CN101248118B - 用于车顶和车窗的上光体系 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车顶和车窗的上光体系和方法。该体系包括具有顶侧和底侧的面板，在顶侧上沉积的第一保护涂层和在底侧上沉积的第二保护涂层。该保护涂层提供保护避免气候老化和磨蚀。

Description

用于车顶和车窗的上光体系
1.发明领域
本发明一般地涉及用于车顶和车窗的上光组件。
2.已知技术的说明
塑料材料，例如聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)目前用于制造许多机动车部件和组件，例如中间立柱、头灯和可开式车顶。机动车的车顶和车窗模件代表这些塑料材料涌现出来的应用，这是因为它在结构/设计、重量节省和安全方面具有各种优势。更具体地，通过将功能性组件一体化到模塑的塑料模件内，塑料材料提供机动车制造商降低车顶和车窗组件复杂性的能力，以及通过增加整体设计和形状复杂度，提供机动车制造商区别其车辆与竞争者车辆的能力。使用轻质的塑料窗和车顶模件可既有助于车辆较低的重力中心(较好的车辆控制性和安全度)，又有助于改进的燃料经济性。最后，当牵涉翻车事件时，通过使用者或乘客在具有塑料窗和车顶模件的车辆内保留的较大倾向，进一步认识到提高的安全性。
尽管认识到了与实现塑料车顶和车窗有关的许多优势，但这些塑料模件不具有宽泛规模的商业化利用，直到满足已有的法规(例如，Federal Motor Vehicle Standard No.205的Title 49，Chapter5，Part 571.205；ANSI-Z26.1 American National StandardsInstitute-1977)和对玻璃窗所确立的各种原始设备制造商(OEM)的技术规格。为了满足这些条件，必须施涂保护层(例如涂层或膜)到塑料窗或车顶上，以克服塑料材料所显示出的数种局限性。这些局限包括暴露于紫外(UV)辐射线下引起的降解(这可例举颜色变化、降低的透光率)和增加的脆度(抗冲击性下降)，以及有限的耐磨性和水解稳定性。保护层体系的过早失效(通过脱层或粘合损失佐证)通过加速前述降解机理导致塑料窗或车顶有限的寿命。塑料窗或车顶的颜色或者色调变深，例如从透明无色(没有色调)＜solar(绿色色调)＜privacy(深色色调)可加速保护层体系的过早失效，这可能是通过在环境曝光过程中，塑料窗或者车顶和保护层体系之间的界面处的温度增加导致的。由于在整个塑料窗上耐候老化层可具有不同的厚度(和因此紫外光吸收剂(UVA)浓度变化)，因此还在其中耐候老化层薄(低UVA浓度)的地方观察到过早的失效。这一相同的理论可应用到对具有各种颜色的其他涂布的不透明塑料组件(例如模塑件、中间立柱、尾门模件、机身段等)所观察到的失效机理上。
因此，仍需要满足窗户和车顶的机动车法规和OEM要求以及坚固防止出现过早失效的上光组件。
发明概述
在克服已知技术的缺点和局限性中，公开了车顶和车窗用上光组件和施涂方法。该上光组件包括具有顶侧和底侧的面板、在顶侧上沉积的第一保护涂层体系和在底侧上沉积的第二保护涂层体系。该保护涂层体系提供具有防气候老化、磨蚀或这二者的面板。另外，可在透明面板和第二保护涂层之间布置装饰性油墨层。
关于施涂方法，该方法包括下述步骤：提供具有顶侧和底侧的面板，预热底侧表面，在PECVD方法中使用反应性试剂沉积第一耐磨层到底侧上。在一个实施方案中，使用电弧-PECVD方法，其中预热面板的底侧表面到约40-50℃。用反应性试剂将第一耐磨层沉积在面板的底侧上，其中第一电弧电流小于约60amps/arc，第一反应性试剂的流速小于约170sccm/arc，和氧气流速小于约400sccm/arc；使用小于约60amps/arc的第二电弧电流，小于约170sccm/arc的第二反应性试剂流速，和小于约950sccm/arc的氧气流速，进一步沉积第二耐磨层到底侧上。
阅读本发明下述详细说明之后，结合附图，本发明的这些和其他特征将变得显而易见。
附图简述
图1是体现本发明原理的具有上光组件的机动车的剖视图；
图2是图1所示的上光组件的顶视图；
图3A是通常沿着图2的线3A-3A获取的一部分上光组件的截面视图；
图3B是类似于图3A，具有装饰性油墨的一部分上光组件的截面视图；和
