使用等离子体处理技术的汽车涂层表面增强制造技术

处理汽车涂层以改进汽车涂层的表面特定物理性能且同时保留汽车涂层的本体物理性能的一种技术包括在产生等离子体的装置中产生等离子体放电的步骤。汽车涂层用该等离子体放电处理。在用等离子体放电处理之前，汽车涂层完全地固化。为了处理该汽车涂层，１）前体材料被引入等离子体放电中以在汽车涂层上形成薄膜，或２）该等离子体放电不含前体材料和在汽车涂层的表面上或附近弱的键被破坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用等离子体处理技术的汽车涂层表面增强相关申请本专利申请要求2008年10月23日申请的美国专利申请No. 12/257，126的优先权和全部利益。本专利技术的背景1.本专利技术的领域本专利技术涉及使用等离子体处理技术对聚合物膜进行的处理，以及更具体地说，涉及使用大气压力下产生的等离子体放电对汽车涂层表面进行的处理。2.相关现有技术的叙述等离子体放电是含有带电颗粒的导电性气体。当气体的原子激发到高能级时，原子发生电离，由此产生含有带电的颗粒(即离子和电子)的等离子体放电。通过在两个电极之间引入惰性气体如氩气、氮气或氦气以及让电流在两个电极之间通过以便使气体激发到高能级，来产生等离子体放电。前体材料可以被引入到等离子体放电中。取决于具体的技术，该等离子体放电可以用于为前体材料提供自由基的来源，由此触发在该前体材料中分子的自由基聚合，或该等离子体放电可以用于提供热源，该热源可以将前体材料熔化成熔融形式以便沉积在基材上。等离子体放电已经用于涂料领域中以便发挥各种功能。例如，等离子体放电已经用于通过化学气相沉积(CVD)和溅射技术将前体材料沉积在基材上并由此在基材上形成薄膜。对于CVD技术，该前体材料呈现蒸气形式并且在激发之前被引入到惰性气体中，或者被引入到该等离子体放电中。在暴露于等离子体放电之后，前体材料沉积到基材上以便在基材上形成薄膜。对于溅射技术，电极中的一个是自耗阳极，它用作该前体材料的来源。该等离子体放电也已经用于固化涂料组合物，该涂料组合物通过双固化机理来固化，其中固化机理之一是自由基聚合。等离子体放电也已经用于活化聚合物基材的表面以便增强润湿作用和改进基材与后续施涂的涂层之间的粘合性，尤其当基材表面是非官能化的或非极性的时。当该等离子体放电用于固化该涂料组合物或用于活化聚合物基材的表面时，典型地不使用前体材料并且该等离子体放电用于让涂料组合物或聚合物基材表面暴露于带电颗粒源，该带电颗粒引发自由基聚合或对在该聚合物基材的表面上的聚合物分子进行改性。汽车涂层尤其具有许多性能，这些性能是为了成功的综合性能所必须要实现的。 必须实现的各种性能包括，但不限于，抗划性，耐酸刻蚀性，耐UV光(耐候性)，抗碎落性，耐溶剂性，以及为实现对静止玻璃的MVSS粘合性所需的各种粘合性能。一些性能是表面特定的并且仅仅在汽车涂层的顶部几微米或更低范围内是必需的。其它性能必须在整个汽车涂层本体中得到满足。在许多情况下，在特定的汽车涂层的选择中，必须在必要的表面特定物理性能与在整个汽车涂层的本体中所需的物理性能两者的实现之间进行折衷。这方面的例子是总的涂层外观，其中添加剂用来为汽车涂料提供流动性和流平性。这些添加剂通常迁移到涂层表面并且对于涂层表面具有消极效果，特别对于粘合性能。这些添加剂通常具有4不期望的表面张力效应，以及差的耐化学品性，并且负面地影响一些性能如耐酸刻蚀性。等离子体放电已经在有限的容量下用于卤化位于汽车涂层的表面的聚合物分子。 更具体地说，卤素用作前体材料，和汽车涂层表面暴露于包括卤素的等离子体放电会导致在汽车涂层表面上聚合物分子的卤化，由此在汽车涂层表面上产生含有卤素的聚合物并且为汽车涂层表面提供含卤素的聚合物的性能。考虑到上述原因，仍然有另外的机会利用等离子体放电处理汽车涂层，使得在保留汽车涂层的本体物理性能的同时能够实现所需的表面特定物理性能。本专利技术的概述本专利技术提供处理汽车涂层的技术，该技术用于对汽车涂层的表面特定物理性能进行改性且同时保留汽车涂层的本体物理性能。该技术包括在产生等离子体的装置中产生等离子体放电的步骤。该汽车涂层用等离子体放电进行处理。在用等离子体放电处理之前， 汽车涂层完全地固化。为了处理该汽车涂层，1)前体材料被引入等离子体放电中以在汽车涂层上形成薄膜，或幻该等离子体放电不含前体材料和在汽车涂层的表面上或附近弱的键被破坏。