船用和其它环境的金属和电子设备涂布方法
【专利说明】船用和其它环境的金属和电子设备涂布方法
[0001] 本申请是基于申请号为200980122498. 6、申请日为2009年3月5日、发明名称为 "船用和其它环境的金属和电子设备涂布方法"的中国专利申请的分案申请。
[0002] 相关申请
[0003] 本发明部分地涉及在2008年04月16日申请的美国专利申请号12/104, 080和在 2008年04月16日申请的美国专利申请号12/104, 152,文中将其内容整体引为参考和并由 此在35U. S. C. § 120下要求其权益。
【背景技术】
[0004] 保形涂料，例如具有高电阻率和耐湿性的那些，通常被用于保护如消费者、汽车、 军用、医疗和航空航天的工业中所用市售设备中的部件。存在多种施涂这样的涂料的方法。 例如，低压下的化学气相沉积可在各种表面上产生薄的均匀保形（也称为共形的）涂层。对 用于为扩大它们的应用而施加保形涂层的改进方法存在有需求。此外，也需要具有在某些 应用中将会改善效果的特性的新涂料组合物。例如，特别寻求具有更出色的耐久性和更出 色的传热特性的涂料。
【发明内容】
[0005] 申请人已发现耐水分渗透的部分超薄保形聚合物涂层，以及将这样的涂层施加到 物体的方法和装置。耐水分渗透的超薄保形聚合物涂层可直接施加于大量物体，尤其包括 是"现成的"电子设备。因此，该公开的一些方面包括用于涂布物体的组合物、方法和装置。 在其它方面，公开了保形涂层化合物如帕利灵化合物，其能够在物体上形成超薄保形涂层。 在其它方面，公开了涂料组合物，其包括能够形成超薄保形涂层的保形涂层化合物和用于 改进保形涂层的多个特性中任一个的添加剂如导热材料（例如氮化硼），该多个特性包括 例如电阻率、热导率、透光率、硬度和耐久性。在其它方面，该公开包括具有耐水分渗透的超 薄保形涂层（例如防水涂层）的"现成的"电子设备如手机和mp3播放器。也公开了用于 通过气相沉积将超薄保形涂层施加在物体表面上的方法和装置。在其它方面，公开了用于 气相沉积超薄保形的聚合物涂层的多阶段加热装置。要用文中公开的涂料组合物和方法待 涂布的物体包括电子设备如手机、收音机、电路板和扬声器；用于海洋和太空探索的装备； 危险废物运输设备；医疗器械；纸制品；和纺织物。可涂布物体的任何固态表面，包括塑料、 金属、木材、纸和纺织物。生物医疗设备（biomedical device)(例如助听器、耳蜗的耳朵植 入物、假体等等）、汽车、电力机械、工艺品（涂料、木材、水彩、粉笔、油墨、炭）、军事系统部 件、弹药、枪、武器和类似物体可用文中公开的方法和涂料组合物涂布。
[0006] 根据一些方面，提供涂料组合物，其包括保形涂层化合物和导热材料。在一些实施 方案中，将该导热材料分散在保形涂层化合物的聚合物中。在一些实施方案中，涂料组合物 为具有约R80-约R95的硬度的固体（例如保形涂层）。在一些实施方案中，涂料组合物为 气态混合物，其包括气相的该保形涂层化合物的单体。在某些实施方案中，该气态混合物包 括该导热材料的固体颗粒。
[0007] 在一些实施方案中，该保形涂层化合物为任意地选自帕利灵D (Parylene D)、帕利 灵C (Parylene C)、帕利灵N(Parylene N)和帕利灵HT?· (Parylene HT?)化合物的帕利 灵化合物。在一些实施方案中，该涂料组合物包括两种或更多种不同的帕利灵化合物。在 一些实施方案中，该涂料组合物包括纯度水平不同的两种或更多种的帕利灵化合物。在一 些实施方案中，该涂料组合物具有比单独的帕利灵化合物大5-10%的热导率。在一些实施 方案中，该涂料组合物具有超过比单独的帕利灵化合物大10%的水平的热导率。在一些实 施方案中，该涂料组合物具有比单独帕利灵化合物大至多约5%的热导率。
[0008] 在一些实施方案中，该导热材料为陶瓷。在一些实施方案中，该导热材料选自：氮 化铝、氧化铝和氮化硼。在一些实施方案中，导热材料具有大于10 1°欧姆*厘米的体积电阻 率。在一些实施方案中，在该涂料组合物中该导热材料的质量最多为涂料组合物中的该保 形涂层化合物和该导热材料总质量的约3% (或更多）。在一些实施方案中，在该涂料组合 物中该导热材料的质量最多为该涂料组合物中的该保形涂层化合物和该导热材料总质量 的约1%。
[0009] 在一些方面，在物体的至少部分表面上提供保形涂层。在一些实施方案中，该保形 涂层包括任一上述涂料组合物。
