CN108367310A - 制造经涂布的基底的方法、经涂布的基底及其用途、以及用于制造经涂布的基底的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于制造经涂布的非金属基质,尤其是塑料基质的方法;所述方法包括使用应用系统来应用至少一层金属层,使用至少一种有机硅化合物处理所得到的金属层,尤其是使用等离子聚合进行处理,以形成聚硅氧烷层,对于所述聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子加工和/或进行电晕处理,以及将外涂层、尤其是透明外涂层应用至经处理的聚硅氧烷层。本发明还涉及用于制造经涂布的金属基质的方法;所述方法包括使用应用系统来应用至少一层金属层,使用至少一种有机硅化合物处理金属层,尤其是使用等离子聚合进行处理,以形成聚硅氧烷层,对于所述聚硅氧烷层使用等离子生成器进行等离子加工和/或进行电晕处理,并将外涂层、尤其是透明外涂层应用至经处理的聚硅氧烷层。另外,本发明涉及根据所公开的方法可获得的或能够获得的非金属基质,以及根据所公开的方法可获得的或能够获得的金属基质。最后本发明涉及用于应用金属层的应用系统以及所公开的基质的用途。
Description
发明描述
本发明涉及制造经涂布的基底的方法、可以通过这些方法得到的经涂布的基底、以及这些经涂布的基底的用途。本发明也涉及用于制造经涂布的基底的系统。
经常使用金属和非金属组分进行涂布以产生光滑和/或光亮的表面。通常,其涉及多层涂层系统。除了希望得到具有高质量的吸引人的外观的表面之外,具有此类涂布系统的发明也通常实现了显著的腐蚀防护。通常,由于机械损伤,长期的腐蚀防护无作用。在很多情况下,即使是非常微小的损伤也会引起经涂布的表面的腐蚀。除了褪色之外,这也可以导致渗透现象。通常,这进而导致涂布区域的剥落。不缺乏目的在于使经涂布的光亮表面抵抗腐蚀的实验。例如,DE 123765A1描述了在金属表面上产生腐蚀防护层的方法,其中使用了基于硅化合物的溶胶、氨基烷基官能化的烷氧基硅烷或两种前述组分的转化产物。
根据DE 38 33 119 C2,通过直接在铬化层上沉积、不进行中间干燥的电沉积涂布,得到了非常好地附着在基质上的腐蚀防护的铬化金属表面。
然而金属基质的腐蚀防护涂层仍然表现出改善附着和腐蚀防护的巨大潜力,尤其是对于大量生产的产物,尤其是具有复杂几何形状的那些产物。
因此本发明基于以下目的:提供不再由于现有技术的缺陷而受损(并且尤其是针对大量生产)的经涂布的基底,提供具有改善的腐蚀防护和/或非常好的附着性质的经涂布的产物。本发明还意在提供在机械表面损伤(尤其是不与层的剥落有关的机械表面损伤)时不立即表现出渗透现象的此类经涂布的产物。本发明还基于以下目的:得到即使具有复杂的几何形状仍然在整个组件(包括沿着边缘长度的区域)表现出均匀高质量的涂布结果的经涂布的基底。
因此,已经得到了用于制造经涂布的非金属基质、尤其是经涂布的塑料基质的方法,所述方法包括:
a)提供非金属基质,尤其是塑料基质,所述基质具有能够在至少一部分区域被涂布的至少一个表面,
b)提供用于应用金属层的应用系统,尤其是真空气相沉积系统或溅射系统,
c)提供至少一个等离子发生器和/或至少一个电晕系统,尤其是在用于应用金属层的应用系统(例如真空气相沉积系统或溅射系统)中提供,或作为其组件,
d)适当时,对于非金属基质,尤其是塑料基质,或者对于非金属基质的可涂布表面,尤其是塑料基质的可涂布表面,使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
e)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤a)或d)获得的非金属基质,尤其是塑料基质,或者处理所述非金属基质的可涂布表面,尤其是所述塑料基质的可涂布表面,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
f)适当时,对于步骤e)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
g)适当时,将至少一层底涂层应用至步骤a)或d)的非金属基质上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质上,或者应用至步骤a)或d)的非金属基质的可涂布表面上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质的可涂布表面上,或者应用至步骤e)或f)的聚硅氧烷层上,
h)适当时,对于步骤g)的底涂层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
i)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤g)或h)获得的底涂层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
j)适当时,对于步骤i)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
k)使用应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术的方式,将至少一层金属层应用至步骤a)或d)的非金属基质上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质上,或者应用至步骤a)或d)的非金属基质的可涂布表面上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质的可涂布表面上,或者应用至步骤e)或f)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤g)或h)的底涂层上,或者应用至步骤i)或j)的聚硅氧烷层上,所述金属层含有第一金属或由第一金属组成,所述第一金属选自铝、银、金、铅、钒、锰、镁、铁、钴、镍、铜、铬、钯、钼、钨、铂、钛、锆和锌,尤其是铝,或者所述金属层含有第一金属合金或由第一金属合金组成,所述第一金属合金选自黄铜、青铜、钢,尤其是特殊钢或不锈钢,以及铝、镁和钛的合金,
l)适当时,对于步骤k)的金属层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
m)使用至少一种有机硅化合物处理步骤k)或l)获得的金属层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
n)对于步骤m)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,以及
o)将外涂层,尤其是透明外涂层应用至步骤n)的经处理的聚硅氧烷层上。
