，理想的過程固化通常在所有情況下由試驗(yàn)決定。關(guān)于制造具有目標(biāo)收縮特性MOF支撐體的更多細(xì)節(jié)描述于WO 01/96104中。
在公開薄膜中的金屬層可分別地接地、連接到一種或多種電路、彼此串聯(lián)電連接或者并聯(lián)電連接。當(dāng)關(guān)聯(lián)連接時(shí)，該層可提供增強(qiáng)的載流容量。該電極可以使用本領(lǐng)領(lǐng)的普通技術(shù)人員所熟知的遮蓋、電鍍及其他印刷電路學(xué)技術(shù)形成，或者使用同樣為本領(lǐng)領(lǐng)的普通技術(shù)人員熟知的金屬條、金屬絲、導(dǎo)電漆及其他連接形成。當(dāng)兩個(gè)或更多金屬層串聯(lián)或者并聯(lián)連接時(shí)可以使用適當(dāng)?shù)哪妇€。在薄膜被結(jié)合到其它的材料(例如玻璃窗)或者制品(例如對(duì)于可引起或者對(duì)電磁干擾靈敏的設(shè)備，不透明的屏蔽套或者或者部分屏蔽套)之前，該電極可以連接到該金屬層。
如上所述，薄膜可以起始被層壓到機(jī)械能吸收層以形成預(yù)層壓材料，然后隨后層壓到車輛玻璃窗片上。含薄膜、電極、機(jī)械能吸收層和玻璃窗片的夾層結(jié)構(gòu)還可以在單一層壓步驟中組裝。在任一情況，應(yīng)在每一個(gè)層壓步驟期間從不同的層之間除去空氣。通常，優(yōu)選在烘箱中至少預(yù)熱薄膜和一個(gè)或多個(gè)機(jī)械能吸收層到低于層壓之前最外面的薄膜層Tg的溫度。優(yōu)選，在機(jī)械能吸收層、薄膜、電極和玻璃窗片之間形成一定水平的粘附力。然而，機(jī)械能吸收層優(yōu)選不應(yīng)足夠的柔軟在最后的層壓步驟進(jìn)行之前發(fā)生流動(dòng)。該機(jī)械能吸收層優(yōu)選應(yīng)該促進(jìn)將預(yù)層壓材料的邊緣搭接在適當(dāng)位置以使薄膜縮小，使其本身形成成品層壓材料的形狀。層壓材料優(yōu)選在高壓釜中處理之后以可控的速率冷卻以避免在薄膜內(nèi)可能的起皺或者在薄膜邊緣的分層剝離。使用真空除去空氣或者上面描述的軋輥方法可促進(jìn)空氣的除去。優(yōu)選，使用一種或多種軋輥進(jìn)行除去空氣和層壓。代表性的軋輥設(shè)備顯示于U.S.5,085,141。其它的這樣器件對(duì)于本領(lǐng)領(lǐng)的普通技術(shù)人員是熟知的。
層壓之后，優(yōu)選在高壓釜中加熱該層壓材料到足夠溫度以使本發(fā)明的機(jī)械能吸收層或者薄膜適應(yīng)玻璃窗片的外形，并形成最后的層壓玻璃窗制品。也應(yīng)在層壓期間施加足夠壓力以得到層壓材料不同的層的至少部分結(jié)合。對(duì)于含PVB的層壓材料，典型的溫度為約138℃～約150℃，壓力為約0.5～約1.5MPa。熱和壓力導(dǎo)致機(jī)械能吸收層流動(dòng)并蔓延充滿空隙，形成均勻的夾層結(jié)構(gòu)，將層壓層穩(wěn)固地結(jié)合在一起，同時(shí)在最少的時(shí)間范圍內(nèi)除去殘余空氣(或者將它溶解在PVB中)。盡管取決于制造商高壓釜循環(huán)有顯著差異，但一個(gè)典型高壓釜循環(huán)包括(a)在約15分鐘內(nèi)從環(huán)境到約93℃和約0.55MPa遞增的溫度與壓力，(b)在約40分鐘內(nèi)溫度遞增到約143℃同時(shí)將壓力保持在大約0.55MPa，(C)在約10分鐘之內(nèi)壓力遞增到約1.38MPa同時(shí)將溫度保持在大約143℃，(d)在最高溫度和壓力下保持約20分鐘，(e)在約15分鐘之內(nèi)將溫度和壓力減少到約38℃和約1MPa，和(f)在約4分鐘之內(nèi)將壓力減少到環(huán)境壓力。整個(gè)高壓釜循環(huán)通常為約60分鐘～約120分鐘。
該公開薄膜還可以用于建筑上的玻璃窗，例如在U.S.4,799,745中描述的玻璃窗制品。對(duì)于本領(lǐng)領(lǐng)的普通技術(shù)人員而言，制造這樣的玻璃窗制品的方法是顯而易見的。例如，有用的建筑上的玻璃窗制品可通過使用交聯(lián)聚合的間隔層替代U.S.4,799,745中的間隔層而制造。成品玻璃窗制品優(yōu)選是光學(xué)明亮的。圖9顯示出含基材192和含由間隔層195分開的第一和第二金屬層194和196的法夫里-佩羅疊層193的薄膜191。薄膜191使用壓敏粘結(jié)劑層197結(jié)合到玻璃纖維片198上。
該公開薄膜可以提供光學(xué)透明、撓性的電磁干擾屏蔽，可以阻擋來自或者進(jìn)入可導(dǎo)致或者對(duì)電磁干擾靈敏的電子設(shè)備及其他器件的不希望有的電磁能傳遞。這樣的電磁干擾屏蔽描述在共同未決的U.S.申請(qǐng)序號(hào)10/222,465，名稱為“Durable Transparent EMI shielding Film”。該公開薄膜可用于至少部分包裹含有可見光透射薄膜的設(shè)備，所述的可見光透射薄膜包括由可見光透射的交聯(lián)聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，其中至少一個(gè)接地電極連接到金屬或者金屬合金層的至少一個(gè)上。薄膜可以提供比通常市場(chǎng)上可買到的光學(xué)透明電磁干擾屏蔽薄膜顯著地更好的機(jī)械壽命和耐腐蝕性，同時(shí)可提供可比的光學(xué)透明度和屏蔽能力。
