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影響蒸發氧化矽阻隔包裝膜性能的因素

瀏覽數量: 0     作者: 本站編輯     發佈時間: 2024-09-20      來源: 本站

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一、影響氣相沉積氧化矽阻隔包裝膜性能的因素

蒸鍍基膜、蒸鍍方法、蒸鍍條件以及蒸鍍塗層的成分、蒸鍍層的厚度等,都可能對蒸鍍型氧化矽阻隔包裝膜的性能產生很大的影響。


1. 底物的選擇性

如前所述,蒸發氧化矽阻隔包裝膜的阻隔性能取決於SiOx塗層,因此塗層在蒸發過程中不會被破壞。蒸鍍氧化矽阻隔包裝膜通常與其他薄膜複合製成蒸鍍膜,蒸鍍基材的選擇應注意以下問題。


(一)塑膠薄膜的種類

蒸發氧化矽薄膜與塑膠薄膜之間的黏合牢度與塑膠基底膜類型有較大關係,PET、PVC等極性薄膜與氧化矽之間的黏合力較好,而非極性薄膜與氧化矽之間的黏合力較好。


(2)塑膠薄膜的表面狀態


蒸鍍氧化矽阻隔包裝膜的阻隔性能不僅受蒸鍍層厚度的影響,更大程度上取決於氧化矽塗層的均勻性。裂痕、針孔等缺陷,會導致蒸髮型氧化矽阻隔包裝膜阻隔性顯著降低,缺陷的形成除了蒸發層本身的化學成分和結構外,還與基膜表面的光滑度有關,還有一個重要因素,粗糙度越大,越容易造成蒸鍍缺陷,但適量的粗糙度會使蒸鍍層與基膜表面之間形成物理錨固,提高附著力的夾層。


(3)塑膠薄膜的表面預處理條件


為了獲得高品質的蒸鍍膜,對基膜進行適度的表面電暈處理至關重要。塑膠薄膜經過表面電暈處理後,可在其表面形成氧化層(透過交聯、臭氧化、羧化、硝化等複雜的化學反應,將氧、氮等原子和原子團引入塑膠表面)膜),增加基膜與氣相鍍層鍍層之間的結合力。在前處理設備一定的情況下,如果前處理時間不足,表面改質不充分,會導致基膜與塗層之間的結合牢度下降;預處理時間過長,可能會造成基膜更深層的界面弱化,產生基膜本身的弱界面層,同時也會造成基材表面與氣相鍍層之間的結合力下降。


2.氣相沉積製程條件對氣相沉積氧化矽阻隔封裝膜性能的影響

無論採用物理氣相沉積或化學氣相沉積,氣相沉積製程條件都可能對氣相沉積氧化矽阻隔包裝膜的性能產生重大影響,因此應盡可能採用提高氣相沉積膜阻隔性能的製程狀況。


(1) 當採用物理氣相沉積時。

真空度、基膜溫度、電子槍功率、原料SiO2蒸發形狀、真空室內氧氣導入速度、蒸發塗層厚度(由蒸發時間決定)和蒸發功率)將影響最終產品的性能。


① 蒸發時的真空度越高,越有利於SiO2的蒸發,蒸發塗層的品質越高。


②塑膠基膜的蒸發溫度高,有利於SiO的蒸發,在塑膠基膜上沉積,形成緻密的鍍層並有利於提高蒸發層與塑膠基膜之間的附著力,因此適當提高塑膠基膜的溫度,有利於提高薄膜的蒸發品質。


③採用電子槍轟擊,蒸發SiO2,宜採用塊狀SiO2,因為粉狀SiO2經電子槍轟擊,易產生粉末濺射現象,影響蒸發薄膜的質量,且粉狀SiO2有利於電阻加熱蒸發。


④氧的引入速率影響蒸發層的組成,即Si原子數與SiOx中0原子數的比值。氧量越大,即x值越大,蒸發層向透明性提高的方向移動,但阻隔性趨於降低。當x等於2時,阻隔性能較差,汽相鍍膜層無色透明,通常x控制在1.5~1.8之間,才能獲得既具有高阻隔性又具有良好透明度的汽相鍍膜氧化矽薄膜。


蒸鍍層的厚度增大,蒸鍍膜的阻隔性提高,但當蒸鍍層的厚度超過50nm時,蒸鍍層的厚度進一步增大,蒸鍍膜的阻隔性提高。生產線的線速度(增加蒸鍍時間)、增加蒸鍍層厚度的方法,來無限提高蒸鍍薄膜的阻隔性。


(2)化學氣相電鍍時,高頻電磁波或微波頻率的選擇,應與電離氣氛中電離的電離能和氣相鍍材料電離所需的能量相匹配,高頻電磁波一般為13.56MHz,微波一般為2.45 MHz,真空度約10-2Pa即可獲得優良的氣相鍍效果,而物理氣相鍍則需要更高的真空度,即10-2~10-3Pa,真空度更高。 10-2~10-3Pa或更高真空。


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