專利名稱：通過(guò)大氣輝光放電產(chǎn)生屏蔽涂層的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)是2000年9月12日申請(qǐng)的US09/660,003的部分繼續(xù)申請(qǐng)，US09/660,003是1999年2月1日申請(qǐng)的US 09/241,882的部分繼續(xù)，其中US 09/241,882的專利公開號(hào)為US6,118,218。
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及屏蔽膜；尤其是，本發(fā)明涉及通過(guò)在大氣壓以及低溫下結(jié)合汽相沉積與穩(wěn)態(tài)輝光放電等離子體制備的具有屏蔽特性的膜和涂層。
相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域輝光放電等離子體處理是一種有效處理表面以增加它們的濕潤(rùn)性以及增加對(duì)各種材料的粘附力的方法。用高能電子處理進(jìn)行輝光放電提供了產(chǎn)生穩(wěn)定表面的相同的和同質(zhì)的等離子體，其中高能電子與游離的和電離低溫中性物質(zhì)碰撞由此產(chǎn)生高活性的自由基和離子。這些活性組分能與其它惰性的低溫原材料和基質(zhì)產(chǎn)生許多的化學(xué)作用?；谶@些特性，低密度的輝光放電等離子體通常被用于與表面改性有關(guān)的低物質(zhì)-生產(chǎn)的作用。
典型地，通過(guò)在大氣壓下部分電離氣體來(lái)形成這些等離子體。在極大程度上，這些等離子體被微弱的電離，具有10-5至10-1的離子化部分，被通過(guò)具有不同幾何結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)中的交流電或直流電源來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些系統(tǒng)需要真空室和泵來(lái)保持低壓，其增加了操作和維護(hù)的成本。因此，人們進(jìn)行了大量的努力來(lái)發(fā)展能夠在大氣壓下運(yùn)行的用于高分子膜、箔和紙的表面處理的等離子系統(tǒng)。
眾所周知，大氣等離子體可在相對(duì)低溫下通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娫磥?lái)產(chǎn)生，其中在電極之間插入介質(zhì)層，以及利用合適的氣體混合物作為等離子體介質(zhì)。為進(jìn)行高分子膜、織物、紙等表面的處理，可利用惰性氣體諸如氦在特定的操作條件下在二電極之間形成大氣等離子體。通常一個(gè)電極連接于一個(gè)高壓電源，且一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁鼓接地作為另一個(gè)電極。一個(gè)電極被涂上陶瓷層并且將等離子氣體注入到電極之間。此種在大氣壓下運(yùn)行的輝光放電等離子系統(tǒng)的實(shí)例描述在US專利5,387,842，5,403,453，5,414，324，5,456,972，5,558,843，5,669,583，5,714,308，5,767,469，以及5,789,145中。
US專利6,118,218，此處引入作為參考，公開了一種能夠在具有各種氣體混合物的大氣壓下以低至60Hz的頻率產(chǎn)生穩(wěn)定輝光放電的等離子體處理系統(tǒng)。本發(fā)明包括在常規(guī)等離子體處理系統(tǒng)的一個(gè)電極中插入一個(gè)多孔金屬層。等離子氣體在基本大氣壓下注入到該電極中并且允許擴(kuò)散到多孔層中，由此形成一個(gè)均一的輝光放電等離子體。在現(xiàn)有技術(shù)中的裝置中，欲處理的材料暴露于在這些電極之間產(chǎn)生的等離子體且第二電極覆蓋一個(gè)電介質(zhì)層。由于多孔金屬孔徑的微米尺寸，每一孔也產(chǎn)生促進(jìn)等離子氣體離子化的空心陰極效應(yīng)。結(jié)果，在大氣壓下以及以低至60Hz的電源頻率產(chǎn)生了穩(wěn)態(tài)的輝光放電等離子體。為了使電極孔有效地運(yùn)行來(lái)產(chǎn)生最佳的輝光放電，它們的尺寸大小必須接近系統(tǒng)工作壓力下的等離子氣體的平均自由行程。
共同懸而未決的US09/660,003，此處引入作為參考，公開了本領(lǐng)域中的進(jìn)一步的改進(jìn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)US專利6,118,218的多孔金屬層可以新的電極排列連接來(lái)克服常規(guī)等離子體-處理裝置的基質(zhì)厚度局限性。在一個(gè)典型的實(shí)施方案中，本發(fā)明包括并排包埋在具有限定曝露的處理空間的外層電介質(zhì)中的金屬電極。電極中的一個(gè)由多孔金屬組成并且用作導(dǎo)管來(lái)引入等離子氣體到處于基本大氣壓下的處理空間中。通過(guò)常規(guī)的方式激發(fā)兩個(gè)電極，利用電極中的一個(gè)作為地線，以在它們之間產(chǎn)生電場(chǎng)以及在處理空間中產(chǎn)生均一的輝光放電等離子體。因此，待處理的材料可暴露于如此產(chǎn)生的等離子體，而不受厚度、幾何形狀以及成分的限制。通過(guò)消除維持穿過(guò)被處理基質(zhì)的電場(chǎng)的需要，本發(fā)明的電極裝置使得處理厚基質(zhì)以及不能用現(xiàn)有設(shè)備處理的金屬成分的基質(zhì)成為可能。此外，粉末基質(zhì)可通過(guò)添加振蕩器到用于輸送基質(zhì)通過(guò)等離子體磁場(chǎng)的皮帶來(lái)處理。
根據(jù)公開在No.09/660,003中的發(fā)明的另一實(shí)施方案，通過(guò)汽化感興趣的物質(zhì)、與等離子氣體混合以及通過(guò)多孔電極擴(kuò)散混合物來(lái)進(jìn)行汽相沉淀與等離子體的結(jié)合處理。如有必要，提供加熱器來(lái)維持電極溫度高于物質(zhì)的以免在擴(kuò)散過(guò)程中產(chǎn)生沉淀。因此，在大氣壓下對(duì)目的基質(zhì)同時(shí)進(jìn)行等離子體處理以及汽相沉淀。