電接線可以容易地被連接到?jīng)]有表面處理或者極少表面處理的公開薄膜上。對(duì)于制造這樣的電接線3MTM導(dǎo)電帶9703和9713(3M，St.Paul MN)是特別優(yōu)選的。這些線帶包含纖維或者顆粒，一旦線帶施加到本發(fā)明的層上，所述的纖維或者顆粒穿透最外面的交聯(lián)聚合物層(當(dāng)存在時(shí))，并提供到金屬層(例如銀)底下的電接線。在這樣的薄膜中，該導(dǎo)電金屬層不僅很好地保護(hù)由于環(huán)境接觸的腐蝕，而且對(duì)于電接線是容易裝卸的。
可以使用交流或者直流以加熱本發(fā)明成品薄膜和成品玻璃窗制品的金屬層?？梢允褂枚喾N電壓包括通常使用的12VDC汽車電壓、目前規(guī)劃的42VDC汽車電壓及其他目前使用或者設(shè)計(jì)用于飛行器、其它的車輛和建筑物的電壓。
令人驚奇的是，公開薄膜甚至當(dāng)延伸、彎曲或者折疊時(shí)仍保持它們的電導(dǎo)率。薄膜優(yōu)選當(dāng)以比它們初始長(zhǎng)度拉伸10％或更多的模式應(yīng)變時(shí)仍保持電導(dǎo)率。優(yōu)選，薄膜當(dāng)以比它們初始長(zhǎng)度拉伸50％或更多的模式應(yīng)變時(shí)仍保持電導(dǎo)率。這是一種意外的結(jié)果，因?yàn)楹瑢?dǎo)電層的已知的層狀薄膜在低于10％的應(yīng)變時(shí)損失它們的電導(dǎo)率。類似的，含作為滲透和擴(kuò)散阻擋層的無機(jī)層的已知薄膜通常也在低于10％應(yīng)變下?lián)p失它們的抗?jié)B性。該公開薄膜優(yōu)選當(dāng)以45°角度彎曲時(shí)保持電導(dǎo)率，更優(yōu)選當(dāng)以90°角度彎曲時(shí)保持電導(dǎo)率。最優(yōu)選，該公開薄膜當(dāng)以180°角度彎曲或者折疊時(shí)仍保持電導(dǎo)率。這是一種意外的結(jié)果，因?yàn)楹瑢?dǎo)電層的已知的層狀薄膜當(dāng)彎曲乃至當(dāng)劇烈地處理時(shí)會(huì)損失它們的電導(dǎo)率。
與使用濺射涂敷的無機(jī)介質(zhì)層或者施加溶劑的未交聯(lián)聚合物電介質(zhì)層制造薄膜相比，該公開薄膜比可更加迅速地制造。在后兩方法中，介質(zhì)層沉積步驟是速率限制因子，而公開的方法可更加快速沉積該介質(zhì)層。另外，該公開方法可以在單一的室中進(jìn)行而不必在涂敷步驟之間除去薄膜，而報(bào)道的施加溶劑未交聯(lián)介質(zhì)層看來似乎在其中發(fā)生金屬層沉積的室外面已經(jīng)成形。
以下試驗(yàn)用于評(píng)價(jià)本發(fā)明的薄膜腐蝕試驗(yàn)從薄膜樣品中心切去25.4mm寬約254～305mm長(zhǎng)的兩條。將條置于在室溫下含20％KCl溶液的容器中以使每一條的約150～200毫米沉浸進(jìn)入該鹽溶液。該容器蓋螺旋擰在該容器上以防止鹽溶液蒸發(fā)。浸漬分鐘之后移去該條，向下放置在干燥紙巾上的支撐體側(cè)，用薄紙或者紙巾沿著該條的寬度擦拭。在擦拭時(shí)施加中等壓力。然后該條用冷水洗滌以從表面除去鹽，并觀察表面狀況?；诓潦迷摋l之后直觀估計(jì)移去的金屬量進(jìn)行外觀質(zhì)量評(píng)級(jí)，表示為初始金屬層面積的百分?jǐn)?shù)。
電流試驗(yàn)下的侵蝕從薄膜樣品中心切去25.4mm寬約203mm長(zhǎng)的兩條。該條的窄端用No.22-201銀色漆(Katy公司)在兩面涂抹。銀色漆干燥之后，在涂抹的邊緣上折疊銅以在該條的每一個(gè)端形成持久的電極。使用鱷魚夾將電源連接到銅電極。在觸點(diǎn)之間施加4.0伏的電壓，測(cè)定和記錄得到的電流。接近每一條中心的125～150毫米長(zhǎng)的部分然后在室溫下浸沒進(jìn)入20％KCl溶液中。在浸漬時(shí)間期間測(cè)定和記錄該電流。
粘合試驗(yàn)從薄膜樣品中心切去約254毫米寬約254毫米長(zhǎng)的正方形。25.4毫米寬178毫米長(zhǎng)的膠帶和燈絲帶片每一個(gè)沿MD和TD方向施加到薄膜上，用2.3kg的滾子按壓，然后老化一星期?；趧冸x該帶之后直觀估計(jì)殘余的金屬量進(jìn)行粘合試驗(yàn)評(píng)級(jí)，表示為初始金屬層面積的百分?jǐn)?shù)。
相對(duì)拉伸試驗(yàn)的電導(dǎo)率使用SINTECHTM200/S拉伸試驗(yàn)機(jī)(Instron CORP.)使薄膜延伸以確定薄膜停止導(dǎo)電時(shí)的應(yīng)力百分?jǐn)?shù)。作為用于電流試驗(yàn)下侵蝕制備的條被夾緊進(jìn)入拉伸試驗(yàn)機(jī)的顎夾中，鱷魚夾用于將電源連接到銅電極。在使用夾持長(zhǎng)度為101.6毫米和直角壓出速度為25.4毫米/min的同時(shí)，給條施加4伏的恒壓，測(cè)定和記錄對(duì)％應(yīng)變的電流。
薄層電阻試驗(yàn)使用非接觸導(dǎo)電率測(cè)量裝置(Model 717B Benchtop ConductanceMonitor，Delcom Instruments Inc.)測(cè)定薄膜的薄層電阻或者表面電阻系數(shù)。
日照得熱量系數(shù)和遮陽系數(shù)值Te定義為250納米～2500納米樣品透射的太陽能除以總?cè)肷涮柲艿谋壤?，表示為百分?jǐn)?shù)。值A(chǔ)e定義為250納米～2500納米樣品吸收的太陽能除以總?cè)肷涮柲艿谋壤?，表示為百分?jǐn)?shù)。利用來自ASTM E891的數(shù)據(jù)使用大氣質(zhì)量1.5計(jì)算日光的性質(zhì)。日照得熱量系數(shù)(SHGC)計(jì)算為SHGC＝Te+0.27(Ae)。