图3C是似于图3A，在组件的两侧上均具有耐候老化层的一部分上光组件的截面视图。
详细说明
在真空沉积方法中形成粘合体和耐候底漆(例如以供随后沉积耐磨顶层)使用的气态反应性试剂可提供对下面的塑料面板显著的保护避免UV辐射和其他环境因素。已发现使用这一底漆作为塑料(或涂布的塑料)和耐磨层之间的夹层能使底漆充当粘合体和耐候底漆以供真空沉积耐磨层。
假设保护涂层体系的失效取决于在该涂层体系内存在的紫外吸收物质的寿命和负载，从而计算这一层的耐候性；因此，人们可预测上光组件的寿命。耐候涂层领域技术人员公知的理论是没有被涂层体系过滤的总的UV辐射剂量将介导失效。塑料尤其对电磁光谱的紫外光区域内以约330nm为中心的波长范围敏感。已知未涂布的塑料面板，例如聚碳酸酯，在暴露于325nm下约3MJ的紫外光下之后，将变黄大于约5个黄度指数单位。5个黄度指数单位的变化被人眼高度可视，且被视为耐候老化失效。因此当允许在325nm下约3MJ的紫外光穿过涂层体系时，在涂布的面板内应当出现失效。黄度指数是本领域的技术人员已知的，且在ASTM E313-73和ASTM D 1925-70标准试验方案中内均进行了定义。
一旦知道UVA延迟速率，则可使用方程式1模拟UVA的起始吸收，和到失效时，YI变化大于+5的已知时间。在这一方程式中，R是延迟速率，A0是起始的吸收率，和tr是引起未涂布的塑料样品失效所要求的曝光(单位MJ)。
Figure S2006800311428D00041
方程1
许多常规涂层的延迟速率在325nm下为约0.1个UV吸收单位/MJ(ABS/MJ)。在这一情况下，可计算出用1微米含UV吸收物质(在325nm下0.14ABS)的保护涂层涂布的PC面板的寿命增加约30％。若延迟速率比在325nm下约1ABS/MJ高10倍，则寿命增加仅仅为约8％，和若它比在325nm下约0.01ABS/MJ低10倍，则寿命增加约40％。
参考图1，其中示出了引入本发明的机动车10。该机动车10包括安装在机动车10上的上光组件12。这一实施方案示出了充当机动车10的可开式车顶的上光组件12。然而，可合适地布置上光组件12并确定尺寸大小，以便充当机动车10的后窗、侧窗、防风罩或机身段。参考图2，示出了机动车上光组件12的更加详细的视图。正如其中所示的，上光组件12是透明的。然而，上光组件12可以视需要不透明，例如当充当机身段时会是这一情况。
参考图3A，示出了机动车上光组件12的一个实施方案的截面。上光组件12包括具有顶侧16和底侧18的塑料面板14。塑料面板14可由任何热塑性或热固性聚合物树脂组成。塑料面板14应当基本上透明，但可含有不透明的区域，例如但不限于不透明的框架或边界。聚合物树脂可包括，但不限于，聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、聚丙烯酸酯聚酯、聚砜、聚氨酯、硅氧烷、环氧树脂、聚酰胺、聚链烯烃和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、以及其共聚物、共混物和混合物。优选的透明热塑性树脂包括，但不限于，聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯、聚酯和聚砜，以及其共聚物和混合物。塑料面板尤其可进一步包括各种添加剂，例如着色剂、流变学控制剂、脱模剂、抗氧化剂、UVA分子和IR吸收或反射颜料。可通过使用本领域技术人员已知的任何技术，例如挤出、模塑(其中包括注塑、吹塑和压塑)或热成形(其中包括热法成形、真空成形和冷成形)，形成塑料面板。
在塑料面板14的顶侧16上放置含耐候老化层20和耐磨层24、28的第一保护涂层体系。任选的底漆层22将辅助耐候老化层20粘附到塑料面板14的顶侧16上。耐候老化层20可包括，但不限于，硅氧烷、聚氨酯、丙烯酸树脂、聚酯、环氧化物，其混合物和共聚物。耐候老化层20可挤出或者以薄膜形式流延或者以离散的涂层形式施涂。耐候老化层20可包括多层涂布的夹层，例如丙烯酸底漆和硅氧烷硬质涂层或聚氨酯涂层，以便提高塑料面板的保护。含多层涂布夹层的耐候老化层20的一个具体实例包括丙烯酸底漆(SHP401，GESilicones，Waterford，NY)和硅氧烷硬质涂层(AS4000，GE Silicones)的结合物。可将各种添加剂加入到耐候老化层20中，尤其例如着色剂(色调)、流变学控制剂、脱模剂、抗氧化剂、紫外吸收(UVA)分子和IR吸收或反射颜料。可通过浸涂、流涂、喷涂、幕涂或本领域技术人员已知的其他技术，施涂含耐候老化层20的涂层。