特别地,还通过包括以下步骤的方法实现了本发明基于的目的:
a)提供非金属基质,尤其是塑料基质,所述基质具有能够在至少一部分区域被涂布的至少一个表面,
b)提供用于应用金属层的应用系统,尤其是真空气相沉积系统或溅射系统,
c)提供至少一个等离子发生器和/或至少一个电晕系统,尤其是在用于应用金属层的应用系统(例如真空气相沉积系统或溅射系统)中提供,或作为其组件,
d)适当时,对于非金属基质,尤其是塑料基质,或者对于非金属基质的可涂布表面,尤其是塑料基质的可涂布表面使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
e)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤a)或d)获得的非金属基质,尤其是塑料基质,或者处理所述非金属基质的可涂布表面,尤其是所述塑料基质的可涂布表面,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
f)适当时,对于步骤e)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
g)将至少一层底涂层应用至步骤a)或d)的非金属基质上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质上,或者应用至步骤a)或d)的非金属基质的可涂布表面,尤其是步骤a)或d)的塑料基质的可涂布表面,或者应用至步骤e)或f)的聚硅氧烷层上,
h)对于步骤g)的底涂层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
i)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤g)或h)获得的底涂层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
k)使用应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术的方式将至少一层金属层应用至步骤g)或h)的底涂层上,或者应用至步骤i)的聚硅氧烷层上,所述金属层含有第一金属或由第一金属组成,所述第一金属选自铝、银、金、铅、钒、锰、镁、铁、钴、镍、铜、铬、钯、钼、钨、铂、钛、锆和锌,尤其是铝,或者所述金属层含有第一金属合金或由第一金属合金组成,所述第一金属合金选自黄铜、青铜、钢,尤其是特殊钢或不锈钢,以及铝、镁和钛的合金,
m)使用至少一种有机硅化合物处理步骤k)获得的金属层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
n)对于步骤m)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,以及
o)将外涂层,尤其是透明外涂层应用至步骤n)的经处理的聚硅氧烷层上。
在这种方法变形中,步骤d)、e)和f)仅为可选的。在单独的情况下,它们可以有助于改善的附着和增强的腐蚀防护。可选的步骤i)具有相同的情况。对于一些应用,显示出如果聚硅氧烷层存在于金属层的两侧,尤其是在各个情况下已经优选地经过了等离子处理和/或电晕处理(尤其是等离子处理)的等离子生成的聚硅氧烷层存在于金属层的两侧,则是有利的。
至此描述的方法变形,包括底涂层的应用,特别适用于具有表现出不均匀区域或低质量的表面的非金属基质,尤其是塑料基质。
然而,对于许多应用,已经证实了有方法完全足以实现本发明基于的目的,所述方法除了方法步骤a)、b)和c)之外,还包括分别作为必须方法步骤的方法步骤d)、e)、f)、k)、m)、n)和o),或者k)、m)、n)和o),其中,在优选的实施方案中,在应用金属层的步骤k)之前的各个情况下,可以提供聚硅氧烷层的应用(步骤i)),尤其是等离子生成的聚硅氧烷层。特别地,至此描述的方法变形可以应用至具有无缺陷光滑表面的无缺陷非金属基质,尤其是塑料基质。
此外,在本发明的用于制造非金属基质,尤其是塑料基质的方法的进一步发展中,分别可以使用步骤序列d)、e)、f)、g)、k)、m)、n)和o),或者g)、k)、m)、n)和o),即,省略使用等离子对底涂层的处理或活化(步骤h))。同样地,步骤h)也可以在此处应用。在此,在应用金属层的步骤k)之前,应用聚硅氧烷层,尤其是等离子生成的聚硅氧烷层(步骤i))也可以是有利的。此外,在一个实施方案中,除了方法步骤a)、b)和c)之外,也可能使用方法步骤d)、e)、f)、g)、h)、k)、m)、n)和o),或者方法步骤d)、i)、j)、k)、m)、n)和o)的序列。
在特别有目的的实施方案中,尤其是至此所指定的实施方案,步骤k)被应用金属层的层,在步骤k)之前使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理(例如,步骤j)、f)或d))。
已证实至此提及的方法步骤基本上一步紧接着另一步地应用是有利的。特别地,这意味着应避免等离子处理步骤后的长的停歇时间。相反,如果后续的方法步骤立即进行则是有利的。已显示出在至此提及的方法步骤之间不必要穿插其他的方法步骤。
在一个优选的实施方案中,还证实了如果非金属基质,尤其是塑料基质,经过了等离子处理和/或电晕处理,尤其是等离子处理(步骤d)),则是有利的,尤其是对于良好的附着和腐蚀防护。
适合的非金属基质包括玻璃、陶瓷、纤维复合材料、碳材料、塑料或木材。本文描述的本发明的方法特别适用于目的为获得耐用的高光泽产物的涂布塑料基质。适合的塑料基质包含以下或由以下组成:例如,PVC,聚氨基甲酸酯,聚丙烯酸酯,聚酯,例如PBT和PET,聚烯烃,尤其是聚丙烯,聚碳酸酯,聚酰胺,聚亚苯基醚,聚苯乙烯,苯乙烯聚合物(苯乙烯共聚物),例如ABS、SAN、ASA或MABS,聚氧化烯烃,例如POM、聚四氟乙烯以及聚合物掺混物,尤其是ABS/PPE、ASA/PPE、SAN/PPE和/或ABS/PC掺混物。
还通过制造经涂布的金属基质的方法来实现本发明基于的目的,所述方法包括:
A)提供金属基质,所述基质具有能够在至少一部分区域被涂布的至少一个表面,
B)提供用于应用金属层的应用系统,尤其是真空气相沉积系统,
C)提供至少一个等离子发生器和/或至少一个电晕系统,尤其是在用于应用金属层的应用系统(例如真空气相沉积系统或溅射系统)中提供,或者作为其组件,
D)适当时,清洁金属基质或者金属基质的可涂布表面,
E)适当时,使用所述应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术将至少一层金属层应用至步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,所述金属层含有第二金属或由第二金属组成,所述第二金属选自钛、铪和锆,尤其是锆,或者所述金属层含有第二金属合金或由第二金属合金组成,所述第二金属合金选自钛、铪和锆的合金,