遮陽系數(shù)(SC)定義為通過給定玻璃窗的日照得熱量系數(shù)與通過標(biāo)準(zhǔn)3.2毫米厚的窗玻璃單一窗格的比例，計(jì)算為SC＝SHGC/87.0。
電磁干擾屏蔽強(qiáng)度電磁干擾屏蔽強(qiáng)度根據(jù)ASTM D-4935方法，使用共軸的透射式電子顯微鏡電池通過遠(yuǎn)場(chǎng)典型試驗(yàn)測(cè)定。結(jié)果以分貝(dB)報(bào)道。
以下描述非限制性實(shí)施例，其中所有的份和百分?jǐn)?shù)以重量計(jì)算，除非另有陳述。
實(shí)施例1(層1)如圖8所示意，大約300米長(zhǎng)508毫米寬的0.05毫米厚的一卷PET支撐體(MELINEXTMNo.453 film，DuPont Teijin Films)裝填進(jìn)入卷裝進(jìn)出真空室。真空室內(nèi)的壓力減少到3×10-4托。支撐體連續(xù)進(jìn)行等離子體預(yù)處理，并在一次通過期間以36.6M/min的基料速度涂敷丙烯酸酯。等離子體預(yù)處理在氮?dú)夥?0sccm氮?dú)饬鲃?dòng)下，利用鉻靶和在1500瓦功率(429伏和3.5安培)操作的不平衡的直流電磁控電子管。丙烯酸酯涂敷使用50∶50的IRR 214丙烯酸酯(UCB Chemicals)和丙烯酸月桂酯的混合物，所述的混合物通過將液體單體混合物的容器置于鐘罩容器中，將壓力減少到大約1毫托。將脫氣的單體以2.35ml/min的流速泵送通過超聲霧化器進(jìn)入保持在274℃的汽化室中。使用溫度為-18℃的鼓，將單體蒸氣冷凝到移動(dòng)基料上，使用在7.59千伏和2.0毫安下操作的單一金屬絲電子槍進(jìn)行電子束交聯(lián)。
(層2)使基料方向反轉(zhuǎn)。再一次在36.6m/min下操作，丙烯酸酯表面用等離子體處理，涂有磁控電子管濺射銀。該等離子體預(yù)處理如前所述，但在413伏和3.64安培下進(jìn)行。銀在10,000瓦功率(590伏和16.96安培)、鼓溫度為25℃及氬氣流動(dòng)為90sccm的氬氣氛下濺射。
(層3)該基料方向再一次反轉(zhuǎn)。再一次在36.6m/min下操作，使用上面描述的單體混合物形成交聯(lián)間隔層，但是在單體沉積之前銀表面沒有進(jìn)行等離子體預(yù)處理。使用鼓溫度為-17℃的鼓和上面描述的其他單體的沉淀?xiàng)l件，將單體蒸氣冷凝到移動(dòng)基料上，使用在7.8千伏和3.8毫安下操作的單一金屬絲電子槍進(jìn)行電子束交聯(lián)。
(層4)使基料方向再一次反轉(zhuǎn)。再一次在36.6m/min下操作，交聯(lián)間隔層用等離子體處理，涂有磁控電子管濺射銀。該等離子體預(yù)處理如前所述但是使用429伏和3.5安培。該銀的濺射如前所述，但是在590伏、16.94安培和鼓溫度為22℃下進(jìn)行。
(層5)該基料方向再一次反轉(zhuǎn)。使用上面描述的單體混合物形成保護(hù)層，但是在單體沉積之前銀表面沒有進(jìn)行等離子體預(yù)處理。使用鼓溫度為-17℃的鼓和上面描述的其他單體的沉淀?xiàng)l件，將單體蒸氣冷凝到移動(dòng)基料上，使用在10.11千伏和3.8毫安下操作的單一金屬絲電子槍進(jìn)行電子束交聯(lián)。
得到的5層紅外線阻透丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層的光學(xué)性質(zhì)顯示于圖10中。曲線T和R分別顯示成品薄膜的透射(Tvis)和反射。使用光學(xué)模型并假定Bruggerman密度對(duì)于銀為0.97，五層的計(jì)算厚度為120納米(丙烯酸酯層1)/12納米(銀層2)/85納米(丙烯酸酯層3)/12納米(銀層4)/120納米(丙烯酸酯層5)。
實(shí)施例2使用實(shí)施例1的方法，PET支撐體涂敷有五層丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層，但是在金屬層的頂部和底部都使用等離子體預(yù)處理。單層的差異如下
(層1)該支撐體等離子體預(yù)處理如前所述，但是在1000瓦功率(402伏和2.5安培)和102sccm的氮?dú)饬鲃?dòng)下進(jìn)行。單體流速為2.45ml/min，汽化燃燒室溫度為276℃。使用-21℃的鼓溫度，單體蒸氣冷凝在移動(dòng)的基料上。電子束燈絲在8.0千伏和6.5毫安下操作。
(層2)該等離子體預(yù)處理在1000瓦功率(309伏和3.34安培)和氮?dú)饬鲃?dòng)為90sccm下進(jìn)行。銀在570伏和17.88安培)、鼓溫度為21℃及氬氣流動(dòng)為93.2sccm的氬氣氛下濺射。
(層3)在間隔層之前銀表面進(jìn)行等離子體預(yù)處理。該等離子體預(yù)處理利用鉻靶和1000瓦功率(308伏和3.33安培)。使用溫度為-23℃的鼓，將單體蒸氣冷凝到移動(dòng)基料上，使用在8.0千伏和6.0毫安下操作的單一金屬絲電子槍進(jìn)行電子束交聯(lián)。
(層4)該等離子體預(yù)處理在316伏和3.22安培和氮?dú)饬鲃?dòng)為90sccm下進(jìn)行。銀在567伏和17.66安培)、鼓溫度為20℃及氬氣流動(dòng)為95.5sccm的氬氣氛下濺射。
(層5)在沉積保護(hù)層之前銀表面進(jìn)行等離子體預(yù)處理。等離子體預(yù)處理與層3中的相同。使用溫度為-23℃的鼓，將單體蒸氣冷凝到移動(dòng)基料上，使用在8.0千伏和6.2毫安下操作的單一金屬絲電子槍進(jìn)行電子束交聯(lián)。