本發(fā)明為利用特定類型可蒸發(fā)液體和固體材料對(duì)大氣壓下汽相沉淀和等離子體處理組合的進(jìn)一步改進(jìn)，以產(chǎn)生薄膜以及具有改良屏蔽性能的涂層。由于人們已利用汽相沉淀和等離子體處理在真空下產(chǎn)生類似的涂層，許多有益的氣體(即，環(huán)境條件下的蒸氣)以及已知的來(lái)自現(xiàn)有技術(shù)的可蒸發(fā)組分也可有益地用于本發(fā)明的常壓方法中(此類材料在本領(lǐng)域中典型地稱為“前體”)。
發(fā)明概述本發(fā)明的主要目的為通過(guò)在大氣壓下結(jié)合等離子體處理和所選氣體或可蒸發(fā)材料(液體或固體)的汽相沉淀制備具有改良特性的薄膜。
尤其是，本發(fā)明目的在于常壓制備具有改良的屏蔽水分和氧的性能，用于包裝、展示和電子應(yīng)用的薄膜和薄板(通常為涂層)。
另一個(gè)目的為常壓制備具有改良的硬度和刮擦耐性和磨損耐性的用于保護(hù)性涂層應(yīng)用的材料。
另一個(gè)目的為常壓制備具有改良的耐化學(xué)性用作結(jié)構(gòu)材料以及用于保護(hù)性涂層應(yīng)用的涂層。
進(jìn)一步的另一目的為常壓制備用于工具和機(jī)器零件的低摩擦涂層。另一個(gè)目的是常壓制備具有疏水性和/或疏油特性用于濾紙、薄膜、永電體以及織物的涂層。
另一個(gè)目的是常壓制備具有親水性的用于濾紙、薄膜、永電體以及織物的涂層。
另一個(gè)目的是常壓制備具有殺生物的以及抗菌特性的用于化學(xué)和生物保護(hù)材料的涂層。
再一個(gè)目的是常壓制備具有靜電損耗/導(dǎo)電特性的用于電子電路組裝的涂層。
因此，根據(jù)這些及其它的目的，本發(fā)明包括在處理空間中制備等離子體，其通過(guò)將等離子氣體流經(jīng)多孔層并將其用于通過(guò)絕緣材料分離的兩個(gè)金屬電極產(chǎn)生的電場(chǎng)，混合蒸氣物質(zhì)與等離子體，以及在等離子體磁場(chǎng)中在大氣壓下通過(guò)汽化物質(zhì)的汽相沉淀對(duì)基底材料進(jìn)行涂層。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，二電極并排放置，通過(guò)絕緣材料分隔，且面對(duì)與兩個(gè)電極橫靠的處理空間。在另一個(gè)實(shí)施方案中，二電極彼此相對(duì)放置，且面對(duì)處理空間和放置在它們之間的絕緣材料。
取決于用于基質(zhì)的涂層的特異性表面的特性，各種前體(氣態(tài)，液態(tài)和/或固態(tài)物質(zhì))可被注入到等離子體空間內(nèi)的蒸氣中用于本發(fā)明的常壓沉積作用。硅-材料、-材料、氯-材料以及有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物材料的應(yīng)用使得具有改良特性的涂層基質(zhì)的制備成為可能，所述的改良特性為水分-屏蔽，氧-屏蔽，硬度，耐刮擦-和耐磨性，耐化學(xué)性，低-摩擦，疏水性和/或疏油性，親水性，耐化學(xué)性，殺生物/抗菌性，以及耗散靜電/導(dǎo)電的特性。通過(guò)混合和注入它們與等離子氣體(氦)氣一起以及通過(guò)單獨(dú)地注入它們(通過(guò)噴嘴)在等離子氣體附近在沉積室中成功地將材料加工蒸氣的形式。
本發(fā)明其它的目的和優(yōu)點(diǎn)將在下述說(shuō)明書以及尤其是所附權(quán)利要求書所指出的新特征中進(jìn)一步清楚地描述。因此，為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明包括在下文附圖中注解的特征，其完全地描述在優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明中且尤其在權(quán)利要求中指出的。然而，這些圖和描述僅僅公開了本發(fā)明可實(shí)施的各種方式中的一些。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)等離子體-處理器構(gòu)造的圖示。
圖2是包括本發(fā)明多孔金屬組分的一個(gè)電極的部分側(cè)面剖面圖。
圖3是本發(fā)明電極裝置的圖示，其中多孔金屬結(jié)構(gòu)被用作電極以及灌流介質(zhì)與電介質(zhì)包圍的傳統(tǒng)電極并排組合。
圖4是用于在大氣壓下結(jié)合實(shí)施本發(fā)明的蒸氣-沉積作用和等離子體-熱處理的蒸發(fā)器的示意圖。
圖5是圖1等離子體處理器構(gòu)造的示意圖，其中圖1的等離子體處理器通過(guò)在注入流經(jīng)電極之前混合等離子氣體和涂層前體引入用于本發(fā)明常壓處理的圖4蒸發(fā)器。
圖6為圖5的等離子體處理器構(gòu)造的示意圖，其中涂層前體在等離子體處理之前直接注入經(jīng)過(guò)基質(zhì)。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的描述本發(fā)明利用通過(guò)US No.09/660,003和US專利No.6,118,218中公開的等離子體處理電極的優(yōu)點(diǎn)來(lái)改進(jìn)在大氣壓下通過(guò)等離子體-增強(qiáng)汽相沉淀制備的涂層基質(zhì)的表面性質(zhì)。因此，本發(fā)明利用其中公開的各種裝置的實(shí)施方案來(lái)實(shí)施，其整體引入作為參考。
關(guān)于所述圖，其中同樣的部分自始至終用相同的數(shù)字和標(biāo)記表示，圖1表示本發(fā)明常壓等離子體處理器的總平面圖，其中等離子體處理器10安裝在相對(duì)傳統(tǒng)織物-處理系統(tǒng)滾筒12的位置。待處理材料的織物或薄膜14被傳輸流經(jīng)等離子體處理器和以1到200ft/分鐘范圍內(nèi)速度的滾筒之間。所述滾筒12被接地并涂有絕緣材料16，諸如聚乙烯聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)。等離子體處理器10包括至少專利US6118218中描述的一個(gè)電極，諸如圖2中圖解的，其通過(guò)電纜18與交流電源20連接，交流電源20運(yùn)行在60Hz和由電源獲得的最大頻率之間的任意頻率。處理器10通常通過(guò)止動(dòng)閘22固定來(lái)維持介質(zhì)層16和處理器10之間1-2毫米的距離。等離子氣體，諸如氦，氬和氮?dú)狻⒀?、空氣、二氧化碳、甲烷、乙炔、丙烷、氨或其混合物的混合物，可被用于此處理器?lái)在大氣壓下維持均一的和穩(wěn)定的等離子體。所述氣體被通過(guò)流入本發(fā)明多孔電極的歧管24供應(yīng)給處理器10。
