专利名称：用于非平面基材的等离子体涂覆体系的制作方法
相关申请该申请要求U.S.临时申请No.60/551,931(2004年3月9日递交，整个内容在此作为参考并入本发明)的权益。
背景本发明一般涉及一种制品和用于涂覆基材的方法。更具体地，本发明涉及一种具有等离子体沉积的耐磨性涂层的非平面制品和用于等离子体涂覆非平面塑料基材的方法。
各种技术用于功能涂料对基材的涂覆。传统上已经使用化学蒸气沉积(CVD)，和物理蒸气沉积技术如溅射和蒸发。但这些技术需要高沉积温度，这限制了可被涂覆的基材，和进一步导致非常慢的沉积速率。最近，已经开发出等离子体增加的化学蒸气沉积(PECVD)工艺以克服这些限制中的某些。PECVD可用于在低于塑料的玻璃化转变温度的温度下在塑料基材如聚碳酸酯上沉积材料，这对于CVD一般不可行。在PECVD中，所施加的电场增加电离物质的形成，提供明显较高百分数的电离物质，使得能够使用低沉积温度，如低至室温。但PECVD一般仍不会提高足够高的沉积速率使得涂有UV吸收和耐磨性涂层的聚碳酸酯能够商业上应用于许多场合。另外，PECVD尚未应用于大的复杂形状，而是被局限于具有缓和曲率的平面基材或非平面基材如眼镜。
为了尝试在塑料非平面基材上形成具有均匀性能的涂层，一些体系在基材从等离子体源经过时相对基材而移动等离子体源和/或改变工艺参数。尽管这些工艺能够生产出具有均匀厚度的涂层，当它们不提供具有均匀耐磨性和粘附性的涂层。这些工艺还存在麻烦且昂贵的问题，且对于每个部件设计需要不同的工艺参数。另外对于许多场合，如其中涂覆基材暴露于户外气候的汽车窗户重要的是，涂层在长期暴露于UV辐射过程中保持均匀耐磨性。但许多等离子体沉积的有机硅涂料似乎在暴露于UV时降解，导致不好的耐磨性。
综述一般来说，本发明涉及一种具有等离子体沉积的耐磨性涂层的非平面制品，该涂层具有基本上均匀的厚度和基本上均匀的耐磨性，δ浊度(％)在平均值约+/-0.25范围之间。
本发明进一步涉及一种用于涂覆非平面基材的方法。该方法包括从一个或多个固定的膨胀热等离子体(ETP)源产生等离子体，将第一组汽化试剂注入等离子体中以在基材上形成第一层，和将第二组汽化试剂注入等离子体中以在第一层上形成两层或多层涂层。等离子体的离子流进行调节以在等离子体源至基材的工作距离(WD)范围内得到基本上均匀的性能。工作距离被定义为阳极和基材之间的距离。
本发明实施方案可提供一个或多个以下优点。在一些实施方案中，在涂覆工艺过程中或对于每一部件(如果这些部件具有不同的形状)无需改变工艺参数。在涂覆工艺过程中还无需使等离子体源活动连接，尤其是，当基材以连续方式经过等离子体源时，这使得该工艺的布置不太昂贵。本发明的各种实施方案还使得基材表面的涂层不直接面对ETP源。
本发明其它的特点和优点根据以下描述，和权利要求而更容易看出。
附图的简要描述
图1是具有膨胀热等离子体源的涂覆台的顶视图。
图2是基材设置的正视图。
图3是两种基材在相同的投射角入射角下的侧视图。
图4A是在两个不同的入射角下安装的四个基材的顶视图。
图4B是图4A的四个基材的正视图。
图5是在相对膨胀热等离子体源不同的角下安装的六个基材的侧视图。
详细描述现参照图1，它显示了一涂覆台10，其中基材12沿着一个通过涂覆台的固定线性路径行进，如箭头13所示。基材12可以是车辆的零部件。例如，基材可以是由塑料制成的后窗玻璃或顶板。基材12可包括聚碳酸酯。
适用于形成基材12的聚碳酸酯一般包括用于聚合物生成反应的下式重复单元 其中R是二元苯酚的二价芳族基团(如，2，2-二(4-羟基苯基)-丙烷，还称作双酚A的基团)；或有机多羧酸(如对苯二甲酸，间苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，己二酸，癸二酸，十二烷二酸，和类似物)。这些聚碳酸酯树脂是可通过将一种或多种二元酚类与碳酸酯前体如光气，卤代甲酸酯或碳酸酯反应而制成的芳族碳酸酯聚合物。可以使用的聚碳酸酯的一个例子是LEXAN)，由General Electric Company(GE)(Fairfield，Connecticut)制造。