[0010] 在一些实施方案中，该保形涂层在为电子设备的物体的至少部分表面上。该电 子设备可以任意地选自通讯设备、扬声器、手机、音频播放器、照相机、视频播放器、遥控设 备、全球定位系统、计算机部件、雷达显示器、测深仪、探鱼仪、急情位置指示无线电信标 (EPIRB)、急情地点发送器（ELT)和人员示位信标（PLB)。
[0011] 在一些实施方案中，该保形涂层在物体的至少部分表面上，该物体选自纸制品；纺 织品；工艺品；电路板；海洋勘察设备；空间探索设备；危险废物运输设备；汽车设备，机电 设备；军事系统部件；弹药；枪；武器；医疗器械；和生物医疗设备，其中该生物医疗设备任 意地选自助听器，耳蜗的耳朵植入物，以及假体。
[0012] 在一些实施方案中，该保形涂层在物体的至少部分表面上，其中该表面为塑料、金 属、木材、纸或纺织物。在某些实施方案中，该表面是该物体的外表面。在某些其它实施方 案中，该表面是该物体的内表面。
[0013] 在一些方面，提供物体，其包括在至少部分表面上的保形涂层。在一些实施方案 中，该物体表面上的该保形涂层包括任一上述涂料组合物。
[0014] 在一些实施方案中，该物体是电子设备，其任意地选自通讯设备、扬声器、手机、 声频播放器、照相机、视频播放器、遥控设备、全球定位系统、计算机部件、雷达显示器、测 深仪、探鱼仪、急情位置指示无线电信标（EPIRB)、急情地点发送器（ELT)和人员示位信标 (PLB)〇
[0015] 在一些实施方案中，该物体选自纸制品；纺织品；工艺品；电路板；海洋勘察设备； 空间探索设备；危险废物运输设备；汽车设备，机电设备；军事系统部件；弹药；枪；武器； 医疗器械；和生物医疗设备，其中该生物医疗设备任意地选自助听器，耳蜗的耳朵植入物， 以及假体。
[0016] 在一些实施方案中，该物体的该表面为塑料、金属、木材、纸或纺织品。在某些实施 方案中，在外表面上涂布该物体。在某些其它实施方案中，在内表面上涂布该物体。在一些 实施方案中，该表面基本上用保形涂层覆盖。基本上覆盖的表面可以是完全覆盖或充分覆 盖以保护该物体的下表面不与需要防护的物质（例如水）接触。
[0017] 在一些方面，提供将保形涂层施加到物体的方法，在一些实施方案中，该方法包 括：
[0018] A)将保形涂层化合物加热以形成保形涂层化合物的气态单体，
[0019] B)使导热材料与该气态单体混合，由此形成气态混合物，和
[0020] C)在包含该保形涂层化合物和该导热材料的保形涂层形成在物体的至少部分表 面上的条件下，使该物体与该气态混合物接触，由此将保形涂层施加到该物体。
[0021] 在该方法的一些实施方案中，该保形涂层化合物为任意地选自帕利灵D，帕利灵 C，帕利灵N和帕利灵HT?·化合物的帕利灵化合物。
[0022] 在该方法的一些实施方案中，该导热材料为陶瓷。在其它实施方案中，该导热材料 选自氮化铝、氧化铝和氮化硼。在某些实施方案中，该导热材料为固体颗粒的形式。在特定 的实施方案中，固体颗粒为约1. 8微米一约2. 5微米。
[0023] 在一些实施方案中，该方法包括：
[0024] A)将帕利灵化合物加热到约125°C-约200°C的温度以形成气态帕利灵化合物， 其中以两个或更多个加热阶段进行该帕利灵化合物的加热，
[0025] B)将该气态帕利灵化合物加热到约650°C -约700°C的温度以裂解该气态帕利灵 化合物，由此形成帕利灵单体，
[0026] C)在包含帕利灵聚合物的保形涂层形成于物体的至少部分表面上的条件下，使该 物体与该帕利灵单体接触，由此将涂层施加到该物体。
[0027] 在该方法的一些实施方案中，步骤A包括将该帕利灵化合物加热到约125°C -约 180°C的温度和将该帕利灵化合物加热到约200°C-约220°C的温度。
[0028] 在该方法的一些实施方案中，以两个或更多个阶段进行该气态帕利灵化合物的加 热。在一些实施方案中，步骤B包括将该气态帕利灵化合物加热到约680°C的温度和将气态 帕利灵化合物加热到至少约700°C的温度。
[0029] 在一些实施方案中，帕利灵化合物选自帕利灵D、帕利灵C、帕利灵N和帕利灵 HT?化合物。
[0030] 在一些实施方案中，该方法还包括在步骤C之前，将物体与气态硅烷 在该硅烷使该物体表面活化的条件下接触。在一些实施方案中，硅烷是选自 Silque.st?A-174，Sil.quest?lll 和 Silquest?A-174 (NT)的一种或多种硅 烷。
[0031] 在上述方法的一些实施方案中，该物体在步骤C期间在约5°C -约30°C的温度。在 一些实施方案中，施加到该表面的该保形涂层为约100埃一约3. 0毫米。在一些实施方案 中，施加到该表面的该保形涂层为约0. 0025毫米一约0. 050毫米厚。