在塑料面板14的底侧18上放置含多层耐磨层26、30的第二保护涂层体系。耐磨层24、26分别施涂在面板的顶部和底部两侧16、18上。耐磨层24、26中的一侧或者这两侧可含有UV阻挡添加剂。额外的耐磨层28、30然后可分别施涂到最初的耐磨层24、26上。本发明的另一实施方案在沉积耐磨层之前，提供在塑料面板的底侧上以及在塑料面板的顶侧上的耐候老化层。
耐磨层24、26的总组成可基本上类似或者不同。类似地，耐磨层28、30的总组成也可基本上类似或者不同。当耐磨层24、28和耐磨层26、30的组成基本上类似时，它们优选不包括任何UV吸收分子且可被视为形成单一(例如厚)的耐磨层。可通过本领域技术人员已知的任何真空沉积技术，其中包括，但不限于等离子体加强的化学气相沉积(PECVD)、离子辅助的等离子体沉积、磁控管溅射、电子束蒸发和离子束溅射，其中优选PECVD，施涂耐磨层24、26、28、30。
发明人令人惊奇地发现不同组成的耐磨层24、26可同时分别施涂到面板的顶侧和底侧16、18上。在另一实施方案中，耐磨层24、26也可按照连续的方式施涂到面板上。类似地，不同组成的耐磨层28、30也可或者同时或者连续施涂到耐磨层24、26的表面上。
在本发明的一个实施方案中，使用特定类型的PECVD方法，该方法包括使用膨胀热等离子体反应器。在美国专利申请10/881949(2004年6月28日提交)和美国专利申请11/075343(2005年3月8日提交)中详细地公开了这一特定的方法(以下称为电弧-PECVD方法)，在此通过参考引入。在电弧-PECVD方法中，通过在惰性气体环境内，在高于150Torr的压力，例如近大气压下，施涂直流电(DC)的电压到阴极上，所述阴极电弧放电到相应的阳极板上，从而生成等离子体。近大气压的热等离子体然后超声膨胀到等离子体处理腔室内，在此工艺压力小于等离子体发生器，例如为约20-约100mTorr。
PECVD方法用反应性试剂可包括例如八甲基环四硅氧烷(D4)、四甲基二硅氧烷(TMDSO)、六甲基二硅氧烷(HMDSO)或另一挥发性有机硅化合物。该有机硅化合物可在等离子弧沉积设备内，典型地在氧气和惰性载体气体，例如氩气存在下，氧化、分解和聚合，形成耐磨层。所得耐磨层的组成可从SiOx变化到SiOxCyHz，这取决于在沉积的涂层内保留的碳和氢原子的含量。适合于耐磨层的材料尤其包括一氧化硅、二氧化硅、碳氧化硅和氢化碳氧化硅，以及其混合物。
发明人已发现，两种等离子体方案(A&B)沉积显示出满足已有法规(例如，Federal Motor Vehicle Standard No.205的Title49，Chapter 5，Part  571.205；ANSI-Z26.1 American NationalStandards Institute-1977)和许多OEM技术规格所需性能的涂层。更具体地，发现由这两种等离子体方案得到的耐磨层24、26、28、30通过尤其涉及耐磨性、水浸渍粘合性、内部气候老化性(Cira/Sodalime试验)、热机械强度(14个循环的热循环试验)、粘合剂粘结强度(催化等离子体试验)和耐化学性的试验。所有所述的试验是制造机动车窗的本领域技术人员已知的。Cira/Sodalime气候老化试验充分地公开于 SAE Congress Proceedings Paper#2003-01-1192和Federation of Societies for Coatings Technology(FSCT)，93-106(2005)中。等离子体方案是指产生并控制在电弧-PECVD方法过程中存在的反应性物质的操作条件，例如预热温度、气体流速和电弧电流。
这两个等离子体方案包括在塑料面板14的顶侧16和底侧18上沉积至少两层耐磨层(例如第一层24、26和第二层28、30)。预热塑料面板14的底侧18的表面到约40-50℃，同时预热塑料面板14的顶侧16的表面到约50-60℃。对于这两个等离子体方案来说，在塑料面板14的底侧18和顶侧16上沉积耐磨层使用小于约60amps/arc的电弧电流小于约170sccm/arc的反应性试剂流速和小于约950sccm/arc的氧气流速。优选地，对于第一和第二耐磨层来说，电弧电流范围为约30-45Amps/arc和反应性试剂流速范围为约50-150sccm/arc。氧气流速范围优选为0-400sccm/arc和对于分别沉积第一和第二耐磨层来说，为700-950sccm/arc。