芳族碳酸酯聚合物可通过例如描述于U.S.Pat.Nos.3,161,615；3,220,973；3,312,659；3,312,660；3,313,777；3,666,614；3,989,672；4,200,681；4,842,941；和4,210,699(都在此作为参考完全并入本发明)的方法而制成。
基材12也可包括通过将碳酸盐前体，二元苯酚，和二羧酸或其成酯衍生物反应得到的聚碳酸酯。聚酯碳酸酯例如描述于U.S.Pat.Nos.4,454,275；5,510,448；4,194,038；和5,463,013，在此作为参考完全并入本发明。
基材也可包括热塑性或热固性材料。合适的热塑性材料的例子包括聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇，聚乙烯基缩醛，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯酸，聚醚，聚酯，聚碳酸酯，纤维素树脂，聚丙烯腈，聚酰胺，聚酰亚胺，聚氯乙烯，含氟树脂和聚砜。合适的热固性材料的例子包括环氧和脲蜜胺。
丙烯酸系聚合物是另一可用于形成基材12的材料。丙烯酸系聚合物可由单体如丙烯酸甲酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸环己酯，和类似物制备。也可使用取代的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，如丙烯酸羟乙基酯，丙烯酸羟基丁酯，丙烯酸2-乙基己基酯，和丙烯酸正丁基酯。
聚酯也可用于形成基材12。聚酯可通过有机多羧酸(如，邻苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，己二酸，马来酸，对苯二甲酸，间苯二甲酸，癸二酸，十二烷二酸，和类似物)或其酸酐与包含伯或仲羟基基团的有机多元醇(如，乙二醇，丁二醇，新戊二醇，和环己烷二甲醇)的聚酯化反应而制备。
聚氨酯是另一类可用于形成基材的材料。聚氨酯是本领域熟知的，和通过聚异氰酸酯和多元醇的反应而制备。有用的聚异氰酸酯的例子包括六亚甲基二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯，MDI，异佛尔酮二异氰酸酯，和这些二异氰酸酯的缩二脲和三异氰尿酸酯。有用的多元醇的例子包括低分子量脂族多元醇，聚酯多元醇，聚醚多元醇，脂肪醇，和类似物。
可用于形成基材12的其它材料的例子包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，玻璃，VALOX(聚邻苯二甲酸亚丁基酯，得自General ElectricCo.)，XENOY(LEXAN和VALOX的共混物，得自General ElectricCo.)，和类似物。
基材12可按照常规方式，例如通过注塑，挤塑，冷成型，真空成型，吹塑，压塑，转移成型，热成型，和类似方式而形成。制品可以是任何形状和无需是商业成品，即，它可以是被切割或调整尺寸或机械成型为成品的片材或膜。基材可以是透明或不透明的。基材可以是刚性或柔性的。基材也可包含其它功能涂层。例如，基材可包含硅氧烷硬涂层和其功能是提供粘附性，UV滤光，和一些耐磨性的底漆。可用作硬涂层的有机硅组合物的例子是由以下通式表示的化合物R1nSiZ(4-n)其中R1表示单价烃基或卤化单价烃基，Z表示可水解基团，和n可在0和2之间变化。更具体地，Z通常是如卤素，烷氧基，酰基氧基，或芳基氧基。这些化合物例如描述于U.S.Pat.No.4,224,378(Schroeter等人，整个内容在此作为参考并入本发明)。