得到的5層紅外線阻透丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層的光學(xué)性質(zhì)顯示于圖11中。曲線T和R分別顯示成品薄膜的透射(Tvis)和反射。使用光學(xué)模型并假定Bruggerman密度對(duì)于銀為0.97，五層的計(jì)算厚度為120納米(丙烯酸酯層1)/9納米(銀層2)/95納米(丙烯酸酯層3)/9納米(銀層4)/120納米(丙烯酸酯層5)。
實(shí)施例3-5使用實(shí)施例2的方法，在PET支撐體上形成具有不同厚度銀層的5層紅外線阻透丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層。測(cè)定得到薄膜的外觀、透射(透過發(fā)光的Y(Tvis))、反射(反射發(fā)光的Y)、日照得熱量系數(shù)(SHGC)、遮陽系數(shù)(SC)和薄片電阻率。工藝條件和評(píng)價(jià)結(jié)果羅列于以下表1中。
表1

表1中的結(jié)果顯示通過利用不同的線速度改變金屬層的厚度。薄膜的Tvis高達(dá)72％，薄層電阻低到3.9歐姆/平方。使用電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)力試驗(yàn)也測(cè)定實(shí)施例4和5的每一薄膜的兩個(gè)樣品。該結(jié)果分別顯示于圖12和圖13。在達(dá)到50％或更大應(yīng)變下測(cè)量所有薄膜樣品的電流。圖12和圖13中的結(jié)果也表明本發(fā)明的薄膜能被用作透明應(yīng)變測(cè)試器。
對(duì)比的實(shí)施例1使用電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)力試驗(yàn)測(cè)定基于透明鍍銀層和氧化銦無機(jī)電介體(XIRTM75 film，Southwall Technologies INC.)的商品。當(dāng)經(jīng)受僅1％的應(yīng)變樣品就破裂。
實(shí)施例6-11使用實(shí)施例3～5的方法，在PET支撐體(實(shí)施例6-9)或者雙重折射多層的光學(xué)薄膜支撐體(3M目光反射膜No.41-4400-0146-3，實(shí)施例10-11)上，任選進(jìn)行等離子體后處理，形成5層紅外線阻透丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層。如以下所示通過改變沉淀?xiàng)l件改變層5的厚度。測(cè)定得到的薄膜的外觀、透射、反射、日照得熱量系數(shù)、遮陽系數(shù)和薄片電阻率。工藝條件和評(píng)價(jià)結(jié)果羅列于以下表2中。
表2

表2的結(jié)果顯示使用兩個(gè)不同的底物、不同保護(hù)外涂層厚度和任選的外涂層等離子體后處理。得到的薄膜的Tvis高達(dá)約73％，薄層電阻低到3.9歐姆/平方。使用電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)力試驗(yàn)也測(cè)定實(shí)施例11薄膜的兩個(gè)樣品。結(jié)果顯示在圖14中，在達(dá)到50％或更大應(yīng)變下測(cè)量?jī)蓚€(gè)薄膜樣品的電流。
實(shí)施例12使用實(shí)施例2的方法，PET支撐體涂敷有五層丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層，但是在金屬層的頂部和底部都使用等離子體預(yù)處理。單層的差異如下(層1)在1000瓦功率但是使用322伏、3.15安培和70sccm的氮?dú)饬鲃?dòng)下進(jìn)行支撐體等離子體預(yù)處理。單體流速是2.65ml/min，汽化燃燒室溫度為274℃。使用-20℃的鼓溫度，單體蒸氣冷凝在移動(dòng)基料上。電子束燈絲在8.04千伏和5.7毫安下操作。
(層2)該等離子體預(yù)處理在1000瓦功率但是使用378伏、3.09安培，和氮?dú)饬鲃?dòng)為70sccm下進(jìn)行。銀在547伏和18.36安培、鼓溫度為26°及氬氣流動(dòng)為70sccm的氬氣氛下濺射。
(層3)該等離子體預(yù)處理在1000瓦功率但是使用327伏和3.1安培。使用-19℃的鼓溫度將單體蒸氣冷凝在移動(dòng)基料上。電子束燈絲在8.04千伏和6.3毫安下操作。
(層4)該等離子體預(yù)處理在1000瓦功率但是使用328伏、3.07安培，和氮?dú)饬鲃?dòng)為70sccm下進(jìn)行。銀在546伏和18.34安培、鼓溫度為28°及氬氣流動(dòng)為70sccm的氬氣氛下濺射。
(層5)該等離子體預(yù)處理在1000瓦功率但是使用359伏和2.82安培。使用-18℃的鼓溫度將單體蒸氣冷凝在移動(dòng)基料上。電子束燈絲在8.04千伏和4.6毫安下操作。
得到的5層紅外線阻透丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層的光學(xué)性質(zhì)顯示于圖15中。曲線T和R分別顯示成品薄膜的透射(Tvis)和反射。薄膜的Tvis為71.5％。然后將薄膜切割為30.5厘米×2.54厘米的條。邊緣涂抹有銀導(dǎo)電漆(SILVER PRINTS O.K.THORSENINC.)。在該條相反的窄端的每一個(gè)上折疊2.54厘米×2.54CM的銅箔，并使用配備有鱷魚夾的試驗(yàn)引線連接到0-20伏電源上(Model 6253Adual dc，Hewlett Packard，Inc.)。將電壓施加到該條，測(cè)定作為時(shí)間函數(shù)的電流和條溫度。當(dāng)該條溫度停止增加時(shí)，施加較高的電壓。結(jié)果顯示在如下表3中。