等离子体方案A-对于塑料面板14的底侧18来说，预热温度的设定点为约250℃，从而提供在塑料面板上约40-50℃的表面温度。特别优选然后使用约34Amps/arc的电弧电流、约125sccm/arc的反应性试剂(例如D4)流速，和约0的第一氧气流速(例如近0sccm/arc)，沉积第一耐磨层26。沉积第一耐磨层26之后，紧跟着使用特别优选的约37Amps/arc的电弧电流，约150sccm/arc的反应性试剂流速，和约800sccm/arc的氧气流速，沉积第二耐磨层30。
对于(含有耐候老化层20的)塑料面板14的顶侧16来说，预热温度的设定点为约400℃，从而提供在塑料面板上约50-60℃的表面温度。使用特别优选的约34Amps/arc的电弧电流，约125sccm/arc的反应性试剂(例如D4)流速，和约50sccm/arc的氧气流速，沉积第一耐磨层24。沉积第一耐磨层24之后，紧跟着使用特别优选的约37Amps/arc的电弧电流，约150sccm/arc的反应性试剂流速，和约800sccm/arc的氧气流速，沉积第二耐磨层28。
等离子体方案B-对于塑料面板14的底侧18来说，预热温度的设定点为约250℃，从而提供在塑料面板上约40-50℃的表面温度。使用特别优选的约31Amps/arc的电弧电流，约125sccm/arc的反应性试剂例如D4)流速，和约50sccm/arc的氧气流速，沉积第一耐磨层26。沉积第一耐磨层26之后，紧跟着使用特别优选的约37Amps/arc的电弧电流，约150sccm/arc的反应性试剂流速，和约800sccm/arc的氧气流速，沉积第二耐磨层30。
对于(含有耐候老化层20的)塑料面板的顶侧16来说，预热温度的设定点为约400℃，从而提供在塑料面板上约50-60℃的表面温度。使用特别优选的约34Amps/arc的电弧电流，约125sccm/arc的反应性试剂(例如D4)流速，和约50sccm/arc的氧气流速，沉积第一耐磨层24。沉积第一耐磨层24之后，紧跟着使用特别优选的约37Amps/arc的电弧电流，约150sccm/arc的反应性试剂流速，和约800sccm/arc的氧气流速，沉积第二耐磨层28。
如前所述，第一耐磨层24、26可含有UV阻挡或吸收物质。已表明各种PECVD沉积的硅氧烷层形成UV吸收剂层，例如在美国专利6110544中所述的那些。例如，相对于每微米的涂层厚度，四甲基二硅氧烷(TMDSO)的UV吸光度数量级为约0.011ABS/μm(在300nm波长下)，0.008ABS/μm(在325nm波长下)，和0.0062ABS/μm(在350nm波长下)，和在5微米的厚度下，八甲基环四硅氧烷(D4)的UV吸光度的数量级为约0.0024ABS/μm(在300nm波长下)，0.0024ABS/μm(在325nm波长下)，和0.0014ABS/μm(在350nm波长下)。
预料不到和令人惊奇的结果是一些硅氧烷材料可形成相对高的UV吸收层。例如，对于每微米的涂层厚度，乙烯基-D4(四乙烯基四甲基环四硅氧烷)的UV吸光度数量级为约0.14ABS/μm(在325nm波长下)。此外，已知用UV吸收(UVA)分子制造的许多PECVD涂层当用作单层耐磨层时，对UV曝光不稳定(美国专利6110544)。
发明人已发现，当在PECVD体系内单独使用或者与低UV吸收剂反应性物质混合作为底漆或夹层时，这些高度吸收的UV材料稳定。发明人确定在PECVD方法中使用这种反应性试剂可形成粘合体和耐候老化的底漆，所述底漆可提供底部面板显著的保护避免UV辐射和其他环境因素。
参考图3B，示出了引入本发明原理的上光组件12的另一实施方案。这一实施方案包括在塑料面板16的底侧18上印刷的遮光(black-out)油墨32。发现在这一应用中尤其合适地起作用的一些油墨是在美国专利申请10/909880(2004年8月2日)中所述的热固化的油墨，在此通过参考全文引入。这些热固化的油墨包括聚酯油墨(8452，Nazdar，Kansas)。尤其对于以下所述具有电弧-PECVD沉积的耐磨层的聚碳酸酯面板上的这些特定油墨来说，在65℃下水中浸渍9天之后，观察到99-100％的粘合保留率。