可以使用的有机硅的其它例子包括下式甲硅烷醇R2Si(OH)3其中R2选自包含约1至约3个碳原子的烷基基团，乙烯基基团，3，3，3-三氟丙基基团，γ-缩水甘油氧基丙基基团和γ-甲基丙烯酰氧基丙基基团，其中至少约70％重量的甲硅烷醇是CH3Si(OH)3。这些化合物描述于U.S.Pat.No.4,242,381，是在此作为参考完全并入本发明。
其它功能涂层包括无机UV滤光片，水分和氧隔绝层，红外(IR)反射涂层，抗反射(AR)涂层，透明导电氧化物涂料(TCOs)，平面化层，防霜层，遮黑油墨，和类似物。典型的UV滤光片包括ZnO，ZnS，TiO2，CeO2，SnO2和这些材料的组合。它们也可例如用Al，In，F，B，和N掺杂以提高UV吸收性，水浸渍稳定性，和导电率。典型的水分和氧隔绝层包括SiO2，Si3N4，TiO2，Al2O3，AlN，和这些材料的组合。典型的IR反射涂料包括高和低折射指数介电材料如SiO2，Si3N4，TiO2，ZnO和类似物的多层叠层。另一IR反射涂覆包括这些介电材料和金属如Al，和Ag的多层叠层。TCOs的例子包括铝掺杂的ZnO(AZO)，铟掺杂的ZnO(IZO)氧化锡铟(ITO)和类似物。
基材可根据需要在等离子体沉积之前例如用各种水肥皂和清洁剂和或溶剂如异丙醇洗涤，和视需要在约80℃下真空干燥过夜。基材也可现场使用等离子体预处理清洁步骤(也称作″刻蚀″)清洁，其中等离子体使用氩或使用氩和氧产生以在沉积之前去除基材表面上的氧化污染物。
涂覆台10包括在涂覆台10的相对面上的一排ETP源14，以及相关的试剂岐管和氧岐管。沿着对称平面15(或对称线，对于位于涂覆台10的相对面上的一对ETP源)测定的ETP源14的排列和基材12的表面之间的距离定义了工作距离(WD)，且对称平面15和基材的局部表面之间的角度被定义为入射角(AOI)。涂覆台10可与一个或多个位于涂覆台上游的加热器相连以在基材进入涂覆台之前加热基材。其它的涂覆台可位于涂覆台10的下游以提供附加的等离子体涂覆能力，其中附加的加热器可位于这些台之间。
在操作涂覆台10的过程中，ETP源14通常用惰性气体，如氩加料。将电压施加到部分离子化氩的ETP源的阴极上，所述氩在等离子体向基材12注射(从相应源)时进入真空腔。
被电离的氩的量可通过Langmuir探头而测量和以下称作总离子流，以安培(A)度量。Langmuir探头用于测定等离子体源的离子流的用途例如描述于″等离子体放电和材料工艺的原理″(Lieberman和Lightenberg，Wilely Interscience(1994))，和″用于等离子体诊断的电探头″(Swift，Amcrican Elsevier(1969))。
如下所述，使用商业探头如SmartProbeTM(来自ScientificSystems，Ltd)。这是一种自动化Langmuir探头体系，包括对各种各样的等离子体参数提供空间或时间分辨的测量的自动线性驱动。探头的位置垂直于能够扫描穿过等离子体射流的线性驱动上的弧。离子流在离等离子体源约25cm处，即在平均WD的相同位置上测定。Langmuir探头的有源元件是被插入等离子体中的钨丝和被偏压以从等离子体中产生电流的DC。改变探头的电压(偏压)和测量等离子体的电流，得到特征的电流一电压(I-V)曲线。可由该I-V曲线得到不同的等离子体参数。用于随后计算的从I-V曲线得到的关键测量参数是未校正的离子流Pi，以mA/cm2度量。为了表征弧，将未校正的离子流测定为在给定WD下穿过膨胀等离子体的径向距离的函数。将所得数据拟合至高斯分布，并由该拟舍得到的曲线(Ar)和宽度(wr)下的面积计算总离子流，总离子流=Arwrπ/2]]>总离子流表示在给定WD下经过该无限平面的氩离子和电子的数目，且以安培[A]为单位表示。该总离子流与该高斯分布的宽度一起用于描述和比较膨胀热等离子体工艺条件。