如圖2所示，引入處理器10內(nèi)的多孔電極30的一個(gè)實(shí)施方案包括具有多孔金屬層34的空室32，多孔金屬層34具有大約為用于處理器的等離子氣體的平均自由行程大小的孔徑。氣體被通過(guò)連接到外部歧管24的入口管38在常壓下送至中空電極30的上部36。類似地，所述電極通過(guò)經(jīng)外部電纜18連接到動(dòng)力系統(tǒng)的電線40被激發(fā)。電極30優(yōu)選地包括含有多個(gè)均勻間隔的孔44的分配擋板42，孔44用來(lái)分配氣體均勻地貫穿中空電極30的底部46的長(zhǎng)度距離。
可選擇地，任一并排式多孔電極中的實(shí)施方案可用于實(shí)施本發(fā)明，如US 09/660,003和圖3中所公開的。這樣的電極元件50可包括，例如，包圍在電介質(zhì)室52中的一對(duì)電極，諸如陶瓷結(jié)構(gòu)的。第一常規(guī)電極54與US6,118,218中描述的用相同類型的多孔材料制成的多孔電極相連接。所述的兩個(gè)電極面對(duì)處理目的基質(zhì)的作用空間58并排放置。電極裝置50被通過(guò)交流電源20激發(fā)并以常規(guī)的方式利用任一電極如地面通過(guò)地線60接地。入口62與多孔電極56連接以輸送等離子氣體至元件50來(lái)流經(jīng)構(gòu)成電極的多孔金屬。多孔電極56和作用空間58的邊界之間的電介質(zhì)室52也可包括一個(gè)包括能夠擴(kuò)散來(lái)自多孔電極的等離子氣體到作用空間中的多孔部分的介質(zhì)層64。可選擇的，多孔介質(zhì)層64可使用中空電極56(代替多孔電極56)來(lái)擴(kuò)散等離子氣體到作用空間58中。
作為這些構(gòu)造的結(jié)果，當(dāng)以常規(guī)的方式激發(fā)電極對(duì)54，56時(shí)，產(chǎn)生了穿過(guò)作用空間58的電場(chǎng)。所述等離子氣體以常壓擴(kuò)散通過(guò)多孔電極56和介質(zhì)層64到作用空間58中，其中作用空間58具有以低至60Hz的電源頻率產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輝光放電等離子體的電場(chǎng)。為獲得最好的結(jié)果，面對(duì)作用空間的二電極的側(cè)面66和68大體上與多孔介質(zhì)層64的暴露表面70直線排列，由此促進(jìn)了兩個(gè)電極的電偶并產(chǎn)生沿著與側(cè)面66，68排列的平面穿過(guò)作用空間的電場(chǎng)。利用本發(fā)明的并排實(shí)施方案，處理空間58可展開不受限制，通過(guò)電極和接地滾筒12之間形成電場(chǎng)的需要，如現(xiàn)有技術(shù)中NO09/660,003中公開的發(fā)明所述的。
為實(shí)施本發(fā)明，圖1的處理器裝置優(yōu)選地與蒸發(fā)器80相連接，諸如圖4中單獨(dú)圖解的，以提供蒸發(fā)液態(tài)的和固態(tài)前體的能力。欲通過(guò)汽相沉淀沉積在基質(zhì)上的涂層前體被通過(guò)入口82送到蒸發(fā)器80并通過(guò)蒸發(fā)器底部的電熱絲84加熱到其蒸發(fā)溫度。如果應(yīng)用氣態(tài)前體，其穿過(guò)元件而不需作用(或者也可流經(jīng)旁路并直接注入到等離子體區(qū)域)。如果應(yīng)用固態(tài)前體，其在流入蒸發(fā)器80之前被液化。等離子氣體也通過(guò)單獨(dú)的噴口86供給所述蒸發(fā)器并與氣體或通過(guò)排氣管88在送到電極(30，50或等效的多孔電極)之前被汽化的材料混合。圖5表示蒸發(fā)器80與圖1中圖解類型的等離子體處理元件的組合，其中前體/等離子體-氣體混合物至電極的流速被通過(guò)流量計(jì)90控制且前體和等離子氣體到蒸發(fā)器80的流速分別通過(guò)其它合適的流量計(jì)92和94被調(diào)節(jié)。
如圖3的實(shí)施方案50所圖解的，加熱元件96也可應(yīng)用在多孔電極的周圍來(lái)維持作用中任意液態(tài)的或者固態(tài)前體的汽化狀態(tài)，而氣體/蒸氣混合物通過(guò)多孔電極56(或等效電極)被擴(kuò)散。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的，加熱器96必須能夠維持電極溫度均勻地高于在大氣壓下沉積材料的蒸發(fā)溫度。70℃至100℃的溫度范圍對(duì)于大部分的目的材料是足夠的。人們注意到并排電極的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)不需要經(jīng)過(guò)滾筒的介質(zhì)膜16的等離子體處理。
在本發(fā)明的一個(gè)可選擇的實(shí)施方案中，蒸發(fā)器被僅用于蒸發(fā)前體材料，如有必要，分離等離子氣體。蒸發(fā)材料然后被直接注入到等離子體磁場(chǎng)附近，如圖6所示，在基質(zhì)流經(jīng)等離子體處理器10和滾筒12之間的作用空間之前。通過(guò)橫穿滾筒12放置的開縫噴管98注入前體蒸氣，因此蒸氣在處理器10產(chǎn)生的等離子體磁場(chǎng)的作用下被直接沉積于基質(zhì)14上。等離子氣體被單獨(dú)地注入流經(jīng)處理器10中提供作用空間中等離子體磁場(chǎng)的多孔電極。