表3時(shí)間(min)伏特安培功率(W)功率 溫度(℃)(W/cm2)00 0 - -23.4116 0.265 4.24 0.0548 51.3216 0.265 4.24 0.0548 54316 0.265 4.24 0.0548 55.4416 0.265 4.24 0.0548 56.4616 0.265 4.24 0.0548 57.810 16 0.265 4.24 0.0548 58.811 20 0.346.80.0878 69.912 20 0.346.80.0878 73.115 20 0.346.80.0878 75.617 20 0.346.80.0878 76.419 20 0.346.80.0878 76.321 24 0.4210.08 0.1302 103.122 24 0.4210.08 0.1302 99.823 24 0.4210.08 0.1302 103.525 24 0.4210.08 0.1302 105.429 24 0.4210.08 0.1302 106.933 24 0.4210.08 0.1302 107.434 24 0.4210.08 0.1302 107.4表3中的結(jié)果顯示薄膜可耐得住非常高的功率密度和非常高的溫度而沒有線路故障。使條冷卻，然后給該條施加16伏電壓，得到測(cè)量電流為0.27安培。薄膜試驗(yàn)變熱。然后薄膜以45°角度、然后以90°角度在臺(tái)面邊緣上彎曲。薄膜經(jīng)試驗(yàn)仍感覺熱，電流仍然為0.27安培。薄膜然后以180°角度彎曲。樣品經(jīng)試驗(yàn)仍感覺熱，電流仍然為0.27安培。萬一發(fā)生破裂，將會(huì)出現(xiàn)熱點(diǎn)，觀察到大電流改變(或者電流完全停止)。
對(duì)比實(shí)施例2使用實(shí)施例20的方法，給XIRTM75薄膜(Southwall TechnologiesInc.)樣品供電并加熱。當(dāng)經(jīng)受24伏或者當(dāng)彎曲時(shí)樣品破裂。結(jié)果列于以下表4中。
表4時(shí)間(min)伏特安培功率(W)功率 溫度(℃)(W/cm2)08 0.122 0.976 0.013023.128 0.122 0.976 0.013032.348 0.122 0.976 0.01303368 0.122 0.976 0.013033.478 0.122 0.976 0.013033.688 0.122 0.976 0.013033.410 12 0.182 2.184 0.029141.711 12 0.182 2.184 0.029142.512 12 0.182 2.184 0.02914313 12 0.182 2.184 0.029143.114 12 0.182 2.184 0.029143.515 12 0.182 2.184 0.029143.616 12 0.182 2.184 0.029143.617 12 0.182 2.184 0.029143.718 12 0.182 2.184 0.029143.720 16 0.243.84 0.051253.322.5 16 0.243.84 0.051255.125 16 0.243.84 0.051255.726 16 0.243.84 0.051255.727 16 0.243.84 0.051255.528 16 0.243.84 0.051255.730 20 0.295.80.077367.332 20 0.295.80.077371.234 20 0.295.80.07737237.5 20 0.295.80.077372.338 20 0.295.80.077372.839 20 0.295.80.077372.740 20 0.295.80.077372.741 24 0 未測(cè)到 未測(cè)到-表4的結(jié)果表明對(duì)比薄膜可以被電加熱。然而，當(dāng)電壓增加到24伏時(shí)薄膜破裂。這被認(rèn)為起因于氧化銦層的破裂。另外的對(duì)比薄膜樣品可使用外加16伏電壓電加熱，得到的測(cè)量電流為0.235安培。
對(duì)比薄膜試驗(yàn)變熱。當(dāng)對(duì)比薄膜以45°角度在臺(tái)面邊緣上彎曲時(shí)薄膜破裂。使用光學(xué)顯微術(shù)，觀察在涂層中的破裂。
實(shí)施例13薄層電阻為4.2歐姆/平方的實(shí)施例5的304毫米×304毫米的薄膜樣品電結(jié)合到母線上，以使兩個(gè)金屬層都可給通以電流。薄膜樣品層壓進(jìn)入由置于兩個(gè)2毫米玻璃片之間的兩個(gè)0.05毫米厚的PVB片構(gòu)成的夾層結(jié)構(gòu)的中心。母線對(duì)母線的電阻是4.06歐姆。給母線施加16.5伏的電勢(shì)得到的電流為4.06安培，施加功率密度為299W/mm2。在接通電壓7分鐘內(nèi)，玻璃的表面溫度增加20℃。結(jié)果列于以下表5中，并列出在三個(gè)其它的外加功率密度下表面溫度增加20℃需要的時(shí)間。