涂覆试剂和氧以蒸气形式通过分布在相应岐管上的孔注入腔中。可被注入等离子体中以形成粘附性和耐磨性涂层的材料的例子包括有机硅，以及烃如乙基苯和直链烃如丁烷。本文所用的″有机硅″意味着包括其中至少一个硅原子被键接至至少一个碳原子上的有机化合物，和包括硅氧烷材料，以及通常称作硅烷，硅氧烷，硅氮烷，和有机硅氧烷的材料。适用于本发明方法和制品的许多有机硅描述于有机聚合物化学，K.Saunders，Chapman and Hall Ltd.，1973，其整个内容在此作为参考并入本发明。
用于形成粘附性涂层砂/或磨损层的有机硅前体的例子包括八甲基环四硅氧烷(D4)，十甲基环戊硅氧烷(D5)，四甲基四乙烯基环四硅氧烷(V-D4)，四甲基二硅氧烷(TMDSO)，二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)和六甲基二硅氧烷(HMDSO)和乙烯基三甲基硅烷(VTMS)。
可被注入等离子体中的功能涂层和相关前体的例子包括无机UV滤光剂，选自二甲基锌(DMZ)，二乙基锌(DEZ)，锌蒸气，四氯化钛，醇钛，醇铈和二酮化物；掺杂剂和电介质，选自三甲基铝，三乙基铝，醇化铝，铝蒸气，三甲基铟，三乙基铟，铟二酮化物；TCOs，选自乙烯基三甲基硅烷(VTMS)，硅烷，醇化锡和二酮化物。有用的氧化剂包括氧，水，氨，硫化氢，六甲基二硅噻烷，氟化物，CF4，和NF3。
为了提高非平面，三维部件的耐磨性，最好将基材的所有表面区域用足够量的耐磨性材料涂覆。耐磨性和涂层厚度分别与离子流有关。另外，等离子体中的离子密度通常为高斯分布的形状，其宽度取决于腔中的压力。因此，必须考虑到所有的这些因素以得到具有合适的厚度和涂覆性能的涂层，以提供足够的耐磨性。这可在具有ETP源14的涂覆台10中实现。如果氧的流速和ETP源14的离子流足够高，和ETP源之间采用恰当的间隔，那么涂覆台10能够得到具有均匀性能的涂层(对于宽范围的工作距离和角)，无需改变工艺参数。因为耐磨性难以在非平面3D表面上使用公认的方法如ASTM D1044 Taber磨损试验测定，耐磨性在相对等离子体源以各种角度放置的平整片材上测定使得沿着基材的不同的点处于与ETP源不同的工作距离。有角度的部件和不同的工作距离的这种组合可随后用于表示非平面3D形状。
涂覆台10首先沉积第一SiOxCyHz层，该层与基材12和随后的磨损层粘附良好。然后，涂覆台10或另一类似台沉积第二层SiOxCyH2，以提供具有所需硬度和厚度的面涂层以实现均匀耐磨性。
通常第一层的氧含量低于第二层。耐磨性试验产生刮擦和冲击损害。因此，即使较硬的面涂层带来较好的耐擦性，但面涂层具有适当的厚度以避免冲击所造成的断裂。因此，体系10沉积具有足够的硬度和厚度的涂层以实现具有所需耐磨性的韧性涂层。
另外，如果粘附性涂层或面涂层太厚，那么两层之间的粘附性会由于在层界面处引起的应变而受损害。如果沉积温度太低或太高，也会出现粘附性问题。
在特殊实施方案中，涂覆台10或一对涂覆台10第一沉积具有厚度约1微米的粘附层并随后沉积具有厚度约1至3微米的耐磨性涂层。
本发明的各种特点通过以下实施例而说明，它们不被理解为对本发明范围的限定。
实施例1在该实施例中，将来自General Electric的Lexan MR10片材用等离子体聚合和氧化的D4涂覆。在涂覆工艺中，所排列的两个固定ETP源14的中心线平行并相隔约16cm。该构型用于涂覆约64in2基材。将四个4英寸×4英寸样品39安装在铝夹具上，如图2所示。样品被表示为1T(上右)，1B(底右)，2T(上左)和2B(底左)。基材在扫描速度约2.3cm/sec下垂直地经过ETP源14。长方形40表示硅芯片的典型位置。在这些芯片上的涂层厚度通过椭圆光度法而测定。在其中形成涂覆厚度轮廓的实验过程中，硅芯片在垂直和水平直线中沿着基材每1-英寸放置。十字影线42位于其中涂层粘附性在65℃水中浸渍3天前后测定的位置上。环44表示Taber轮在ASTM D1044磨损试验之后的轨迹。Taber磨损试验使用CS10F轮和1000个周期进行。δ浊度在环44在和在四个位置上在90度角下测定。垂直虚线表示当基材经过时相应ETP源14的中心线的路径。