F)适当时,对于步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面,或者对于步骤E)的金属层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
G)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤A)或D)获得的金属基质,或者处理步骤A)或D)获得的金属基质的可涂布表面,或者处理步骤E)或F)获得的金属层的可涂布表面,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
H)适当时,对于步骤G)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
I)适当时,将转化层应用至步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,或者应用至步骤E)或F)的金属层上,或者应用至步骤G)或H)的聚硅氧烷层上,
J)适当时,对于步骤I)的转化层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
K)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤I)或J)获得的转化层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
L)适当时,对于步骤K)获得的经处理的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
M)适当时,将至少一层底涂层应用至步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,或者应用至步骤E)或F)的金属层上,或者应用至步骤G)或H)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤I)或J)的转化层上,或者应用至步骤K)或L)的聚硅氧烷层上,
N)适当时,对于步骤M)的底涂层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
O)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤M)或N)获得的底涂层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
P)适当时,对于步骤O)获得的经处理的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
Q)使用应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术将至少一层金属层应用至步骤A)或D)或F)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,或者应用至步骤G)或H)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤I)或J)的转化层上,或者应用至步骤K)或L)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤M)或N)的底涂层上,或者应用至步骤O)或P)的聚硅氧烷层上,所述金属层含有第一金属或由第一金属组成,所述第一金属选自铝、银、金、铅、钒、锰、镁、铁、钴、钼、钨、镍、铜、铬、钯、铂、钛、锆和锌,尤其是铝,或者所述金属层含有第一金属合金或由第一金属合金组成,所述第一金属合金选自黄铜、青铜、钢,尤其是特殊钢或不锈钢,以及铝、镁和钛的合金,
R)适当时,对于步骤Q)的金属层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
S)使用至少一种有机硅化合物处理步骤Q)或R)获得的金属层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
T)对于步骤S)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,以及
U)将外涂层,尤其是透明外涂层应用至步骤T)的经处理的聚硅氧烷层上。
特别地,还通过包括以下步骤的方法来实现本发明基于的目的:
A)提供金属基质,所述基质具有能够在至少一部分区域被涂布的至少一个表面,
B)提供用于应用金属层的应用系统,尤其是真空气相沉积系统,
C)提供至少一个等离子发生器和/或至少一个电晕系统,尤其是在用于应用金属层的应用系统(例如真空气相沉积系统或溅射系统)中提供,或者作为其部件,
D)清洁金属基质或者金属基质的经涂布的表面,
M)将至少一层底涂层应用至步骤D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,
Q)使用应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术将至少一层金属层应用至步骤M)的底涂层上,所述金属层含有第一金属或由第一金属组成,所述第一金属选自铝、银、金、铅、钒、锰、镁、铁、钴、钼、钨、镍、铜、铬、钯、铂、钛、锆和锌,尤其是铝,或者所述金属层含有第一金属合金或由第一金属合金组成,所述第一金属合金选自黄铜、青铜、钢,尤其是特殊钢或不锈钢,以及铝、镁和钛的合金,
S)使用至少一种有机硅化合物处理步骤Q)获得的金属层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
T)对于步骤S)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,以及
U)将外涂层,尤其是透明外涂层应用至步骤T)的聚硅氧烷层上。
对于一些应用已显示出,如果聚硅氧烷层,尤其是等离子聚合的聚硅氧烷层存在于金属层的两侧,制造经涂布的金属基质也是有利的,即,穿插方法步骤O),优选地进行后续的等离子处理和/或电晕处理,尤其是等离子处理。因此,例如,至此描述的方法变形也具有步骤O)是有可能的。
使用根据本发明的方法可获得的金属基质,如果使用应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术(步骤E))将至少一层金属层应用至步骤D)清洁的金属基质上,或者应用至所述金属基质的经清洁的可涂布表面上,也得到了特别显著的腐蚀防护,该金属层含有第二金属或由第二金属组成,所述第二金属选自钛、铪和锆,尤其是锆,或者该金属层含有第二金属合金或由第二金属合金组成,所述第二金属合金选自钛、铪和锆的合金。如果该金属层随后经过等离子处理步骤(步骤F)则是特别有利的。