各種厚度的有機(jī)基質(zhì)諸如聚丙烯、聚乙烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯以及金屬目的物被按照本發(fā)明利用各種具有理想特異性目的特性的材料進(jìn)行涂層。例如，聚酯基質(zhì)被通過(guò)汽相沉積在氦等離子體中在大氣壓下利用汽化的硅材料(例如，硅氧烷，烷基硅烷，硅氮烷，silsesquioxanes)與等離子體-氣流混合并擴(kuò)散到處理區(qū)域進(jìn)行涂層。產(chǎn)生的產(chǎn)物具有改進(jìn)的與水分-和氧-屏蔽特性、硬度、耐擦和抗磨性、耐化學(xué)性和低摩擦力有關(guān)的表面特性。相同的等離子氣體和氟硅氧烷也用于在相同條件下的汽相沉積，通過(guò)單獨(dú)注入(通過(guò)開縫噴管)并沉積在基質(zhì)上，繼之以通過(guò)等離子氣體單獨(dú)地?cái)U(kuò)散到作用空間中的處理器流經(jīng)基質(zhì)進(jìn)行等離子體處理。用氟前體(例如，碳氟化合物，氟硅氧烷)提供疏水性和/或疏油性特性獲得類似的陽(yáng)性結(jié)果?；诼惹绑w(例如，氯烴，氯硅氧烷)用來(lái)產(chǎn)生殺生物的(包括抗菌劑)和屏蔽性能；且有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物前體(例如，銀，銅，硼或鋁復(fù)合物)用來(lái)產(chǎn)生靜電的、損耗的、殺生物的和屏蔽特性。
下述的實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明的作用。下列的所有實(shí)驗(yàn)報(bào)告表示用相同材料--利用按10到98％體積比例變化的氦等離子體氣體和蒸氣前體進(jìn)行的系列試驗(yàn)。等離子氣體和蒸氣前體以約200到約500sccm(標(biāo)準(zhǔn)立方公分每分鐘)的聯(lián)合運(yùn)輸率送到處理器中(一起或單獨(dú)地，如上所述)。電極裝置與具有1-20微米范圍內(nèi)的平均孔徑的多孔成分一起運(yùn)行。待處理的基質(zhì)材料流經(jīng)面對(duì)常規(guī)轉(zhuǎn)筒的12-英寸等離子體處理器的處理空間。通過(guò)在面對(duì)附圖3所示電極的空隙中放置待處理的目的物進(jìn)行其它試驗(yàn)。盡管先前已經(jīng)證明了所述作用可以低至60Hz的頻率進(jìn)行，但這些試驗(yàn)可以以從約20KHz到約13.5MHz范圍內(nèi)的頻率來(lái)進(jìn)行。
每一前體試驗(yàn)有兩個(gè)實(shí)施例。一個(gè)實(shí)施例為具體的事例，而另一個(gè)報(bào)道相同前體的試驗(yàn)條件的范圍和所觀察結(jié)果的相應(yīng)范圍。各種產(chǎn)物耐化學(xué)性的試驗(yàn)如下酸，用鹽酸和硝酸，堿，用鈉和氫氧化鉀溶液(10％，按重量計(jì))；有機(jī)溶劑，用醇類，酮，酯，甲苯和二甲苯。
實(shí)施例1等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體液態(tài)的六甲基二硅醚蒸發(fā)器溫度75℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度40sccm交流電-電壓頻率40KHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽 滲透性小于0.1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于0.1cc/m2/天硬度3H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐有機(jī)溶劑摩擦力小于0.5的系數(shù)實(shí)施例1A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體液態(tài)的硅氧烷蒸發(fā)器溫度60-100℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于0.1cc/m2/天硬度3H-4H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐有機(jī)溶劑摩擦力小于0.5的系數(shù)實(shí)施例2等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體氣態(tài)的三甲硅烷蒸發(fā)器溫度n/a(25℃)混合步驟在注入之前與等離子氣體混合前體的進(jìn)料速度30sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.01gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于0.01cc/m2/天硬度5H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.5疏水性與水的界面角大于80°實(shí)施例2A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體三烷基硅烷(可以是氣態(tài)的或液態(tài)的)蒸發(fā)器溫度25-50℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合前體的進(jìn)料速度20-80sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.01gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于0.01cc/m2/天硬度3H-5H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.5疏水性與水的界面角為≥70°到≥100°實(shí)施例3等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料銅箔前體氣態(tài)三甲硅烷蒸發(fā)器溫度n/a(25℃)混合步驟在注入之前與等離子氣體混合前體的進(jìn)料速度30sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性硬度4H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.5疏水性與水的界面角大于80°實(shí)施例3A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料銅箔前體三烷基硅烷(可以是氣態(tài)的或液態(tài)的)蒸發(fā)器溫度25-50℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合前體的進(jìn)料速度20-80sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性硬度4H-5H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.5疏水性與水的界面角為≥70°到≥100°實(shí)施例4在與實(shí)施例1和1A相同的條件下用硅氮烷前體在聚酯薄膜基質(zhì)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。相似的條件產(chǎn)生了與上述實(shí)施例相似的結(jié)果。