对于具有遮光油墨32的塑料面板16的底侧18来说，加热单元的预热温度为约250℃，从而提供在塑料面板上约50℃的表面温度。根据关于等离子体方案C的下述说明，借助电弧-PECVD，施涂第一耐磨层26。然后根据关于等离子体方案C的下述说明，借助电弧-PECVD，施涂第二耐磨层30。发明人已发现，不仅当在油墨32上沉积时，而且当直接在塑料面板上沉积时，等离子体方案C显示出特别好的性能。特别地对于使用等离子体方案C，直接在聚碳酸酯上沉积的耐磨层来说，在65℃下水中浸渍9天之后，观察到99-100％的粘合保留率。
等离子体方案C-对于具有任选的装饰性印刷油墨32的塑料面板14的底侧18来说，预热温度的设定点为约250℃，从而提供在油墨32上约40-50℃的表面温度。使用特别优选的约34-43Amps/arc的电弧电流，约20sccm/arc的乙烯基-D4流速，和约0-300sccm/arc的氧气流速，沉积第一耐磨层26。沉积第一耐磨层26之后，紧跟着使用特别优选的约34Amps/arc的电弧电流，约125sccm/arc的反应性试剂流速，和约800sccm/arc的氧气流速，沉积第二耐磨层30。
参考图3C，示出了另一实施方案。这一实施方案类似于图3A所示的实施方案。然而，在塑料面板14的底侧18上放置具有第二任选的底漆层22′的第二耐候老化层20′。类似于施涂到耐候老化层20上的第一和第二耐磨层24、28，施涂覆盖第二耐候老化层20′的第一和第二耐磨层26和30。
表1-5中提供了对于包括这两个等离子体方案(A和B)的面板来说获得的初步的有效性试验结果。更具体地，表1提供了对于这两个等离子体方案(A和B)来说，在不同聚碳酸酯面板上获得的关于粘合保留率的数据。这一试验由在去离子水内在65℃下浸渍涂布的面板10天，随后借助网状(cross-hatch)胶带剥离试验(ASTM D3359-95，DIN 53151)测试粘合性组成。＞99B的等级暗含在网状区域内，大于约99％的保护涂层体系保持粘合在面板上。B符号暗含在网状区域以外还出现非常少的涂层脱层(B＝小于约2％)。在这一试验中，保护涂层体系的任何脱层超过5％被视为失效。
表2提供了使用Taber研磨机方案(ASTM D1044，DIN 52347)测量的数据以及使用Cira/sodalime试验方案的一些加速的耐候老化数据。关于Taber试验结果，当在500次循环之后，在样品表面处测量的雾度百分数的变化(例如通过试验引起)小于约10％时，代表涂布的上光组件底侧的样品被视为通过该试验。发现这两个等离子体方案提供通过试验标准的耐磨层。当在1000次循环之后，在样品表面处测量的雾度百分数的变化(例如通过试验引起)小于或等于约2％时，代表涂布的上光组件顶侧的样品被视为通过Taber试验。发现这两个等离子体方案提供通过试验标准的耐磨层。
关于使用Cira/sodalime试验方案的加速的耐候老化试验，在可能不存在耐候老化层的情况下，代表涂布的上光组件底侧的样品应当在出现耐磨层(和任选的耐候老化层)的任何脱层之前，达到或者超过0.20MJ/m2的UV辐射曝光。发现这两个等离子体方案在任何脱层之前，经受住了0.52MJ/m2的曝光，从而提供超过试验标准的耐磨层。
  树脂类型   重复次数  在第10天时的粘合性等级
 方案A   方案B
  无色PC(General Electric)   9  ＞99B   ＞99B
  Solar PC(General Electric)   9  ＞99B   ＞99B
  Privacy PC(General Electric)   9  ＞99B   ＞99B
  黑色PC(143R，General Electric)   9  ＞99B   ＞99B
  黑色PC(143，General Electric)   9  ＞99B   ＞99B
  Solar PC(Bayer)   9  ＞99B   ＞99B
  Privacy PC(Bayer)   9  ＞99B   ＞99B
  黑色PC(M2407，Bayer)   9  ＞99B   ＞99B
表1
  方案ID   TaberΔ雾度   Cira/Sodalime耐候老化