还可以提供方法步骤D)、G)、H)、M)、Q)、S)、T)和U),或者D)、G)、H)、M)、O)、Q)、S)、T)和U),以用作除了方法步骤A)至C)以外的必须方法步骤。
此外,当保持必须方法步骤D)、E)、G)、H)、M)、Q)、S)、T)和U)的序列时,或者保持必须方法步骤D)、E)、G)、H)、M)、O)、Q)、S)、T)和U)的序列时,或者保持必须方法步骤D)、M)、N)、Q)、S)、T)和U)的序列时,或者保持必须方法步骤D)、M)、N)、O)、Q)、S)、T)和U)的序列时,或者保持必须方法步骤D、G)、H)、Q)、S)、T)和U)的序列时,或者保持必须方法步骤D)、G)、H)、O)、Q)、S)、T)和U)的序列时,并且尤其是如果所述方法步骤也按照所述序列彼此依次连续紧随进行时,本发明的方法对于附着、光泽和抗腐蚀性提供了非常令人满意的结果。
以下方法序列也是非常有用的,其中,除了方法步骤A)至C)以外,使用序列D)、I)、K)、L)、Q)、S)、T)和U),或者使用序列D)、F)、Q)、S)、T)和U),或者使用序列D)、G)、H)、Q)、S)、T)和U)。
在一个特别有用的实施方案中,其上应用了步骤Q)所应用的金属层的层在步骤Q)之前经过了使用等离子发生器进行等离子处理和/或电晕处理(例如,步骤P)、N)、L)、J)、H)、F)或D))。特别地,这也应用至聚硅氧烷层。
还已经证实,在优选的实施方案中,如果金属基质,尤其是经清洁的金属基质经过了等离子处理和/或电晕处理,尤其是等离子处理(步骤F)),则是有利的,尤其是对于良好的附着和腐蚀防护。
因此,在许多情况下,已经证实如果应用了聚硅氧烷层,然后该层经过了等离子处理和/或电晕处理,尤其是等离子处理,则是有利的。底涂层的应用具有相同的情况。本文还证实了如果获得的底涂层首先经过了等离子处理和/或电晕处理,尤其是等离子处理,则是有利的。
因此,还证实了在根据创造性方法的经涂布金属基质的制造中,如果至此提及的方法步骤基本上彼此依次连续紧随地进行,则是有利的。特别地,这意味着应避免等离子处理步骤后的长的停歇时间。相反,如果后续的方法步骤立即进行则是有利的。还显示出在至此提及的方法步骤之间不必要穿插其他的方法步骤。
关于金属基质,来源可以是金属和金属合金,其中特别适合的金属基质可以选自铝、铝合金,铁、铁合金,尤其是钢或者特殊钢或不锈钢,铜、铜合金,钛、钛合金,锌、锌合金,镍、镍合金,钼、钼合金,镁、镁合金,铅、铅合金,钨、钨合金,锰、锰合金,黄铜,青铜,压铸镍,压铸锌和压铸铝,或任何其混合物。
适合的清洁金属基质的方法是本领域技术人员已知的。此类清洁方法(步骤D))包括脱脂,酸洗,磷化,尤其是铁磷化和/或锌磷化,抛光,打磨,尤其是精磨(finishgrinding),和/或用干冰处理。这些方法可以单独使用,也可以以任何期望的组合使用。对于很多应用,已经证实了通过使用干冰处理对于待清洁的金属基质是足够的。通常,在使用干冰清洁期间,已从适当的干冰块削落的微球形式或晶体形式的干冰颗粒受到压缩空气的帮助而加速,并且导向待清洁的金属表面上。清洁效果被认为归因于热学效果、动力学效果和相转变效果。使用干冰清洁金属表面的装置和方法可以在例如,DE 195 44 906 Al和EP2886 250中找到。
例如,可以使用碱性或酸性试剂来使金属基质的表面脱脂。根据热碱清洁或酸洗清洁,商业脱脂步骤也是已知的。或者,金属表面可以通过电解脱脂槽中的阳极效应来脱脂。
对于很多的变形实施方案,金属基质表面,尤其是经脱脂的金属基质表面经过至少一个酸洗步骤是有利的。为了酸洗金属基质表面,例如使用了酸性冲洗浴。例如,通过稀释的盐酸(1:10体积/体积)提供了适合的酸洗溶液。通常,作为酸洗的结果,获得了基本不含氧化物的金属表面。如同脱脂步骤,酸洗步骤通常以冲洗步骤结束。如果金属基质表面进行抛光和/或打磨或最终打磨,经常可以不进行脱脂步骤和/或酸洗步骤。使用这种形式的表面处理,通常从该表面去除了足够的材料,以便附着在表面的任何污染或其他成分连同所述材料一同去除。如果表面进行抛光或打磨,经常也可以省略第一底涂层的应用,并且如果适当,省略第二底涂层的应用。在多数情况下,抛光或打磨已经提供了足够平或光滑以至于通过应用底涂层的光滑化不再有必要的表面。然而,如果金属基质具有大量的角或角落,其不经过进一步的繁杂处理不能简单地充分抛光或打磨,可以建议添加第一底涂层步骤,并且可能再添加第二底涂层步骤。
在脱脂步骤之后或者替代所述脱脂步骤,金属基质表面可以进行磷化和/或钝化。特别地,这对于由铝制成或含有铝的基质是优选的。
在用于制造经涂布的金属基质本发明方法的其他实施方案中,如果在应用金属层的步骤中,在用于应用金属层的应用系统(尤其是真空气相沉积系统或溅射系统)中,时间重叠地将第一金属(尤其是铝)或者第一金属合金(尤其是铝合金)与不同于第一金属的第二金属(尤其选自钛、锆和铪,尤其是锆)或者不同于第一金属合金的第二金属合金(尤其是锆合金)共同气相沉积,则可以得到具有非常特别的抗腐蚀性的基质。这通过以下形式来进行:例如,将第一金属或第一金属合金的金属微球或条引入适当的第一接收容器,尤其是第一船元件或第一螺旋轴,并且将第二金属或第二金属合金的金属微球或条引入适当的第二接收容器、第二船元件或第二螺旋轴,并且加热所述第一和第二接收容器,加热方式为,基本同时或在重叠的时间内达到和/或保持第一金属和第二金属的熔点,或者第一金属合金和第二金属合金的熔点,或者第一金属和第二金属合金的熔点,或者第一金属合金和第二金属的熔点。
有助于获得转化层的适合的水性转化系统是本领域技术人员熟悉的。例如,可以参考US 2,825,697和US 2,928,763的公开内容。
为了应用底涂层,众所周知的方法是本领域技术人员可用的。可以参考的实例包括湿涂布方法、粉末涂布方法、或者通过紫外线固化涂布系统的应用。因此,在优选的实施方案中,底涂层可以特别地基于紫外线固化粉末状聚酯树脂化合物或者环氧树脂/聚酯粉末。当然,也可以在至此描述的底涂层的应用之前,通过例如打磨和/或抛光或最终打磨来进行金属基质表面的机械光滑化。
适合的有机硅化合物是本领域技术人员已知的。在一个有用的实施方案中,有机硅化合物的来源为至少一种含有氨基的硅烷,尤其是氨基丙基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷,或者任何其混合物。特别优选地使用六甲基二硅氧烷和四甲基二硅氧烷,其中六甲基二硅氧烷通常是特别适合的。
适合的有机硅化合物也包括,作为单体或者作为共聚单体结构单元的以下式(I)的化合物:
X-R1-Si(R2)3-m(R3)m(I)
其中取代基和指数具有以下的含义:
m 0、1、2或3,尤其是2或3,
R1 C1至C10烃残基,尤其是可以被氧或氮中断的C1至C10烃链,尤其是甲基、乙基、或者异丙基或正丙基,优选为异丙基或正丙基,
