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涂层的制作方法

本技术公开了一种电子或电气装置或其元件,其包括在电子或电气装置或其元件表面上的交联聚合物涂层;其中,交联聚合物涂层通过使电子或电气装置或其元件在包含单体化合物和交联剂的等离子体中暴露足够时间,以允许在其表面上形成交联聚合物涂层而获得;其中,单体化合物具有下式:其中,R1、R2和R4各自独立地选自氢、任意经取代的支链或直链C1C6烷基或卤代烷基、或可选被卤素取代的芳基,并且R3选自:其中,X各自独立地选自

氢、卤素、任意经取代的支链或直链C1C6烷基、卤代烷基或可选被卤素取代的芳基;且n1为1至27的整数;并且交联剂包含借助于一个或多个连接部分连接的两个或多个不饱和键,并且在标准压力下具有小于500℃的沸点。

权利要求书1.一种电子或电气装置或其电子或电气元件,其包括在所述装置或元件表面上的保护性交联

聚合物涂层;

其中,所述保护性交联聚合物涂层通过使所述装置或元件暴露于包含单体化合物和交联剂的等离子体足够允许在其表面上形成所述保护性交联聚合物涂层的一段时间而可获得;

其中,所述单体化合物具有下式:

其中,R1、R2和R4各自独立地选自氢、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、或卤代烷基、或任选地被卤素取代的芳基,且R3选自:

其中,每个X各自独立地选自氢、卤素、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、卤代烷基、或任选地被卤素取代的芳基;且n1为1至27的整数;以及其中所述交联剂包含通过一个或更多的连接部分连接的两个或更多的不饱和键并且在标准压力下具有小于500℃的沸点。2.根据权利要求1所述的装置或元件,其中,所述保护性交联聚合物涂层为针对质量和电子

传输的物理屏障,和/或其中所述保护性交联聚合物涂层形成由至少90°的静态水接触角(WCA)限定的抗液表面。

3.一种用于处理电子或电气装置或其电子或电气元件的方法,其包括:使所述装置或元件暴

露于包含单体化合物和交联剂的等离子体足够允许在所述装置或元件的表面上形成保护性交联聚合物涂层的一段时间;

其中,所述单体化合物具有下式:

其中,R1、R2和R4各自独立地选自氢、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、或卤代烷基,或任选地被卤素取代的芳基,且R3选自:

其中,每个X各自独立地选自氢、任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基、卤代烷基、或任选地被卤素取代的芳基;且n1为1至27的整数;以及其中所述交联剂包含通过一个或更多的连接部分连接的两个或更多的不饱和键并且在标准压力下具有小于500℃的沸点,所述交联剂任选地以占单体化合物和交联剂总体积的10-60(v/v)%的量存在。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述电子或电气装置或其元件放置在等离子体沉积腔

室中,在所述积腔室中点燃辉光放电,并以脉冲场形式施加电压,且任选地以下一项或多项适用:

所施加的电压的功率为40至500W;所述电压是序列脉冲,其中接通时间:断开时间的比在1:500至1:1500的范围内;所述电压是序列脉冲,其中电源接通时为20至50μs,及断开时为1000μs至30000μs;所述电压是以脉冲场形式施加30秒至90分钟的时期,任选地5至60分钟;在所述脉冲电压被施加时的同时,将气态形式的所述单体化合物和/或所述交联剂以80至300mg/分钟的速率进料到所述等离子体中;

所述等离子体由平均功率为0.001至500w/m3的电压产生。5.根据前述权利要求中任一项所述的装置、元件或方法,其中,所述交联剂具有以下结构之

一:

(i)(ii)其中,Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7和Y8各自独立地选自氢、任选地被取代的环状、支链或直链C1-C6烷基或芳基;且L为连接部分。

6.根据权利要求5所述的装置、元件或方法,其中,针对化合物(i),L具有下式:

Y9各自独立地选自键、-O-、-O-C(O)-、–C(O)-O-、-Y11-O-C(O)-、-C(O)-O-Y11-、-OY11-和-Y11O-,其中,Y11为任选地被取代的环状、支链或直链C1-C8亚烷基;且

Y10选自任选地被取代的环状、支链或直链C1-C8亚烷基和硅氧烷基;以及其中任选地

Y10具有下式:

其中,每个Y12和Y13各自独立地选自H、卤素、任选地被取代的环状、支链或直链烷基、或-OY14,其中,Y14选自任选地被取代的支链或直链C1-C8烷基或烯基,并且n为1至10的整数;或

Y10具有下式:其中,每个Y15各自独立地选自任选地被取代的支链或直链C1-C6烷基,任选地其中Y15各自为甲基,且Y9各自为键;或Y10具有下式:

其中,Y16至Y19各自独立地选自H和任选地被取代的支链或直链C1-C8烷基或烯基;任选地其中Y18为H或亚乙烯基,且Y16、Y17和Y19各自为H。7.根据前述权利要求中任一项所述的装置、元件或方法,其中,所述交联剂选自己二酸二乙

烯酯(DVA)、1,4-丁二醇二乙烯基醚(BDVE)、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚(CDDE)、1,7-辛二烯(17OD)、1,2,4-三乙烯基环己烷(TVCH)、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷(DVTMDS)、1,4-环己烷二甲酸二烯丙基酯(DCHD)、1,6-二乙烯基全氟己烷(DVPFH)、1H,1H,6H,6H-全氟己二醇二丙烯酸酯(PFHDA)和乙二醛双(二烯丙基缩醛)(GBDA)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置、元件或方法,其中,n1在1到12的范围内,和/或