  不具有WL的底侧(500次循环)   具有WL的顶侧(1000次循环)   样品数   不具有WL的底侧   具有WL的顶侧   样品数
  方案A   4.40％   2.01％   3   0.52MJ/m2   N/A   3
  方案B   6.21％   2.13％   3   0.52MJ/m2   N/A   3
表2(WL＝耐候老化层)
表3提供在使用机动车OEM试验条件(PSA Peugot Citroen，D47-1309)的热循环之后获得的粘合性数据，所述试验条件由总计14次循环组成，其中每一循环由将试验面板暴露于40℃的温度和95％的相对湿度下16小时，-20℃的温度下3小时，和85℃的温度和约50-80％的相对湿度条件下6小时组成。一旦完成该试验的热循环部分，使用没有分割(没有网状)的胶带牵引法，测定涂层脱层的机率。当观察到小于约5％的涂层脱层时，则样品通过该试验。换句话说，在面板上涂层的保留率必须为至少约95％，以便通过该试验。
表4提供粘结到涂布面板上的聚氨酯粘合剂的内聚破坏所获得的数据，这些数据包括这两种等离子体方案。更具体地，所使用的试验方案(其标题为催化等离子体试验)是机动车粘合剂领域的技术人员公知的。在催化等离子体试验中，聚氨酯粘合剂珠粘结到试验面板上，紧跟着暴露于热、湿气和热冲击下。然后通过从涂布的面板上牵引珠子离开，从而测定聚氨酯粘合剂的所得粘结性能。还借助同时的网状粘合性试验，评价涂布性能。然后测定所观察到的粘合破坏来反映聚氨酯粘合剂的内聚破坏的程度(例如粘合剂珠破碎或劈开)。内聚破坏程度越高(％)，则整个体系性能越好。在表4中，观察到等离子体方案A的性能好于等离子体方案B。因此，等离子体方案A优于等离子体方案B。由等离子体方案A得到的上光组件的性能超过大多数机动车OEM所规定的标准(原始设备制造商)。
面板(所有均采用方案A涂布) 样品数 热循环(14天)之后
无色PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
无色PC(Bayer光学级树脂) 8 通过
Solar PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
Solar PC(Bayer光学级树脂) 1 通过
Privacy PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
Privacy PC(Bayer光学级树脂) 1 通过
黑色PC(GE 143树脂) 1 通过
黑色PC(Bayer M2407树脂) 1 通过
黑色PC(GE 143R树脂) 1 通过
基底(所有均采用方案A涂布) 样品数 热循环(14天)之后
无色PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
无色PC(Bayer光学级树脂) 8 通过
Solar PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
Solar PC(Bayer光学级树脂) 1 通过
Privacy PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
Privacy PC(Bayer光学级树脂) 1 通过
黑色PC(GE 143树脂) 1 通过
黑色PC(Bayer M2407树脂) 1 通过
黑色PC(GE 143R树脂) 1 通过
面板(所有均采用方案A涂布) 样品数 热循环(14天)之后
无色PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
无色PC(Bayer光学级树脂) 8 通过
Solar PC(Gerieral Electric光学级树脂) 1 通过
Solar PC(Bayer光学级树脂) 1 通过
Privacy PC(General Electric光学级树脂) 1 通过
Privacy PC(Bayer光学级树脂) 1 通过
黑色PC(GE 143树脂) 1 通过
黑色PC(Bayer M2407树脂) 1 通过
黑色PC(GE 143R树脂) 1 通过
表3
  树脂类型   重复次数   方案A   方案B