實(shí)施例5等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體液態(tài)的六甲基二硅醚蒸發(fā)器溫度75℃
混合步驟單獨(dú)地注入到等離子氣體中汽化前體的進(jìn)料速度40sccm交流電-電壓頻率40KHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于10cc/m2/天耐化學(xué)性不如實(shí)施例1的-24小時(shí)暴露于損壞涂層的極性有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.5實(shí)施例5A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體液態(tài)的硅氧烷蒸發(fā)器溫度60-100℃混合步驟單獨(dú)地注入到等離子磁場(chǎng)中汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于10cc/m2/天耐化學(xué)性與上述實(shí)施例5的相同摩擦力系數(shù)小于0.5實(shí)施例6等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體氣態(tài)三甲硅烷蒸發(fā)器溫度n/a(25℃)混合步驟單獨(dú)地注入到等離子磁場(chǎng)中前體的進(jìn)料速度30sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.01gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于0.01cc/m2/天硬度5H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.5疏水性與水的界面角大于80°實(shí)施例6A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體三烷基硅烷(可以是氣態(tài)的或液態(tài)的)蒸發(fā)器溫度25-50℃混合步驟單獨(dú)地注入到等離子磁場(chǎng)中前體的進(jìn)料速度20-80sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于0.1cc/m2/天硬度3H-5H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.5疏水性與水的界面角為≥70°到≥100°
實(shí)施例7等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體全氟異丁烯蒸發(fā)器溫度60℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度60sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于10cc/m2/天硬度3H實(shí)驗(yàn)鉛筆級(jí)耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.3疏水性與水的界面角大于100°疏油性與礦物油的界面角大于75°實(shí)施例7A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體液態(tài)碳氟化合物蒸發(fā)器溫度60-100℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性
水分-屏蔽滲透性小于1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于10cc/m2/天耐化學(xué)性耐酸，耐堿，和耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.3疏水性與水的界面角大于100°疏油性與礦物油界面角大于75°實(shí)施例8等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料棉織物前體全氟異丁烯蒸發(fā)器溫度60℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度60sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑殺生物/抗菌的霉菌在涂層織物上不生長(zhǎng)而相同條件下在無(wú)涂層織物上生長(zhǎng)實(shí)施例8A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料棉織物前體液態(tài)碳氟化合物蒸發(fā)器溫度60-100℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20-100 ccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑殺生物/抗菌的霉菌在涂層織物上不生長(zhǎng)而相同條件下在無(wú)涂層織物上生長(zhǎng)實(shí)施例9在與實(shí)施例7，7A，8和8A相同的條件下用碳氟化合物前體在聚酯-薄膜和棉織物基質(zhì)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是通過(guò)單獨(dú)地注入所述前體到等離子體磁場(chǎng)中來(lái)代替首先與等離子氣體混合。相似條件產(chǎn)生了與上述實(shí)施例相似的結(jié)果。