[0032] 在上述方法的一些实施方案中，该物体是电子设备，任意地选自通讯设备、扬声 器、手机、音频播放器、照相机、视频播放器、遥控设备、全球定位系统、计算机部件、雷达显 示器、测深仪、探鱼仪、急情位置指示无线电信标（EPIRB)，急情地点发送器（ELT)和人员示 位信标（PLB)。
[0033] 在上述方法的一些实施方案中，该物体选自纸制品；纺织品；工艺品；电路板；海 洋勘察设备；空间探索设备；危险废物运输设备；汽车设备，机电设备；军事系统部件；弹 药；枪；武器；医疗器械；和生物医疗设备，其中该生物医疗设备任意地选自助听器、耳蜗的 耳朵植入物、以及假体。
[0034] 在上述方法的一些实施方案中，该表面为塑料、金属、木材、纸和纺织物。
[0035] 在一些方面，提供具有通过上述任一项的方法施加到至少部分表面（外或内）的 涂层的物体。
[0036] 在一些方面，提供将保形涂层施加到物体的装置。
[0037] 在一些实施方案中，该装置包括：包括至少两个温度区的蒸发室；与该蒸发室操 作性连接的热解室；和与该热解室操作性连接的真空室。在一些实施方案中，该装置还包括 操作性连接该热解室和该真空室的连接件，其中该连接件能够在该热解室和该真空室之间 输送气体，并且其中该连接件包括T 一阀口。在一些实施方案中，该T 一阀口与将导热材料 注入气体的工具操作性地连接，通过该连接件将该气体从热解室输送到该真空室。在一些 实施方案中，在该真空室中产生的真空将导热材料通过T一阀口吸入到包括气体的连接件 中。
[0038] 在一些实施方案中，该真空室包括真空产生部件和操作性连接到该热解室的沉积 室。在一些实施方案中，该真空产生部件（真空工具）包括一个或更多个真空栗。
[0039] 在一些实施方案中，该蒸发室具有两个温度区，在一些实施方案中，该蒸发室为管 式炉。
[0040] 在一些实施方案中，该热解室具有多个温度区。在一些实施方案中，该热解室具有 两个温度区。在一些实施方案中，该热解室为管式炉。
[0041] 本发明的实施方案包括：
[0042] 1.涂料组合物，包括保形涂层化合物和导热材料。
[0043] 2.实施方案1的涂料组合物，其中该保形涂层化合物是任意地选自帕利灵D、帕利 灵C、帕利灵N和帕利灵HT?化合物的帕利灵化合物。
[0044] 3.实施方案2的涂料组合物，包括两种或更多种不同的帕利灵化合物。
[0045] 4.实施方案2或3的涂料组合物，包括不同纯度水平的两种或更多种帕利灵化合 物。
[0046] 5.实施方案1-4任一项的涂料组合物，其中该导热材料是陶瓷。
[0047] 6.实施方案1-4任一项的涂料组合物，其中该导热材料选自氮化铝、氧化铝和氮 化硼。
[0048] 7.实施方案1-6任一项的涂料组合物，其中该导热材料具有大于101°欧姆*厘米 的体积电阻率。
[0049] 8.实施方案1-7任一项的涂料组合物，其中该导热材料的质量至多为该保形涂层 化合物和该导热材料总质量的约3%。
[0050] 9.实施方案1-8任一项的涂料组合物，其中该导热材料的质量至多为该保形涂层 化合物和该导热材料的总质量的约1%。
[0051] 10.实施方案2-9任一项的涂料组合物，其具有比单独的帕利灵化合物的热导率 大5-10%的热导率。
[0052] 11.实施方案1-10任一项的涂料组合物，其具有约R80到约R95的硬度。
[0053] 12.实施方案1-11任一项的涂料组合物，其中将该导热材料分散在该保形涂层化 合物的聚合物中。
[0054] 13.在物体的至少部分表面上的保形涂层，其包含实施方案1-12任一项的涂料组 合物。
[0055] 14.实施方案13的保形涂层，其中该物体是电子设备，该电子设备任意地选自通 讯设备、扬声器、手机、音频播放器、照相机、视频播放器、遥控设备、全球定位系统、计算机 部件、雷达显示器、测深仪、探鱼仪、急情位置指示无线电信标（EPIRB)、急情地点发送器 (ELT)和人员示位信标（PLB)。
[0056] 15.实施方案13的保形涂层，其中该物体选自纸制品；纺织品；工艺品；电路板； 海洋勘察设备；空间探索设备；危险废物运输设备；汽车设备、机电设备；军事系统部件；弹 药；枪；武器；医疗器械；和生物医疗设备，其中生物医疗设备任意地选自助听器、耳蜗的耳 朵植入物、以及假体。
[0057] 16.实施方案13-15任一项的保形涂层，其中该表面是塑料、金属、木材、纸或纺织 物。
[0058] 17.实施方案13-16任一项