四个4英寸×4英寸样品39分别在沉积之前被预加热至约118℃，如表1所示。使用K型热电偶监测样品在预热和涂覆工艺过程中的温度。涂覆分两步进行。对于第一层，等离子体条件是1.65标准升/分钟(slm)氩，0.3slm氧，0.19slm D4，和70A，得到离子流41.7A。对于第二层，条件是相同的，只是氧流量增加至1.0slm。WD是约25.5cm。涂覆之间的时间是约1分钟，使得层的沉积温度基本上相同。在这些条件下的三种试验在表1中被标为实施例1a，1b，和1c。
表1给出了实施例号，样品位置，WD，每一ETP源的氩流量，第一和第二层品名，在穿过基材的三个位置测定的预热温度，每一ETP源的氧流量，每一ETP源的D4流量，ETP源的电流，平均起始温度(预热温度)，在涂覆过程中的最大温度，在涂覆工艺过程中的温度变化(ΔT)，涂层的厚度，在Taber磨损测试(ASTM D1044)过程中的浊度变化，起始粘附性，和例如通过ASTM D3359交叉影线胶带试验测定的在65℃水中浸渍三天之后的粘附性。同样，Taber磨损轮轨迹和在基材上的水浸渍十字影线的位置在图2中给出。在taber磨损测试中测定的较低的δ浊度对应于较大耐磨性。对于汽车上光，国家运输公路交通管理(NHTSA)标准低于2％。Taberδ浊度。所有的样品具有涂层厚度约2.1微米，Taberδ浊度约1.7％，5B粘附性(在水浸渍之前)和4B(在水浸渍之后)。
实施例2工艺条件类似于实施例1，只是WD增加至31cm。最终涂层厚度是2.1微米，与实施例1相同，但平均Taberδ浊度增加至约3％和约4％(对于两个试验)。因此，得到所需涂层厚度并不必然地确保涂层具有良好的耐磨性，尤其对于在较大WD下形成的涂层。因此，WD超过阈值WD的非平面部件不具有均匀耐磨性，即使涂层厚度可能均匀。
实施例3工艺条件类似于实施例1，只是基材夹具的角度为约20度(如图3所示)使得在基材顶部的WD是31cm和底部是24cm。得到约2.1微米的均匀涂层厚度，但Taberδ浊度从底部(即，较短的工作距离)的约4％增加至顶部的10％。因此，对比实施例1-3显示，使用这些工艺条件涂覆的平整或有角度的部件在相对长工作距离下具有不好的Taber。
实施例4工艺条件类似于实施例2，但将四层沉积在基材上，涂层总厚度为约4微米。层2-4的条件与实施例2的层2相同。因此，仅涂层厚度改变，而耐磨性涂层的组成保持相同。Taberδ浊度是2.4％-3.1％。因此，单独增加厚度不会导致Taberδ浊度低于2％。
实施例5在该实施例，氩流量增加至2.5slm(对于磨损层2-4)，这将离子流增加至52.5A。预热温度降至约75℃，和在第二至第四层过程中的氧流速是2slm。其它条件与实施例4相同。三种不同的试验使用WD 31，20和25cm分别针对三种不同的样品而进行。所得涂层厚度类似于实施例4；分别为4.5，4.7，和5.4微米。Taberδ浊度分别提高至1.2％，1.1％，和1.2。