表5施加功率密度(W/mm2)表面溫度增加20℃的時(shí)間(min)239 9.5299 7580 4645 3.5使用42伏電源，這些時(shí)間在平均尺寸的擋風(fēng)玻璃上可提供有用的去結(jié)冰性能，所述的平均尺寸對(duì)于通常的汽車擋風(fēng)玻璃約為0.9m×約1.5m，對(duì)于通常的運(yùn)動(dòng)型多用途汽車擋風(fēng)玻璃為約0.88m×約1.66m。
實(shí)施例14使用實(shí)施例9的等離子體條件，在薄膜的一個(gè)或者兩面，幾個(gè)薄膜經(jīng)任選的等離子體后處理，然后如實(shí)施例13在玻璃片之間層壓。評(píng)價(jià)層壓材料以確定它們的壓縮剪切強(qiáng)度。列于以下表6的是實(shí)施例的數(shù)字、在疊層的最上層頂上或者支撐體的下面進(jìn)行或者不進(jìn)行等離子體后處理及測(cè)定壓縮剪切強(qiáng)度。
表6

PET支撐體涂敷有三層丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯疊層。形成的單層如下(層1)大約914米長(zhǎng)508毫米寬的0.05毫米厚的一卷PET薄膜(MELINEXTMNo.453 film，DuPont Teijin Films)裝填進(jìn)入卷裝進(jìn)出真空室，燃燒室壓力抽氣到8×10-6托的壓力。PET薄膜涂敷有含48.5％IRR214丙烯酸酯、48.5％丙烯酸月桂酯和3.0％EBECRYLTM170增粘劑的丙烯酸酯混合物。涂敷之前該丙烯酸酯混合物真空脫氣，以2.35ml/min的流速泵送通過超聲霧化器進(jìn)入保持在275℃的汽化室中。PET薄膜以30.4米/min的基料速度通過保持在0℃的涂敷鼓上，其中該單體蒸氣被冷凝，隨后用在8.0千伏和2.0毫安下操作的單一金屬絲進(jìn)行電子束交聯(lián)。這樣得到的丙烯酸酯層固化后厚度為100納米。
(層2)在室內(nèi)部反轉(zhuǎn)基料方向，該丙烯酸酯表面濺射涂有鍍銀層。在燃燒室壓力2.0毫托下使用氬作為濺射氣體，在10,000瓦功率下濺射銀，以30.4米/分鐘的基料速度提供10納米厚的鍍銀層。
(層3)再一次反轉(zhuǎn)基料方向。使用如層1相同的條件，將100納米厚的丙烯酸酯層沉積在鍍銀層上。
得到的三層薄膜疊層顯示出良好的光譜透射和反射特性，電阻率為10歐姆/平方。當(dāng)進(jìn)行電流侵蝕試驗(yàn)時(shí)，浸漬之后幾秒電流下降到零。這表明銀侵蝕越大，電路故障的發(fā)生比在嚴(yán)重腐蝕條件下所希望的更加迅速。
實(shí)施例16以與實(shí)施例15同樣的方法制備第二個(gè)三層薄膜疊層，但是使用(PET、層1丙烯酸酯涂層和層2鍍銀層)的氮等離子體預(yù)處理，之后沉積隨后的層。使用在1.0千瓦和2.0毫托壓力下操作的不平衡直流電磁控電子管源施加氮等離子體。當(dāng)進(jìn)行電流侵蝕試驗(yàn)時(shí)，直到浸漬之后500～600秒電流才開始下降，表明銀侵蝕和電路故障比實(shí)施例15下降更多。
實(shí)施例17以與實(shí)施例15同樣的方法制備三層薄膜疊層，并將2％二巰基乙酸乙二醇酯加入到單體混合物中。當(dāng)進(jìn)行電流侵蝕試驗(yàn)時(shí)，在浸漬500～600秒之后電流下降到零，表明銀侵蝕和電路故障比實(shí)施例15更緩慢，性能與實(shí)施例16可比。
實(shí)施例18以與實(shí)施例15同樣的方法制備三層薄膜疊層，但是使用如實(shí)施例16中的氮等離子體預(yù)處理，并如實(shí)施例17加入將2％二巰基乙酸乙二醇酯。當(dāng)進(jìn)行電流侵蝕試驗(yàn)時(shí)，浸漬超過900秒之后電流仍然恒定，在所述的時(shí)間試驗(yàn)終止。這表明與實(shí)施例15～17相比，銀侵蝕和線路故障的可能性進(jìn)一步被降低。
實(shí)施例19
測(cè)試實(shí)施例12薄膜550納米光的透射、薄層電阻和電磁干擾屏蔽強(qiáng)度。測(cè)定的光的透射為75％、表面電阻系數(shù)為4.5歐姆/平方和電磁干擾屏蔽強(qiáng)度為29dB。
比較實(shí)施例3使用實(shí)施例19的方法，評(píng)價(jià)AGHT4TM光學(xué)透明電磁干擾屏蔽薄膜(CP薄膜)的樣品。測(cè)定的光的透射為76％，表面電阻系數(shù)為4.7歐姆/平方，電磁干擾屏蔽強(qiáng)度為29dB。用手揉皺薄膜，重復(fù)測(cè)試電磁干擾屏蔽強(qiáng)度。電磁干擾屏蔽強(qiáng)度減弱到5dB。也評(píng)價(jià)新鮮樣品薄膜的侵蝕和抗應(yīng)變性。在電流侵蝕試驗(yàn)20秒后發(fā)生線路故障，在電導(dǎo)率對(duì)應(yīng)力試驗(yàn)中在2％應(yīng)變時(shí)電導(dǎo)率下降到零。
實(shí)施例20使用實(shí)施例12的方法，在該金屬層的頂部和底部進(jìn)行等離子體預(yù)處理，PET支撐體覆蓋有五層丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯/銀/丙烯酸酯光學(xué)疊層。單體混合物包含2％乙二醇雙巰基乙酸酯。其他單層的差異如下(層1)在1000瓦功率但是使用428伏和2.3安培進(jìn)行支撐體等離子體預(yù)處理。使用-17℃的鼓溫度單體蒸氣冷凝在移動(dòng)基料上。電子束燈絲在8.0千伏和2.8毫安下操作。
(層2)在1000瓦功率但是使用368伏和2.72安培進(jìn)行等離子體預(yù)處理。在632伏15.8安培、鼓溫度為31℃和87sccm的氬氣流下濺射銀。
(層3)在1000瓦功率但是使用430伏和2.3安培進(jìn)行等離子體預(yù)處理。使用-17℃的鼓溫度將單體蒸氣冷凝在移動(dòng)基料上。電子束燈絲在8.0千伏和4.8毫安下操作。