實(shí)施例10等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體(十三烷氟-1，1，2，2-四氫辛基)三乙氧基硅烷蒸發(fā)器溫度70℃混合步驟單獨(dú)地注入到等離子磁場(chǎng)中汽化前體的進(jìn)料速度60sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于1cc/m2/天耐化學(xué)性耐酸，耐堿，耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.2疏水性與水的界面角大于105°實(shí)施例10A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體液態(tài)的氟硅氧烷蒸發(fā)器溫度60-100℃混合步驟單獨(dú)地注入到等離子磁場(chǎng)中汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于1cc/m2/天耐化學(xué)性耐酸，耐堿，和耐有機(jī)溶劑摩擦力系數(shù)小于0.2疏水性與水的界面角大于105°實(shí)施例11在與實(shí)施例10和10A相同的條件下用氟硅氧烷前體在聚酯膜基質(zhì)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是通過(guò)單獨(dú)地注入前體到等離子體磁場(chǎng)中來(lái)代替首先與等離子氣體混合。相似條件產(chǎn)生了與上述實(shí)施例相似的結(jié)果。
實(shí)施例12等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料棉織物前體四氯化碳蒸發(fā)器溫度70℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度60sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性殺生物/抗菌的霉菌在涂層織物上不生長(zhǎng)而相同條件下在無(wú)涂層織物上生長(zhǎng)實(shí)施例12A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料棉織物前體氯烴蒸發(fā)器溫度60-100℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性殺生物/抗菌的霉菌在涂層織物上不生長(zhǎng)而相同條件下在無(wú)涂層織物上生長(zhǎng)實(shí)施例13在與實(shí)施例12和12A相同的條件下用氯烴前體在無(wú)紡聚丙烯基質(zhì)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。相似條件產(chǎn)生了與上述實(shí)施例相似的結(jié)果。
實(shí)施例14在與實(shí)施例12，12A和13相同的條件下用氯烴前體在棉織物和無(wú)紡聚丙烯基質(zhì)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是通過(guò)單獨(dú)地注入前體到等離子體磁場(chǎng)中來(lái)代替首先與等離子氣體混合。相似條件產(chǎn)生了與上述實(shí)施例相似的結(jié)果。
實(shí)施例15等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料玻璃板前體三氟代乙酰基丙酮酸銀(I)蒸發(fā)器溫度150℃
混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性靜電損耗/導(dǎo)電的2千歐/平方的表面電阻-表面變成半反射的實(shí)施例15A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料玻璃板前體有機(jī)銀復(fù)合物蒸發(fā)器溫度120-200℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性耗散靜電/導(dǎo)電的2千歐/平方的表面電阻-表面變成半反射的實(shí)施例16等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體三氟代乙?；徙~(II)蒸發(fā)器溫度150℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽輕微改進(jìn)殺生物/抗菌的霉菌在涂層織物上不生長(zhǎng)而相同條件下在無(wú)涂層織物上生長(zhǎng)耗散靜電/導(dǎo)電的7千歐/平方的表面電阻實(shí)施例16A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體有機(jī)-銅復(fù)合物蒸發(fā)器溫度120-200℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽輕微改進(jìn)殺生物/抗菌的霉菌在涂層織物上不生長(zhǎng)而相同條件下在無(wú)涂層織物上生長(zhǎng)耗散靜電/導(dǎo)電的7千歐/平方的表面電阻實(shí)施例17等離子氣體以400sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體三氟代乙酰基丙酮酸鋁(III)蒸發(fā)器溫度150℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20sccmAC-電壓頻率13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速18ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于1cc/m2/天耗散靜電/導(dǎo)電的500歐/平方的表面電阻實(shí)施例17A等離子氣體以300-1000sccm流入的氦氣基質(zhì)材料聚酯膜前體有機(jī)-鋁復(fù)合物蒸發(fā)器溫度120-200℃混合步驟在注入之前與等離子氣體混合汽化前體的進(jìn)料速度20-100sccmAC-電壓頻率20KHz到13.5MHz滾筒轉(zhuǎn)速5-100ft/分鐘產(chǎn)生的涂層制品具有下列特性水分-屏蔽滲透性小于0.1gm/m2/天氧-屏蔽滲透性小于1cc/m2/天耗散靜電/導(dǎo)電的500歐/平方的表面電阻這些數(shù)據(jù)表明本發(fā)明能有益地在常壓條件下產(chǎn)生具有等于或超過(guò)先前在真空等離子體條件下獲得的特性的等離子體增強(qiáng)的涂層基質(zhì)。這些結(jié)果表明本發(fā)明的電極可用于處理和修飾有機(jī)和無(wú)機(jī)基質(zhì)的表面特性而沒(méi)有真空設(shè)備或材料厚度的限制。