R2相同或不同的可水解基团,尤其是烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基或叔丁氧基,尤其是甲氧基或乙氧基,
R3相同或不同的C1至C5烷基,尤其是甲基、乙基、或者异丙基或正丙基,优选为异丙基或正丙基,
X可聚合的官能团,尤其是ω位的不饱和有机残基,例如具有1至10个C原子、优选2至4个C原子的在ω位的不饱和烯基,或者具有多至4个碳原子的在羧酸的ω位的不饱和羧酸残基,以及具有多至6个碳原子的醇。
特别适合的残基X包括,例如,乙烯基,烷基乙烯基,尤其是甲基乙烯基、乙基乙烯基或丙基乙烯基,(甲基)丙烯酰氧基烷基,尤其是(甲基)丙烯酰氧基甲基,(甲基)丙烯酰氧基亚乙基或(甲基)丙烯酰氧基丙基,尤其是(甲基)丙烯酰氧基丙基。
在本发明的方法的进一步发展中,提供了待递送至应用系统(尤其是真空室)的第一有机硅化合物,经由位于用于应用金属层的应用系统外部、尤其是位于真空气相沉积系统的真空室外部的第一容器的进料线路来进行递送,并且提供了待递送至应用系统(尤其是真空室)的不同于第一有机硅化合物的第二有机硅化合物,经由位于用于应用金属层的应用系统外部、尤其是位于真空气相沉积系统的真空室外部的第二容器的进料线路来进行递送。或者,第一容器和第二容器中可以存在相同的有机硅化合物。特别地,如果使用相同的有机硅化合物,这些有机硅化合物之一可以与另外的不同的有机硅化合物和/或与着色剂(尤其是染料)混合存在。因此,本发明的方法的特征还在于,至少一种有机硅化合物(尤其是用于等离子聚合的有机硅化合物)、至少一种着色剂(尤其是染料)一同引入用于应用金属层的应用系统,优选地以混合物的形式引入。所述后者的包括着色剂使用的方法变形如果仅使用一个容器,自然也是成功的。
因此,本发明还涉及用于应用金属层的应用系统,其包括至少一个第一容器,所述第一容器特别地位于用于应用金属层的应用系统外部,尤其是位于真空气相沉积系统的真空室外部,用于保存第一有机硅化合物,所述第一容器具有通向应用系统、尤其是通向真空室的进料线路;并且包括至少一个第二容器,所述第二容器特别地位于用于应用金属层的应用系统外部,尤其是位于真空气相沉积系统的真空室外部,用于保存第二有机硅化合物,所述第二容器具有通向应用系统、尤其是通向真空室的进料线路。
特别地,也由于以下实际情况实现了特别良好的附着,而不限制抗腐蚀性:在至少一种反应性气体,例如氧气、氮气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、过氧化氢气体、水蒸气、臭氧和/或空气存在时,尤其是在氧气或空气存在时,进行使用至少一种有机硅化合物(例如六甲基二硅氧烷)处理,尤其是通过等离子聚合进行处理,由此形成聚硅氧烷层的步骤。相比不伴随使用所述反应性气体的此类聚硅氧烷层的常规制造,通过将反应性气体,尤其是空气或氧气,整合至聚合反应过程(尤其是等离子生成的聚合反应过程)中,得到了更硬的聚硅氧烷层。这些更硬的聚硅氧烷层的特征还在于更好的扩散一致性。在这种情况下,在特别有目的的实施方案中,可以提供至少一种有机硅化合物,尤其是六甲基二硅氧烷,并且提供至少一种反应性气体,尤其是氧气或空气,以便作为混合物用于处理步骤。至此描述的在聚硅氧烷层的生产(尤其是等离子生成的生产)中伴随使用反应性气体的实施方案优选地在使用至少一种有机硅化合物处理(尤其是通过等离子聚合的方式进行处理)由此形成聚硅氧烷层的至少一个步骤中使用,或者也在聚硅氧烷层生产的各个步骤中使用。特别优选的是,该方法变形用于方法步骤m)中的经涂布的非金属基质(尤其是塑料基质)的制造,并且用于方法步骤S)中的经涂布的金属基质的制造。在跟随上述方法步骤的方法步骤中,即,分别在方法步骤n)和T)中,优选地在由惰性气体(尤其是氩气)以及氧气或空气或氮气(尤其是氧气)形成的等离子气体的帮助下,或者在由氧气、空气或氮气形成的等离子气体的帮助下进行等离子处理。该程序还有助于总系统(包括外涂层)的更好的附着。
关于使用等离子发生器的等离子处理的步骤,原则上存在大量的可以用于选择的方法变形。根据第一变形,可以使用至少一种惰性气体(尤其是氩气)来形成等离子。或者,为了生成适合的等离子,来源也可以是至少一种惰性气体(尤其是氩气)与诸如氧气、氮气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、过氧化氢气体、水蒸气、臭氧和/或空气的反应性气体的混合物。此处优选地使用氧气和氮气,尤其是氧气。最后,也可以排除惰性气体并且仅使用反应性气体来产生等离子,所述反应性气体例如氧气、氮气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、过氧化氢气体、水蒸气、臭氧和/或空气。在这种情况下,来源优选为氧气。在使用等离子发生器的等离子处理的帮助下,基质的待涂布表面被活化。在等离子加工中,富含能量的等离子通常在经成形部件的表面上起作用,使得在该表面上形成活性中心。所述活性中心可以包括,例如,羟基和/或羰基。同样地,待涂布的基质表面的表面活化可以通过火焰处理来进行。在优选的实施方案中,可以将挥发性的硅烷或者含有钛和铝的化合物添加至在空气气氛中燃烧的火焰,例如丙烷气体火焰。由于火焰应用,基质的表面,尤其是塑料基质的表面,可以在等离子加工中以类似的方式改变,由此形成例如羟基。
本发明的方法提供了几乎所有的方法步骤可以在用于应用金属层的应用系统中进行的巨大优点。并且,金属层的应用也涉及通过使用等离子发生器的等离子处理的表面活化,以及涉及聚硅氧烷层的应用,尤其是通过等离子聚合的聚硅氧烷层的应用。仅有清洁步骤、底涂层的应用、转化层的应用、以及外涂层的应用通常在所述应用系统外部进行。因此可以规定:使用等离子发生器来进行等离子处理,尤其是各个等离子处理;和/或在用于应用金属层的应用系统内,尤其是在真空气相沉积系统或溅射系统内来进行金属层的应用,尤其是金属层的各个应用,和/或聚硅氧烷层的应用,尤其是聚硅氧烷层的各个应用;和/或在用于应用金属层的应用系统外部,尤其是在真空气相沉积系统外部或溅射系统外部来进行底涂层的应用,和/或转化层的应用,和/或外涂层的应用。
关于外涂层,例如,来源也可以是可用水稀释的涂层组合物。外涂层可以由聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、氨基塑料树脂或聚氨基甲酸酯化合物来形成。优选地,在本发明的方法中,应用的此类外涂层基于紫外线固化涂布材料。因此,优选的外涂层是紫外线固化的外涂层。例如,可以通过透明漆或透明粉末来得到外涂层。外涂层优选地通过湿涂布方法或粉末涂布方法来应用。因此,外涂层可以为,例如,单组分漆、二组分漆或者多组分漆,其中透明漆是优选的。这些透明漆可以为,例如,化学交联二组分漆、单组分热固化漆、或者紫外线固化漆。另外,1K或2K烘干漆。