(層4)在1000瓦功率但是使用368伏和2.72安培進(jìn)行等離子體預(yù)處理。在634伏15.8安培、鼓溫度為32℃和87sccm的氬氣流下濺射銀。
(層5)在1000瓦功率但是使用448伏和2.2安培進(jìn)行等離子體預(yù)處理。使用-19℃的鼓溫度將單體蒸氣冷凝在移動(dòng)基料上。電子束燈絲在8.0千伏和5.7毫安下操作。
得到的薄膜測(cè)定的光的透射為70％，表面電阻系數(shù)為5.6歐姆/平方，EMI屏蔽強(qiáng)度為28dB。如比較實(shí)施例3用手揉皺薄膜并重復(fù)測(cè)試電磁干擾屏蔽強(qiáng)度。電磁干擾屏蔽強(qiáng)度仍然是28dB，表明全部保留了電磁干擾屏蔽能力。
在不背離本發(fā)明的前提下，對(duì)于本領(lǐng)領(lǐng)的普通技術(shù)人員顯而易見的是本發(fā)明有許多的改變和變更。本發(fā)明將不會(huì)只限于僅用于說明性目的已經(jīng)提出的那些。
權(quán)利要求
1.一種制造導(dǎo)電可見光透射薄膜的方法，包括a)提供可見光透射的撓性支撐體，b)在支撐體頂上形成可見光透射的第一金屬或者金屬合金層，c)在第一金屬或者金屬合金層頂上形成有機(jī)層，d)交聯(lián)有機(jī)層以形成可見光透射的交聯(lián)聚合層，e)在該交聯(lián)聚合層頂上形成可見光透射的第二金屬或者金屬合金層，和f)將一個(gè)或多個(gè)電極連接到第一和第二金屬或者金屬合金層的至少一個(gè)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該交聯(lián)聚合層由閃蒸、汽相沉積和交聯(lián)可輻射交聯(lián)單體形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該金屬或者金屬合金層包含銀，該交聯(lián)聚合層包括丙烯酸酯聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括在支撐體和第一金屬或者金屬合金層之間形成底涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括修飾位于薄膜內(nèi)金屬或者金屬合金層和相鄰層之間的分界面以增強(qiáng)中間層的粘附力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在薄膜內(nèi)每一個(gè)金屬或者金屬合金層和相鄰層之間使用等離子體處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中薄膜是可延伸的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括拉伸薄膜，而基本上沒有破裂或者彎折該金屬或者金屬合金層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中如果加熱薄膜，則在兩個(gè)平面內(nèi)方向顯示出不同的收縮。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，包括將電極連接到第一和第二金屬或者金屬合金層以使薄膜電加熱。
11.一種制造可電加熱的玻璃窗制品的方法，包括a)組裝玻璃窗材料層和可見光透射的薄膜，所述的薄膜包括由可見光透射交聯(lián)的聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，b)將玻璃窗材料和薄膜結(jié)合在一起成為單一的制品，和c)將一個(gè)或多個(gè)電極連接到金屬或者金屬合金層的至少一個(gè)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中結(jié)合之后將該電極連接到金屬或者金屬合金層。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中結(jié)合之前將該電極連接到金屬或者金屬合金層。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中該玻璃窗制品包括建筑上的玻璃窗，并將該電極連接到第一和第二金屬或者金屬合金層上。
15.一種制造可電加熱的層壓材料制品的方法，包括a)組裝第一玻璃窗材料層、第一機(jī)械能吸收層和可見光透射的撓性薄膜層，所述的薄膜層包括由交聯(lián)聚合層分開的第一和第二金屬或者金屬合金層，可將電流提供給金屬或者金屬合金層的電極，及第二機(jī)械能吸收層和第二玻璃窗材料層，b)從層之間除去殘余空氣，和c)給層加熱并施加壓力以將層和電極結(jié)合在一起成為單一的制品。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中使用至少一個(gè)軋輥除去殘余空氣或者給層施加壓力。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該玻璃窗材料層是是非平面的。
18.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中將層結(jié)合在一起，而基本上沒有破裂或者彎折該金屬或者金屬合金層，及基本上沒有使薄膜起皺。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中薄膜是可延伸的。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中拉伸薄膜，而基本上沒有破裂或者彎折該金屬或者金屬合金層。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中該交聯(lián)聚合層包括丙烯酸酯聚合物。