基于它們已知的特性，可以預(yù)料其它大量的聚合化合物可用作本發(fā)明的前體。它們包括下列的1.不飽和醇及其酯烯丙基，甲代烯丙基，1-氯烯丙基，2-氯烯丙基，乙烯基，甲代乙烯基，1-苯基烯丙基，和丁烯基醇類；以及這些醇類與飽和酸諸如醋酸，丙酸，和丁酸的酯；與不飽和酸諸如丙烯酸，α-取代的丙烯酸(包括烷基丙烯酸，諸如甲基丙烯酸，乙基丙烯酸，丙基丙烯酸，等等；以及芳基丙烯酸，諸如苯基丙烯酸)，丁烯酸，油酸，亞油酸和亞麻酸的酯；以及與多價(jià)酸，諸如草酸和丙二酸的酯。
2.不飽和酸(如上述的)；及其與低級(jí)飽和醇的酯，諸如甲基，乙基丙基，異丙基，丁基，異丁基，仲丁基，叔-丁基，2-乙基己基，和環(huán)己基醇；以及與飽和低級(jí)多元醇，諸如乙二醇，丙二醇，丁二醇，新戊二醇，和三羥甲基丙烷的酯。
3.不飽和的低級(jí)多元醇，諸如丁烯二醇；及其與飽和和不飽和脂肪族的和芳香族，一元的以及諸如上面所述多價(jià)酸的酯。
4.上述不飽和酸，尤其是丙烯酸和甲基丙烯酸，與高分子量一羥基的和多羥基物質(zhì)，諸如癸醇，異癸醇，油醇和十八醇的酯。
5.乙烯基環(huán)狀化合物，包括苯乙烯，鄰-，間-，對(duì)-氯代苯乙烯，溴苯乙烯，氟苯乙烯，甲基苯乙烯，乙基苯乙烯，氰基苯乙烯；二-，三-，和四氯苯乙烯，溴苯乙烯，氟苯乙烯，甲基苯乙烯，乙基苯乙烯，氰基苯乙烯，乙烯萘，乙烯基環(huán)己胺，二乙烯基苯，三乙烯基苯；烯丙基苯，以及雜環(huán)諸如乙烯基呋喃，vinnylpridine，乙烯基苯并呋喃，N-乙烯基咔唑，N-乙烯基吡咯烷酮，和N-乙烯基噁唑烷酮。
6.不飽和的醚，諸如乙烯甲醚，乙基乙烯基醚，環(huán)己基乙烯醚，辛基乙烯醚，二烯丙基醚，乙基甲代烯丙基醚，以及乙基烯丙基醚。
7.不飽和的酮，諸如甲基乙烯基酮和乙烯基酮。
8.不飽和的酰胺，諸如丙烯基酰胺，N-異丁烯?；０?，N-甲基丙烯酰基酰胺，N-phenylolacrylamide，N-烯丙基丙烯基酰胺，N-methylolacrylamide，N-allylcaprolactam，二丙酮丙烯基酰胺，以及2-丙烯基酰氨基-2-甲基丙烷磺酸。
9.不飽和脂肪烴，諸如乙烯，乙炔，丙烯，丁烷，丁二烯，異戊二烯以及2-氯丁二烯。
10.不飽和的乙醇鹵化物，諸如乙烯基氟，氯乙烯，乙烯基溴，nylidene溴化物，氯丙烯，以及溴丙烯。
11.不飽和酸酐，諸如馬來(lái)酸，檸檬酸，衣康酸，順式-4-環(huán)己烯-1，2-二羧基酸，以及二環(huán)(2.2.1)-5-庚烯-2，3-二羧酸酐。
12.不飽和酸鹵化物，諸如肉桂基acrykyl，異丁烯?；?，crontonyl，油烯基，以及富馬酰氯或溴化物。
13.不飽和的腈，諸如丙烯腈，甲基丙烯腈，及其它的取代丙烯腈。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在本發(fā)明此處描述的以及所附權(quán)利要求中限定的原則和范圍內(nèi)對(duì)已描述的說(shuō)明、步驟以及組分進(jìn)行各種變化。因此，盡管本發(fā)明在此處顯示和描述被認(rèn)為是最實(shí)用的和優(yōu)選的實(shí)施方案，可以理解由此產(chǎn)生的那些偏差在本發(fā)明的范圍內(nèi)，其不局限于此處公開的說(shuō)明，而與權(quán)利要求的全部范圍相一致從而包含任意的和所有等同的方法和產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1.一種在基本大氣壓下通過(guò)汽相沉積過(guò)程以及同時(shí)進(jìn)行輝光放電等離子體處理制備涂層基質(zhì)的方法，包括下列步驟提供由絕緣材料分開的第一電極和第二電極并面向作用空間施加跨越電極的電壓；混合汽化前體與等離子氣體；在基本大氣壓下將汽化的前體和等離子氣體擴(kuò)散到作用空間中；以及將汽化前體沉積在所述基質(zhì)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述前體包括選自如下的成分硅氧烷，硅烷，硅氮烷，氟硅氧烷，碳氟化合物，氯硅氧烷，氯烴，銀、銅、硼或鋁的有機(jī)-金屬?gòu)?fù)合物，或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述基質(zhì)包括選自如下的組分塑料，金屬，紡織纖維織物，非紡織纖維，玻璃，或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述基質(zhì)包括選自如下的組分塑料，金屬，紡織纖維織物，非紡織纖維，玻璃，或其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供屏蔽的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括硅氧烷并且所述基質(zhì)包括塑料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供屏蔽結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括三烷基硅烷并且所述基質(zhì)包括塑料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括氯烴并且所述基質(zhì)包括纖維材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括銅復(fù)合物并且所述基質(zhì)包括纖維材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括氯烴并且所述基質(zhì)包括塑料。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括銅復(fù)合物并且所述基質(zhì)包括塑料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供疏水性/疏油性結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體選自碳氟化合物，氟硅氧烷，三烷基硅烷，或其混合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供親水性結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體選自硅氧烷，脂族烴(alyphatic hydrocarbons)，或其混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的方法制備的提供耗散靜電/導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體為有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物。