通常,外涂层的厚度为10μm至50μm,优选为20μm至30μm。本发明的方法的创造性重点是,将形成外涂层的材料应用至已预先通过等离子处理和/或电晕处理活化并且优选地通过等离子聚合得到的聚硅氧烷层上,并且优选地没有任何时间延迟地进行应用。
使用等离子发生器的等离子处理有时也由术语灼热(glowing)来描述。
关于金属层的应用,来源可以为,例如,物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、通过电子束蒸发器的气相沉积、通过电阻蒸发器的气相沉积、感应气相沉积、ARC蒸发、或者阴极雾化或阳极雾化(溅射涂布)的技术。因此,用于应用金属层的应用系统优选地包括,例如,真空气相沉积系统或溅射系统。适合的真空气相沉积系统优选地包括PVD系统(物理气相沉积)、CVD系统(化学气相沉积)、电子束蒸发器、电阻蒸发器、感应蒸发器、以及ARC蒸发器。适合的溅射系统包括,例如,阴极雾化器和阳极雾化器。如本领域技术人员已知的,金属层主要由金属组成。但这不完全排除添加剂,例如,与例如不锈钢一同使用的碳形式的添加剂。优选地,在该情况下金属层的金属含量大于90重量%,特别地为95重量%,并且更特别地≥98重量%。
优选地,金属层是气相沉积的金属层或溅射应用的金属层,尤其是PVD金属层。通常,在PVD方法中,使用了电阻加热的金属螺旋轴或金属船元件蒸发器,其中具有最大程度不同的形式的钨槽是优选的。通常,在PVD方法中,蒸发器装配有螺旋轴,所述螺旋轴可以装在相互绝缘的蒸发器导轨上。优选地,将精确预定量的待沉积金属引入各个槽。在将PVD系统关闭并抽真空后,可以通过打开供应电源来开始蒸发,其结果是蒸发导轨使槽变得灼热。固体金属开始熔化,并且完全润湿所述槽,在多数情况下所述金属在形式上变化。通过进一步应用能量,液体金属转化成为气相,使得其之后可以在待涂布的基质上沉积。通过调节转化成为气相的金属的量,和/或调节涂布阶段的持续时间,可以具体地调节金属层的厚度,并且由此也调节其外观。
用于将金属层沉积在基质上的另一优选方法是阴极雾化(溅射)。此时,将阴极设置在经抽真空的容器中并且与电源的负极连接。将待雾化的涂布材料直接设置在阴极前,并且将待涂布的基质设置为与待雾化的涂布材料相对。另外,对于也包括连接至电源正极的阳极的容器,可以将氩气输送通过容器,作为加工气体。一旦将容器预抽真空,将阴极和阳极连接至电源。由于氩气的特定且受控的引入,电荷载子的平均自由路径长度显著地缩短。氩原子在阴极与阳极之间的电场中电离。由高能量使带正电的颗粒向带负电的阴极加速。受到冲击后,并且由于颗粒撞击涂布材料,该材料转化成为气相,由高能量加速进入自由空间,然后在待涂布的基质上凝聚。溅射允许具体地调节不同的金属层厚度。
使用所述方法和系统可得到的金属层优选地具有以下的平均厚度,尤其是绝对值厚度:1nm至150nm,尤其是5nm至120nm。在本发明的经涂布基质的非常有目的的实施方案中,将金属层调节为,例如,具有60nm至120nm的厚度,优选地具有75nm至110nm的厚度。具有这些厚度时,金属层(尤其是铝层)以不透明的方式覆盖表面,即,它们是基本不透明的或半透明的。这允许获得高光泽的层。
如果涂布材料用于应用含有至少一种着色剂(例如,至少一种颜料和/或至少一种染料)的外涂层,非金属基质和金属基质上存在的涂层的着色也可以使用本发明的方法来完成。本领域技术人员已知的釉料也可以用于使外涂层着色,以便得到,例如,黄铜、钛和金的颜色色调,或者得到单独的颜色色调,例如红色、蓝色、黄色、绿色等,或者得到阳极化的颜色色调。例如,也可以将效应颜料引入外涂层,例如珍珠光泽颜料、LCP(液晶聚合物)颜料或OV(光学可变)颜料。
通过本发明的用于涂布非金属基质(尤其是塑料基质)的方法可获得的或能够获得的非金属基质也实现了本发明基于的目的。通过本发明的用于涂布金属基质的方法可获得的或能够获得的金属基质也实现了本发明基于的目的。
通过以下的用于应用金属层的应用系统也实现了本发明基于的目的,所述应用系统包括或代表真空气相沉积系统,所述真空气相沉积系统具有真空室,以及至少一个(尤其是多个)第一可加热接收单元,尤其是盘、船元件或螺旋轴,在各个情况下所述第一可加热接收单元与第一加热装置可操作地联接,或者包括或代表第一加热装置,在各个情况下所述第一可加热接收单元配置为并适于接收具有第一熔点或第一熔化范围的第一金属或第一金属合金,以及包括至少一个(尤其是多个)第二可加热接收单元,尤其是盘、船元件或螺旋轴,在各个情况下所述第二可加热接收单元与第二加热装置可操作地联接,或者包括或代表第二加热装置,在各个情况下所述第二可加热接收单元配置为并适于接收具有第二熔点或第二熔化范围的第二金属或第二金属合金,其中所述第一熔点或第一熔化范围不同于所述第二熔点或第二熔化范围;并且,另外还包括控制装置,其用于调节第一温度和第二温度,使得第一金属与第二金属或者第一金属合金与第二金属合金基本同时蒸发或时间重叠地蒸发(共蒸发)。
此处,在一个实施方案变形中可以规定,用于应用金属层的应用系统包括至少一个第一容器,所述第一容器特别地位于真空气相沉积系统的真空室外部,用于接收第一有机硅化合物,所述第一容器具有通向真空室的进料线路;以及至少一个第二容器,所述第二容器特别地位于真空气相沉积系统的真空室外部,用于接收第二有机硅化合物,所述第二容器具有通向真空室的进料线路。
已经证实了以下情况是特别有用的:本发明的用于应用金属层的应用系统还装备有至少一个框架,尤其是设置在真空室内的框架,所述框架具有纵向方向,并且具有至少一个支撑件,尤其是轴形式的支撑件,所述支撑件基本上沿框架的纵向方向对齐,设计并配置为接收至少一个(尤其是多个)非金属基质和/或金属基质,其中所述框架和/或至少一个支撑件能够绕轴线旋转。可以用于本发明的应用系统的适合的框架可以在,例如,EP 2 412445和DE 20 2007 016 072中找到。
使用本发明的方法可以得到的非金属基质和金属基质可以,例如,用作汽车制造、摩托车制造、自行车制造或船舶制造的配件,用于轮辋,尤其是用于轻金属合金轮辋,用于轮,尤其是用于轻金属合金轮,或者用作其组成部分,用于卫生设备,尤其是用作龙头或混合器,或者用作其组成部分,用于汽车车身的内部组件或外部组件,或者用作其组成部分,用于把手或把手组件,尤其是用于门把手,或者用作其组成部分,用于轮廓或框架,尤其是用于窗口框架,或者用作其组成部分,用于配件(fitting)系统或用作其组成部分,尤其是用于标识和门标识,用于外壳或用作包装或用作其组成部分,用于船的内部或外部组件,或用作其组成部分,用于首饰件或用作其组成部分,用于高质量结构组件或用作其组成部分,用于室内或室外家具或用作其组成部分,用于家用电器,尤其是用于制咖啡机,或者用作其组成部分,用于飞行器的内部或外部组件,或者用作其组成部分,用于建筑的内部或外部组件,或用作其组成部分,用于加热元件或加热管,或用作其组成部分,用于升降机组件或用作其组成部分,用于电子组件或电子装置的部件,或用作其组成部分,用于厨房电器的组件,例如用于制咖啡机,或者用作通信组件或通信装置(尤其是移动电话)的部分,或者用作其组成部分。