22.一種導(dǎo)電可見光透射的薄膜，包括由可見光透射交聯(lián)的聚合層分開的電連接的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，進(jìn)一步包括撓性塑料支撐體。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，進(jìn)一步包括在支撐體和第一金屬或者金屬合金層之間的聚合底涂層。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，其中位于薄膜內(nèi)金屬或者金屬合金層和相鄰層之間的分界面經(jīng)結(jié)合增強(qiáng)處理，或者一個(gè)或多個(gè)該相鄰層包括結(jié)合增強(qiáng)助劑，由此增強(qiáng)中間層粘合。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，其中在每一個(gè)金屬或者金屬合金層和相鄰層經(jīng)等離子體處理。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，其中拉伸薄膜。
28.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，其中薄膜是可延伸的。
29.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，進(jìn)一步包括在第二金屬層頂上的一對(duì)或多對(duì)另外可交聯(lián)的聚合間隔層，及另外的金屬或者金屬合金層。
30.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，其中該金屬或者金屬合金層包含銀，該交聯(lián)聚合層包括丙烯酸酯聚合物。
31.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，其中將薄膜層壓到汽車擋風(fēng)玻璃中，而基本上沒有起皺。
32.根據(jù)權(quán)利要求22的薄膜，其中電連接每一層。
33.一種安全玻璃的預(yù)層壓材料，包括至少一個(gè)結(jié)合到可見光透射薄膜的機(jī)械能吸收層，所述的薄膜包括由可見光透射交聯(lián)聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，進(jìn)一步包括可將電流提供給金屬或者金屬合金層的電極。
34.一種可電加熱的玻璃窗制品，包括至少一個(gè)結(jié)合到可見光透射薄膜的玻璃窗材料層，所述的薄膜包括由可見光透射交聯(lián)聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，進(jìn)一步包括可將電流提供給金屬或者金屬合金層的電極。
35.根據(jù)權(quán)利要求34的制品，其中位于薄膜內(nèi)金屬或者金屬合金層和相鄰層之間的分界面經(jīng)結(jié)合增強(qiáng)處理，或者一個(gè)或多個(gè)該相鄰層包括結(jié)合增強(qiáng)助劑，由此增強(qiáng)中間層的結(jié)合。
36.根據(jù)權(quán)利要求34的制品，其中一個(gè)或多個(gè)金屬或者金屬合金層或者相鄰層經(jīng)等離子體處理。
37.根據(jù)權(quán)利要求34的制品，其中該金屬或者金屬合金層包含銀，該交聯(lián)聚合層包括丙烯酸酯聚合物。
38.根據(jù)權(quán)利要求34的制品，其中該玻璃窗材料包括非平面的玻璃，該制品是光學(xué)明亮的和紅外反射的。
39.根據(jù)權(quán)利要求34的制品，包括擋風(fēng)玻璃。
40.根據(jù)權(quán)利要求34的制品，包括建筑上的玻璃。
41.一種具有可電加熱玻璃窗的車輛，包括至少一個(gè)具有薄膜的擋風(fēng)玻璃、后窗、側(cè)窗或者天窗，所述的薄膜層包括由可見光透射交聯(lián)聚合層分開的第一和第二可見光透射的金屬或者金屬合金層，進(jìn)一步包括可將電流提供給金屬或者金屬合金層的電極。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的車輛，其中該金屬或者金屬合金層包含銀，該交聯(lián)聚合層包括丙烯酸酯聚合物。
全文摘要
本發(fā)明公開一種導(dǎo)電薄膜，其含有由可見光透射的交聯(lián)聚合間隔層分開的電連接的第一和第二可見光透射的金屬或金屬合金層。該薄膜可結(jié)合到或?qū)訅旱讲Ａе?特別是非平面的車輛安全玻璃)，其減少了這樣的可能性即，金屬或金屬合金層被破壞或扭曲。該薄膜也可透明地屏蔽可引起電磁干擾或?qū)ζ涿舾械脑O(shè)備，其減少了這樣的可能性，即金屬或金屬合金層的破裂。
文檔編號(hào)G02B5/28GK1675059SQ03819517
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月17日
發(fā)明者羅伯特·J·弗萊明, 克里斯托弗·S·萊昂斯, 克拉克·I·布萊特, 愛德華·J·安德森, 布雷恩·L·科斯特, 馬里亞·L·澤林斯基 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司