通过在汽车涂层上形成薄膜或破坏在汽车涂层的表面上或附近的弱键，该汽车涂层的所期望的表面特定物理性能得到改进且同时该汽车涂层的本体物理性能得以保留。本专利技术的详细说明本专利技术提供用等离子体放电处理汽车涂层的各种技术，该技术用于对汽车涂层的表面特定物理性能进行改性且同时保留汽车涂层的本体物理性能。这些技术能够分类为 1)使用等离子体放电将前体材料沉积到汽车涂层上，由此在汽车涂层上形成薄膜以对汽车涂层的表面特定物理性能进行改性，或幻让汽车涂层暴露于等离子体放电以便对汽车涂层本身的表面进行改性，由此对汽车涂层的表面特定物理性能进行改进。用等离子体放电处理的汽车涂层可以布置在基材上的底漆层上，任选地有布置在该底漆层之下的附加层如头道底涂层、电涂层等。另选地，用等离子体放电处理的汽车涂层可以在没有任何其它层的情况下被直接布置在基材上，并且在这样的实施方案中，可以包括颜料。同样地，用等离子体处理的汽车涂层可以被称作透明涂层或面涂层，这取决于在汽车涂层中是否存在颜料。基材可以从任何类型的材料形成，但是典型地由金属或塑料形成。 普通的基材可以是车辆的金属板或塑料零件。可用于形成基材的合适金属包括铁，钢，和它们的合金；以及铝，锌，钛，镁和它们的合金；和这里所述的金属的任何组合。可用于形成基材的合适塑料能够包括本领域已知的任何热塑性塑料或热固性合成材料，其中包括纤维增强的热固性和热塑性材料。适合于形成基材的热塑性材料的非限制性例子包括聚乙烯，聚丙烯，热塑性聚烯烃(“ΤΡ0”)如聚乙烯，聚丙烯，反应注塑聚氨酯 (“RIM”)，热塑性聚氨酯(“TPU”)，聚酰胺如尼龙，热塑性聚酯，丙烯酸类聚合物，乙烯基聚合物，聚碳酸酯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(“ABS”)共聚物，乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(“EPDM”)橡胶，和它们的组合。适合用于形成基材的热固性材料的非限制性例子包括聚酯，环氧树脂，酚醛树脂，丙烯酸系树脂，和热固性聚氨酯如“RIM”热固性材料，和任何前述材料的混合物。合适的热塑性材料的非限制性例子包括任何前述材料的混合物。汽车涂层包括至少树脂组分和可与树脂组分反应的交联剂的反应产物。因为根据本专利技术的汽车涂层的处理意在对汽车涂层的表面特定物理性能进行改性，汽车涂层在用等地固化。换句话说，根据本专利技术用等离子体放电进行的汽车涂层处理并非意在固化所要处理的汽车涂层，而是用于对已完全地形成并且固化的汽车涂层进行改性。用于本专利技术的树脂组分可以选自聚合物，低聚物，材料，和它们的组合。用于本专利技术的目的的合适聚合物和低聚物包括，但不限于，具有至少三个单体单元的那些和/或具有至少1000道尔顿的数均分子量的那些。在本申请的上下文中，低聚物是一般平均含有 2-15个单体单元的化合物。聚合物，相反，是含有平均至少10个单体单元的化合物。对于本专利技术的目的，材料是非衍生自单体单元的化合物或化合物混合物。适合于本专利技术的目的的聚合物的非限制性例子包括丙烯酸系树脂，氨基甲酸酯树脂，聚酯树脂，聚氨酯树脂，乙烯基树脂，聚碳酸酯树脂，环氧树脂，聚硅氧烷树脂，和它们的组合。适合于本专利技术的目的的低聚物的非限制性例子包括二异氰酸酯与官能化剂(如羟基酸、羟基氨基甲酸酯和羟基丙烯酸酯)的简单反应产物。适合于本专利技术的目的的材料的非限制性例子包括脂肪酸，脂肪酸的二聚体和三聚体，二癸酸(didecanoic acid)，和它们的组合。在一些本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．处理汽车涂层的技术，该技术用于对汽车涂层的表面特定物理性能进行改性且同时保留汽车涂层的本体物理性能，该方法包括以下步骤：在产生等离子体的装置中产生等离子体放电；和用等离子体放电处理汽车涂层；其中在用等离子体放电处理之前，汽车涂层完全地固化；和其中，１）前体材料被引入等离子体放电中以在汽车涂层上形成薄膜，或２）该等离子体放电不含前体材料和在汽车涂层的表面上或附近弱的键被破坏。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·布瓦索，
申请(专利权)人：巴斯夫涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：DE