本发明基于以下意外的发现:通过使用本发明的方法可得到的基质,提供了高质量的光泽涂层,其在长期保持光泽。另外,意外地发现了使用本发明的方法可得到的经涂布的非金属基质和金属基质具有优秀的抗腐蚀性。使用本发明的方法可得到的经涂布的基底的特征还在于非常良好的附着。因此,这些经涂布的基底表现出出色的腐蚀抗性,即使是在表面受到机械损伤时(例如,受到石头撞击或划伤)。本发明的方法和本发明的应用系统固有的另一优点是,为涂布新的基质批料仅需要非常短的转换时间(changeover time)。此外,本发明的方法允许从尚未清洁且待涂布的基质开始,显著减小用于制造经涂布的基底的整个系统的范围,使得相比常规系统显著减小了所需要的空间。另外,可以使用本发明的方法以大幅缩短直至完成准备出售的经涂布基质的加工时间。本发明的方法一定具有减少的循环次数。
前述描述和权利要求中公开的本发明的特征对于本发明以其不同实施方案的实施(单独实施或以任何组合实施)可以是必要的。
Claims (24)
1.用于制造经涂布的非金属基质,尤其是经涂布的塑料基质的方法,其包括
a)提供非金属基质,尤其是塑料基质,所述基质具有能够在至少一部分区域被涂布的至少一个表面,
b)提供用于应用金属层的应用系统,尤其是真空气相沉积系统或溅射系统,
c)提供至少一个等离子发生器和/或至少一个电晕系统,尤其是在所述用于应用金属层的应用系统中提供,或作为其组件,所述应用系统例如真空气相沉积系统或溅射系统,
d)适当时,对于所述非金属基质,尤其是塑料基质,或者对于所述非金属基质的可涂布表面,尤其是塑料基质的可涂布表面,使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
e)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤a)或d)获得的非金属基质,尤其是塑料基质,或者处理所述非金属基质的可涂布表面,尤其是所述塑料基质的可涂布表面,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
f)适当时,对于步骤e)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
g)适当时,将至少一层底涂层应用至步骤a)或d)的非金属基质上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质上,或者应用至步骤a)或d)的非金属基质的可涂布表面上,尤其是应用至步骤a)或d)的塑料基质的可涂布表面上,或者应用至步骤e)或f)的聚硅氧烷层上,
h)适当时,对于步骤g)的底涂层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
i)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤g)或h)获得的底涂层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
j)适当时,对于步骤i)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
k)使用所述应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术的方式,将至少一层金属层应用至步骤a)或d)的非金属基质上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质上,或者应用至步骤a)或d)的非金属基质的可涂布表面上,尤其是步骤a)或d)的塑料基质的可涂布表面上,或者应用至步骤e)或f)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤g)或h)的底涂层上,或者应用至步骤i)或j)的聚硅氧烷层上,所述金属层含有第一金属或由第一金属组成,所述第一金属选自铝、银、金、铅、钒、锰、镁、铁、钴、镍、铜、铬、钯、钼、钨、铂、钛、锆和锌,尤其是铝,或者所述金属层含有第一金属合金或由第一金属合金组成,所述第一金属合金选自黄铜,青铜,钢、尤其是特殊钢或不锈钢,以及铝、镁和钛的合金,
l)适当时,对于步骤k)的金属层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
m)使用至少一种有机硅化合物处理步骤k)或l)获得的金属层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
n)对于步骤m)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,以及
o)将外涂层,尤其是透明外涂层应用至步骤n)的经处理的聚硅氧烷层上。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于
所述步骤g)、h)、k)、m)、n)和o)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,尤其是省略步骤d)、e)和/或f),或者使用步骤d)并且省略步骤e)和f),或者
所述步骤g)、h)、i)、k)、m)、n)和o)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,尤其是省略步骤d)、e)和/或f),或者使用步骤d)并且省略步骤e)和f),或者
所述步骤d)、e)、f)、k)、m)、n)和o)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤d)、e)、f)、i)、k)、m)、n)和o)顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤d)、e)、f)、g)、k)、m)、n)和o)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤d)、e)、f)、g)、i)、k)、m)、n)和o)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行。
3.用于制造经涂布的金属基质的方法,其包括
A)提供金属基质,所述基质具有能够在至少一部分区域被涂布的至少一个表面,
B)提供用于应用金属层的应用系统,尤其是真空气相沉积系统,
C)提供至少一个等离子发生器和/或至少一个电晕系统,尤其是在所述用于应用金属层的应用系统中提供,或者作为其组件,所述应用系统例如真空气相沉积系统或溅射系统,