实施例6工艺条件类似于实施例5，基材的排列在图4中显示。有六个有角度的基材或样品12aT，12aB，12bT，12bB，12c，和12d。四种基材12aT，12aB，12bT，12bB在20度下成角和具有WD 24至31cm。其它两种基材12c，12d位于基材12aT，12aB，12bT，12bB的每边上。基材12c，12d是4英寸×6英寸和平行于ETP中心线，WD 21至31cm。在图4A中，该是沿着平移方向观察，因此扫描方向在该页的内外。在图4B中，基材从ETP源观察，而扫描方向是上下的。对于在20度下成角的基材12aT，12aB，12bT，12bB，涂层厚度是约4.6至4.9微米和Taber磨损是约1.4％至2.0％。平行于ETP中心线的两个基材12c和12d具有平均厚度和Taber在前面(即，朝向基材12aT，12aB，12bT，12bB的那面)分别为约2.8μm和2.5％，和在背面(即，远离基材12aT，12aB，12bT，12bB的那面)分别为约3.1μm和3.5％。
实施例7工艺条件类似于实施例6，如图5所示，六个4英寸×4英寸样品或基材12e，12f，12g，12h，12i，和12j以各种角度被安装在样品夹具50的前面和背面。相对基材夹具的角度分别为50度和60度的两个基材12f，12h被标为在″前面″，和朝向ETPs 14。入射角分别为120度和130度的两个基材12g，12e被标为在″背面″，和远离等离子体。两个基材12i，12j在每一正面样品12h，12f的基底上平放。基材12e-12j的WD是19.8cm至27.8cm。注意，扫描方向是上下的，且实验进行两次。
平整基材12i，12j，前面基材12f，12h，和背面基材12e，12g的平均厚度分别是4.8μm，4.7μm，和3.9μm。平整基材12i，12j，前面基材12f，12h，和背面基材12e，12g的平均Taberδ浊度分别是2.2％，2.1％，和7.9％。因此，对于这些处理条件，在大范围的WD和入射角下得到优异的Taber磨损，而且甚至背面基材12e，12g也具有良好的耐磨性。
实施例8对于这种情况，使用实施例1的涂覆条件，以约2微米D4涂覆LEXANMR7片材(由General Electric制造)和石英玻片。耐磨性在等离子体涂覆MR7的UV曝光之前是＜2％。涂层的UV吸收性被定义为吸光率除以厚度(微米)，在石英玻片上测定的该值是0.012微米-1(在300nm(UVB))和0.007微米-1(在350nm(UVA))。涂层进行QUVA和QUVB加速气候。Taber磨损约每1000小时测定。在4000hrs QUVB和2500小时QUVA测试之后没有观察到性能下降。
实施例9在该实施例中，使用实施例8的条件，只是有机硅是TMDSO。涂层厚度是约1.5微米和起始Taber磨损是约4％。涂覆吸光率是0.057(在300nm)和0.031(在350nm)。在暴露于QUVB之后的耐磨性分别是约6％，7％，9％和17％在1000，2000，4000和5000hrs。
实施例10对于该实施例，评估在传统PECVD反应器中施用的涂有TMDSO的基材。涂层厚度是约4微米和起始Taber磨损是约2％。涂覆吸光率是0.37(在300nm)和0.1(在350nm)。在暴露于QUVB之后的耐磨性分别是约12％和20％，在1000和2000hrs。在2550hrs QUVA测试之后，耐磨性下降至12％。
对比实施例8-10显示，涂层在风化过程中的Taber耐磨性的下降与涂层的UV吸光率有关。它们进一步说明，涂层的该性能不仅与所沉积的涂层前体有关，而且与用于沉积该材料的工艺有关。最后，实施例8说明，对加速气候具有长期稳定性的涂层可用按照本发明的ETP工艺而沉积。
其它实施方案在以下权利要求的范围内。
表1
权利要求
1.一种具有等离子体沉积的耐磨性涂层的非平面制品，该涂层具有基本上均匀的厚度和δ浊度(％)在平均值约+/-0.25范围内的基本上均匀的耐磨性。
2.权利要求1的制品，进一步包括基材和其中耐磨性涂层被沉积在基材上，所述等离子体由与基材的工作距离约15至31cm的ETP源产生。
3.权利要求2的制品，其中等离子体和基材之间的入射角是约0至130度。
4.权利要求2的制品，其中基材是塑料。