其中所述单体为式I(a)化合物:I(a)

其中,R1、R2、R4和R5至R10各自独立地选自氢、或任选地被取代的C1-C6支链或直链烷基;每个X各自独立地选自氢或卤素;a为0或1;b为3至7;c为0或1;

或所述单体为式I(b)化合物:I(b)其中,R1、R2、R4和R5至R10各自独立地选自氢、或任选地被取代的C1-C6支链或直链烷基;每个X各自独立地选自氢或卤素;a为0或1;b为3至7;c为0或1。

9.根据权利要求8所述的装置、元件或方法,其中,R1、R2、R4和R5至R10各自独立地选自

氢或甲基。

10.根据权利要求8或9所述的装置、元件或方法,其中,R1和R2均为氢,R5至R8各自为氢。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置、元件或方法,其中,每个X为H。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的电子或电气装置或其元件,其中,X为F。

13.根据权利要求1至7中任一项所述的装置、元件或方法,其中,式I(a)化合物具有下式:

其中,n为2至10,任选地其中,式I(a)化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基丙烯酸酯(PFAC4)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯(PFAC6)、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯(PFAC8)和1H,1H,2H,2H-全氟十二烷基丙烯酸酯(PFAC10),或式I(a)的化合物具有下式:

其中,n为2至10;任选地其中,式I(a)化合物选自1H,1H,2H,2H-全氟己基甲基丙烯酸酯(PFMAC4)、1H,1H,2H,2H-全氟辛基甲基丙烯酸酯(PFMAC6)和1H,1H,2H,2H-全氟癸基甲基丙烯酸酯(PFMAC8)。14.根据权利要求1至7中任一项所述的装置、元件或方法,其中,式I(a)化合物具有下式:

其中,n为2至10,和/或式I(a)化合物选自丙烯酸乙基己酯、丙烯酸己酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸月桂基(十二烷基)酯和丙烯酸异癸基酯,或

其中,所述单体为式I(b)化合物且具有下式:

其中,n为4至12,任选地,其中,R1、R2和R3各自为H。15.根据前述权利要求中任一项所述的装置、元件或方法,其中,所述装置或其元件选自移

动电话;智能手机;寻呼机;收音机;声音和音频系统,例如扬声器、麦克风、振铃器和/或蜂鸣器;助听器;个人音频设备,例如个人CD、卡式磁带或MP3播放器;电视机;包括便携式DVD播放器的DVD播放器;录像机;数字和其他机顶盒;计算机和相关元件,例如膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、平板手机或掌上电脑、个人数字助理(PDA)、键盘或仪表;游戏控制台;数据存储设备;户外照明系统;无线电天线和其他形式的通信设备以及印刷电路板。

技术说明书涂层本申请是申请号为201680046140.X(PCT国际申请号为PCT/GB2016/051688)、技术名称为:“涂层”、申请日为2016.06.08(PCT国际申请进入国家阶段日为2018.02.06)的技术专利申请的分案申请。技术领域本技术涉及保护涂层,更具体地说,本技术涉及用于电子或电气装置及其元件的保护涂层,以及形成此类涂层的方法。涂层可以通过具有疏水性和阻挡水基液体进入电子装置来进行保护,或可以通过形成屏障涂层,因此在电话的电子元件和水基液体之间提供电阻来进行保护。

背景技术单不饱和单体用于使用等离子体聚合过程来制造屏障涂层(参见共同待决的申请)。也使用全氟烷基链单体,由脉冲等离子体沉积过程产生疏水性的表面(参见WO9858117A1)。等离子体引发聚合反应的功率影响所产生的聚合物的性质。连续波等离子体的较高的平均能量输入引起单体的更多片段化,因此聚合物失去单体的结构特性。在1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯(PFAC8)的情况下,全氟烷基链得到较少保留并且损害表面涂层的接触角。较高的等离子能量也引起较多的交联。对于较低平均能量输入的脉冲等离子体,存在较好的单体结构保留和较少的交联。全氟链在低能量下的较高保留,脉冲等离子体条件对表面涂层引起最佳的接触角水平。

当全氟烷基链具有八个或更多个氟化碳(长链)时,由该单体制成的聚合物具有晶体结构。当全氟烷基链具有少于八个氟化碳时,所得聚合物是无定形的,因此在水存在下可能是不稳定的(参见聚(氟烷基丙烯酸酯)薄膜的分子聚集结构和表面性质,大分子(Molecular AggregationStructure and Surface Properties of Poly(fluoroalkylacrylate)Thin Films,Marcomolecules),2005年,第38卷,第5699-5705页)。

当通过高平均功率(连续波或CW)或低平均功率(脉冲波或PW)等离子体制备长链全氟烷基聚合物时,则由于长链的晶体结构,聚合物触摸时没有粘性且在水的存在下稳定。然而,链较短的聚合物涂层的感觉和水稳定性受到所使用的等离子体功率水平的影响。例如,当PFAC6(1H,1H,2H,2H-全氟辛基丙烯酸酯)在低功率等离子体条件下聚合时,得到的聚合物涂

层可能具有若干缺点。例如,涂层可使水滴极少扩散(滑落),由表面上水滴的存在进行标

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