[发明专利]基底外壳的类金刚石碳涂层

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2006年11月22日提交的美国临时申请号60/860,837的权 利，其内容在此全部并入作为参考。

背景技术

类金刚石碳涂层具有许多独特的性能，如低摩擦系数、高表面硬度和 高耐磨性。其已被用于许多高磨损应用中，如轴承、医疗器械、以及食物 和饮料容器。

技术内容

本发明的实施方案包括在可以制成储存容器的塑料上的类金刚石碳涂 层(DLC)、掺杂DLC涂层、或包括这些的组合以保护对环境敏感的基底。 所述涂层可以提供静电放电(ESD)保护，还提供足够的透明度以使用户能 识别容器中的内容物、以及阻气性能以保护基底不受周围环境污染或防止 容器构造材料脱气。在一些实施方案中，类金刚石碳涂层或经掺杂的类金 刚石碳涂层还可以进一步改良来降低类金刚石碳涂层的接触角和增加其润 湿性(亲水性)；接触角比起始DLC或掺杂DLC涂层小。改进的亲水性对 于具有所述DLC涂层的容器的清洗是理想的。在一些实施方案中，DLC涂 层中的掺杂剂是氧、氮、或它们的任意组合。

本发明的实施方案包括在塑料基底或塑料外壳的一个或多个表面上包 含类金刚石碳涂层的制品。相比于单独塑料的渗透性，DLC或掺杂DLC涂 层的实施方案可以使涂层塑料或热塑性塑料对氢气或氦气的气体渗透性降 低超过10倍，涂层提供约10⁷-约10¹²欧姆/平方的表面电阻率，对约300nm- 约1100nm的光线，其具有比下层塑料基底低约0％-约70％的透光率。本发 明的其它实施方案可以包括或者就是在外壳的热塑性塑料上具有至少一个 类金刚石碳或经掺杂的类金刚石碳涂覆的表面的基底外壳。所述类金刚石 碳或经掺杂的类金刚石碳涂覆的表面具有约10⁷-约10¹⁴欧姆/平方的表面电 阻率，从300nm至1100nm的百分比透光率是热塑性塑料的至少70％，并 且对于氦气的气体渗透系数为0.59barrer或更低。还有其它的实施方案可以 是一种制品，所述制品包含塑料或热塑性塑料和在该塑料或热塑性塑料的 一个或多个表面上附着的类金刚石碳涂层或者由其组成。附着的类金刚石 碳涂层的氦气渗透系数比塑料或热塑性塑料低至少10倍。所述类金刚石碳 涂层的表面电阻率为约10⁷-约10¹⁴欧姆/平方，并且对于300nm-1100nm的 光，附着的类金刚石碳涂层的透光率比塑料或热塑性塑料低0％-70％。

在一些实施方案中，在聚合物或热塑性基底的一个或多个表面上，类 金刚石碳涂层包含经掺杂的类金刚石碳，其中所述基底可用于制造对环境 敏感的基底的外壳。在其它实施方案中，用于保护一种或多种对环境敏感 的基底的模制外壳或其部分可以用本发明的类金刚石碳涂层或经掺杂的类 金刚石碳涂层涂布。所述涂层降低了外壳对环境中的气体的渗透性，或减 少了用于制造外壳的塑料的污染。该涂层可以将下层基底对氢气的渗透性 降低超过100倍，该涂层可以提供约10⁷-约10¹²欧姆/平方的表面电阻率， 并且对于约300nm-约1100nm的光，其透光率比下层塑料基底低约0％-约 70％。