  GE无色PC(光学级)树脂   9   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
  GE solar PC(光学级)树脂   9   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
  GE privacy PC(光学级)树脂   9   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
  GE 143R PC树脂   9   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
  GE 143 PC树脂   9   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
  Bayer solar PC(光学级)树脂   9   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
  Bayer privacy PC(光学级)树脂   9   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
  Bayer M2407 PC树脂   7   ＞80％内聚破坏   20-30％内聚破坏
表4
表5提供通过使用各种等离子体方案沉积的涂层显示出的耐化学性所得数据。对于这一试验来说，通过等级表示在化学品和涂层体系之间的接触对总的性能具有最小的影响。发现这两个等离子体方案A和B在暴露于表中所列的各种化学品下时合格。
  化学品   样品数  方案A  方案B
  油酸   3   通过   通过
  煤油   3   通过   通过
  汽油   3   通过   通过
  模拟的防风罩洗液   3   通过   通过
  参考煤油   3   通过   通过
  参考石油产品   3   通过   通过
  甲基乙基醇   3   通过   通过
  甲苯   3   通过   通过
表5
尽管前述说明使得所属领域的技术人员能实施本发明，但它不应当因此解释为限制，而是应当解释为包括这种前述的显而易见的变化，且仅仅通过下述权利要求的精神和范围限制本发明。

Claims (33)

1.一种上光组件，它包括：
具有第一侧面和第二侧面的塑料面板；
沉积在第一侧面上的第一保护涂层体系，该第一保护涂层体系进一步包括耐候老化层和至少两层耐磨层；
沉积在第二侧面上的第二保护涂层体系，该第二保护涂层体系进一步包括至少两层耐磨层；和
其中第一和第二保护涂层体系提供气候老化和磨蚀的防护，和其中第一或第二保护涂层体系中的每一层耐磨层由不同的化学组合物制成。
2.权利要求1的上光组件，其中耐候老化层进一步包括具有夹层的多层涂层。
3.权利要求2的上光组件，其中具有夹层的多层涂层中的至少一层含有UV吸收分子。
4.权利要求2的上光组件，其中多层涂层夹层包括丙烯酸底漆和硅氧烷硬质涂层。
5.权利要求1的上光组件，其中耐磨层是真空沉积的层。
6.权利要求5的上光组件，其中真空沉积的层是PECVD沉积层。
7.权利要求6的上光组件，其中PECVD沉积层是电弧-PECVD沉积层。
8.权利要求5的上光组件，其中由硅氧烷、碳氧化硅和氢化碳氧化硅中的至少一种制造耐磨层。
9.权利要求1的上光组件，其中由基本上类似的化学组合物制造第一和第二保护涂层体系中的每一层耐磨层。
10.权利要求1的上光组件，它进一步包括位于塑料面板和第二保护涂层体系之间的装饰性油墨层。
11.权利要求1的上光组件，它进一步包括位于塑料面板和第二保护涂层体系之间的耐候老化层。
12.权利要求1的上光组件，其中第一保护涂层体系中的至少两层耐磨层之一包括UV吸收物质。
13.权利要求12的上光组件，其中UV吸收物质衍生于四乙烯基四甲基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和四甲基二硅氧烷中的一种。
14.权利要求1的上光组件，其中第二保护涂层体系中的至少两层耐磨层之一包括UV吸收物质。
15.权利要求14的上光组件，其中UV吸收物质衍生于四乙烯基四甲基环四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷和四甲基二硅氧烷中的一种。