5.权利要求4的制品，其中塑料选自聚碳酸酯，聚酰亚胺，丙烯酸，聚醚酰亚胺(PEI)，聚乙烯(PET)，PBT，和聚砜。
6.权利要求1的制品，其中耐磨性涂层是等离子体聚合的有机硅。
7.权利要求6的制品，其中有机硅选自D4，D5，HMDSO，TMDSO，V-D4，VTMS和DMDMS。
8.权利要求1的制品，其中耐磨性涂层沉积两层或多层。
9.权利要求8的制品，其中第一层的氧含量低于其它层的氧含量。
10.权利要求9的制品，其中除第一层之外的层具有相同的组成。
11.权利要求9的制品，其中除第一层之外的层具有渐变的氧含量。
12.权利要求9的制品，其中除第一层之外的层具有递增的氧含量。
13.权利要求8的制品，其中耐磨性涂层在300nm下的UV吸收性低于约0.02微米-1。
14.权利要求13的制品，其中耐磨性涂层具有渐变的UV吸收性。
15.权利要求13的制品，其中耐磨性涂层具有递减的UV吸收性。
16.权利要求1的制品，其中耐磨性低于约10％δ浊度。
17.权利要求16的制品，其中耐磨性低于约5％δ浊度。
18.权利要求17的制品，其中耐磨性低于约2％δ浊度。
19.权利要求1的制品，进一步包括基材和沉积在基材和耐磨性涂层之间的一层或多层功能层。
20.权利要求19的制品，其中耐磨性涂层的硬度和厚度根据下面涂层的硬度而调节。
21.权利要求19的制品，其中功能层是具有有机UV吸收剂的硅氧烷硬涂层。
22.权利要求21的制品，进一步包括在硅氧烷硬涂层和塑料之间的底漆层。
23.权利要求20的制品，其中涂层是功能涂层，包括无机UV滤光层，IR涂层，AR涂层，TCO，隔绝层涂层，和结合的多层。
24.一种用于涂覆非平面基材的方法，包括由一个或多个固定的膨胀热等离子体源生成等离子体；将第一组汽化试剂注入等离子体以在基材上形成第一层；和将第二组汽化试剂注入等离子体以在第一涂层上形成两层或多层涂层，调节所述等离子体的离子流以在ETP源至基材的各种工作距离下得到基本上均匀的涂覆性。
25.权利要求24的方法，其中均匀涂覆性是涂层厚度。
26.权利要求24的方法，其中均匀涂覆性是涂层耐磨性。
27.权利要求24的方法，其中耐磨性涂层是等离子体聚合的有机硅。
28.权利要求27的方法，其中有机硅选自D4，D5，HMDSO，TMDSO，V-D4，VTMS和DMDMS。
29.权利要求24的方法，其中耐磨性涂层沉积两层或多层。
30.权利要求29的方法，其中第一层的氧含量低于其它层的氧含量。
31.权利要求30的方法，其中除第一层之外的层具有相同的组成。
32.权利要求29的方法，其中耐磨性涂层在300nm下的UV吸收性低于约0.02微米-1。
33.权利要求24的方法，其中耐磨性低于约10％δ浊度。
34.权利要求33的方法，其中耐磨性低于约5％δ浊度。
35.权利要求34的方法，其中耐磨性低于约2％δ浊度。
36.权利要求24的方法，进一步包括塑料基材和沉积在基材和耐磨性涂层之间的一层或多层功能层。
37.权利要求36的方法，其中耐磨性涂层的硬度和厚度根据下面涂层的硬度而调节。
38.权利要求36的方法，其中功能层是具有有机UV吸收剂的硅氧烷硬涂层。
39.权利要求38的方法，进一步包括在硅氧烷硬涂层和塑料基材之间的底漆层。
40.权利要求36的方法，其中功能涂层包括无机UV滤光层，IR涂层，AR涂层，TCO，隔绝层涂层，和结合的多层。
全文摘要
一种非平面制品包括等离子体－沉积耐磨性涂覆，该涂层具有基本上均匀的厚度和δ浊度(％)在平均值约+/－0.25范围内的基本上均匀的耐磨性。
文档编号B05D5/06GK1946874SQ200580012319
公开日2007年4月11日 申请日期2005年3月8日 优先权日2004年3月9日
发明者B·A·科列瓦尔, C·D·亚科万格洛, T·米巴赫, M·W·梅塞德斯 申请人:埃克阿泰克有限责任公司