14.一種在基本大氣壓下通過(guò)汽相沉積過(guò)程以及同時(shí)進(jìn)行輝光放電等離子體處理制備涂層基質(zhì)的方法，包括下列步驟提供由絕緣材料分開的第一電極和第二電極并面向作用空間施加跨越電極的電壓；在基本大氣壓下將等離子氣體擴(kuò)散到作用空間中；在作用空間中將蒸氣前體與等離子氣體混合；以及將汽化的涂層材料沉積在所述基質(zhì)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述前體包括選自如下的組分硅氧烷，硅烷，硅氮烷，氟硅氧烷，碳氟化合物，氯硅氧烷，氯烴，銀、銅、硼或鋁的有機(jī)-金屬?gòu)?fù)合物，或其混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中所述基質(zhì)包括選自如下的組分塑料，金屬，紡織纖維織物，非紡織纖維，玻璃，或其混合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述基質(zhì)包括選自如下的組分塑料，金屬，紡織纖維織物，非紡織纖維，玻璃，或其混合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供屏蔽的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括硅氧烷并且所述基質(zhì)包括塑料。
19.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供屏蔽結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括三烷基硅烷并且所述基質(zhì)包括塑料。
20.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括氯烴并且所述基質(zhì)包括纖維材料。
21.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括銅復(fù)合物并且所述基質(zhì)包括纖維材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括氯烴并且所述基質(zhì)包括塑料。
23.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供殺生物結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體包括銅復(fù)合物并且所述基質(zhì)包括塑料。
24.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供疏水性/疏油性結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體選自碳氟化合物，氟硅氧烷，三烷基硅烷，或其混合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供親水性結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體選自硅氧烷，脂族烴(alyphatic hydrocarbons)，或其混合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求14的方法制備的提供耗散靜電/導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的涂層基質(zhì)，其中所述前體為有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物。
27.一種用前體涂敷的基質(zhì)，其中前體是在大氣壓下、等離子體磁場(chǎng)中通過(guò)汽相沉積進(jìn)行涂敷的。
28.一種在大氣壓下、等離子體磁場(chǎng)中通過(guò)汽相沉積形成的屏蔽涂層。
29.一種在大氣壓下、等離子體磁場(chǎng)中通過(guò)汽相沉積形成的殺生物涂層。
30.一種在大氣壓下、等離子體磁場(chǎng)中通過(guò)汽相沉積形成的耗散靜電/導(dǎo)電的涂層。
31.一種在大氣壓下、等離子體磁場(chǎng)中通過(guò)汽相沉積形成的疏水性/疏油性涂層。
32.一種在大氣壓下、等離子體磁場(chǎng)中通過(guò)汽相沉積形成的親水性涂層。
全文摘要
在處理空間(58)中通過(guò)常壓擴(kuò)散等離子氣體產(chǎn)生等離子體以及將其用于分別用絕緣材料制備的兩個(gè)金屬電極(54，56)形成的電場(chǎng)，蒸氣前體(52)與等離子體混合，以及通過(guò)在等離子體磁場(chǎng)中常壓下將汽化物質(zhì)汽相沉積涂層在基質(zhì)材料(14)上。應(yīng)用汽化的硅－材料、氟－材料、氯－材料以及有機(jī)金屬?gòu)?fù)合物材料使得制備具有改良特性的涂層基質(zhì)成為可能，所述的改良特性為水分－屏蔽，氧－屏蔽，硬度，耐刮擦－和耐磨性，耐化學(xué)性，低－摩擦，疏水性和/或或疏油性，親水性，殺生物劑和/或抗菌劑，以及耗散靜電/導(dǎo)電的特性。
文檔編號(hào)H01L21/20GK1679142SQ03820456
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月26日
發(fā)明者馬克爾·G·米哈埃爾, 安蓋洛·揚(yáng)里齊斯, 理查德·E·埃爾萬(wàn)格爾 申請(qǐng)人:亞利桑那西格瑪實(shí)驗(yàn)室公司