16.权利要求1的上光组件，其中塑料面板由热塑性树脂制成。
17.权利要求16的上光组件，其中热塑性树脂是聚碳酸酯、丙烯酸树脂、聚丙烯酸酯、聚酯和聚砜之一。
18.权利要求1的上光组件，其中塑料面板是透明的面板。
19.制造上光组件的方法，该方法包括下述步骤：
提供具有第一侧面和第二侧面的塑料面板；
在塑料面板的第一侧面和第二侧面之一上沉积耐候老化层；
进行包括下述步骤的第一工序：预热塑料面板的第一侧面到第一温度，和使用第一反应性试剂，在于其上具有任何耐候老化层的第一侧面上沉积第一耐磨层和在第一耐磨层上沉积第二耐磨层；和
进行包括下述步骤的第二工序：预热塑料面板的第二侧面到第二温度，和使用第二反应性试剂与真空沉积方法，在于其上具有任何耐候老化层的第二侧面上沉积第一耐磨层和在第一耐磨层上沉积第二耐磨层。
20.权利要求19的方法，其中
第二温度为40-50℃；
第二反应性试剂是八甲基环四硅氧烷；
使用小于60amps/arc的第二电弧电流，小于170sccm/arc的第二反应性试剂流速，和小于400sccm/arc的第二氧气流速，沉积第二耐磨层；和
使用小于60amps/arc的第一电弧电流，小于170sccm/arc的第一反应性试剂流速，和小于950sccm/arc的第一氧气流速，沉积第一耐磨层。
21.权利要求20的方法，其中
第二电弧电流为30-45amps/arc，第二反应性试剂流速为50至150sccm/arc，第二氧气流速小于400sccm/arc；和
第一电弧电流为30-45amps/arc，第一反应性试剂流速为50至150sccm/arc，第一氧气流速为700至900sccm/arc。
22.权利要求20的方法，其中
第二电弧电流为34amps/arc，第二反应性试剂流速为125sccm/arc，第二氧气流速为0；和
第一电弧电流为37amps/arc，第一反应性试剂流速为150sccm/arc，第一氧气流速为800sccm/arc。
23.权利要求20的方法，其中
第二电弧电流为31amps/arc，第二反应性试剂流速为125sccm/arc，第二氧气流速为50sccm/arc；和
第一电弧电流为37amps/arc，第一反应性试剂流速为150sccm/arc，第一氧气流速为800sccm/arc。
24.权利要求19的方法，它进一步包括在塑料面板的第二侧面上沉积印刷油墨的步骤。
25.权利要求19的方法，其中
第一温度为40℃-50℃；
第一反应性试剂为八甲基环四硅氧烷；
第二反应性试剂为四乙烯基四甲基环四硅氧烷；
使用34-43amps/arc的第一电弧电流，20sccm/arc的第二反应性试剂流速，和小于300sccm/arc的第二氧气流速，沉积第二耐磨层；和
使用34amps/arc的第一电弧电流，125sccm/arc的第一反应性试剂流速，和800sccm/arc的第一氧气流速，沉积第一耐磨层。
26.权利要求20的方法，其中耐候老化层包括丙烯酸底漆和硅氧烷硬质涂层。
27.权利要求19的方法，其中
第一温度为50℃-60℃；
第二反应性试剂为八甲基环四硅氧烷；
使用30-45amps/arc的第二电弧电流，50-150sccm/arc的第二反应性试剂流速，和小于400sccm/arc的第二氧气流速，沉积第二耐磨层；和
使用30-45amps/arc的第一电弧电流，50-150sccm/arc的第一反应性试剂流速，和700-950sccm/arc的第一氧气流速，沉积第一耐磨层。
28.权利要求27的方法，其中第二电弧电流为34amps/arc，第二反应性试剂流速为125sccm/arc，和第二氧气流速为50sccm/arc。
29.权利要求27的方法，其中第一电弧电流为37amps/arc，第一反应性试剂流速为150sccm/arc，和第一氧气流速为800sccm/arc。
30.权利要求19的方法，它进一步包括在第一或第二侧面和耐候老化层之间沉积底漆的步骤。
31.权利要求19的方法，它进一步包括在第一工序期间进行至少一部分第二工序的步骤。
32.权利要求19的方法，它进一步包括在第二工序之前进行第一工序的步骤。
33.权利要求19的方法，它进一步包括在第一工序之前进行第二工序的步骤。
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