D)适当时,清洁所述金属基质或者所述金属基质的可涂布表面,
E)适当时,使用所述应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术的方式,将至少一层金属层应用至步骤A)或D)的金属基质上,或者步骤A)或D)的金属基质的可涂布表面上,所述金属层含有第二金属或由第二金属组成,所述第二金属选自钛、铪和锆,尤其是锆,或者所述金属层含有第二金属合金或由第二金属合金组成,所述第二金属合金选自钛、铪和锆的合金,
F)适当时,对于步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面,或者对于步骤E)的金属层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
G)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤A)或D)获得的金属基质,或者处理步骤A)或D)获得的金属基质的可涂布表面,或者处理步骤E)或F)获得的金属层的可涂布表面,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
H)适当时,对于步骤G)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
I)适当时,将转化层应用至步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,或者应用至步骤E)或F)的金属层上,或者应用至步骤G)或H)的聚硅氧烷层上,
J)适当时,对于步骤I)的转化层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
K)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤I)或J)获得的转化层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
L)适当时,对于步骤K)获得的经处理的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
M)适当时,将至少一层底涂层应用至步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,或者应用至步骤E)或F)的金属层上,或者应用至步骤G)或H)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤I)或J)的转化层上,或者应用至步骤K)或L)的聚硅氧烷层上,
N)适当时,对于步骤M)的底涂层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
O)适当时,使用至少一种有机硅化合物处理步骤M)或N)获得的底涂层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
P)适当时,对于步骤O)获得的经处理的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
Q)使用所述应用系统,尤其是通过气相沉积和/或溅射技术的方式将至少一层金属层应用至步骤A)或D)的金属基质或者金属基质的可涂布表面上,或者应用至步骤E)或F)的金属层上,或者应用至步骤G)或H)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤I)或J)的转化层上,或者应用至步骤K)或L)的聚硅氧烷层上,或者应用至步骤M)或N)的底涂层上,或者应用至步骤O)或P)的聚硅氧烷层上,所述金属层含有第一金属或由第一金属组成,所述第一金属选自铝、银、金、铅、钒、锰、镁、铁、钴、钼、钨、镍、铜、铬、钯、铂、钛、锆和锌,尤其是铝,或者所述金属层含有第一金属合金或由第一金属合金组成,所述第一金属合金选自黄铜,青铜,钢、尤其是特殊钢或不锈钢,以及铝、镁和钛的合金,
R)适当时,对于步骤Q)的金属层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,
S)使用至少一种有机硅化合物处理步骤Q)或R)获得的金属层,尤其是通过等离子聚合的方式进行处理,由此形成聚硅氧烷层,
T)对于步骤S)的聚硅氧烷层使用等离子发生器进行等离子处理和/或进行电晕处理,以及
U)将外涂层,尤其是透明外涂层应用至步骤T)的经处理的聚硅氧烷层上。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于
所述步骤D)、M)、N)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、M)、N)、O)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、E)、F)、M)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、E)、F)、M)、O)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、G)、H)、M)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、G)、H)、M)、O)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、E)、G)、H)、M)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、E)、G)、H)、M)、O)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、M)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、M)、O)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、G)、H)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行,或者
所述步骤D)、G)、H)、O)、Q)、S)、T)和U)在各个情况下顺次进行,尤其是依次连续进行。
5.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
所述金属基质包含金属或金属合金,或者由金属或金属合金组成,或者所述非金属基质包含玻璃、陶瓷、纤维复合材料、碳材料、塑料或木材,或者由玻璃、陶瓷、纤维复合材料、碳材料、塑料或木材组成。
6.如权利要求3所述的方法或者如直接或间接引用权利要求3的权利要求4或5所述的方法,特征在于
所述金属基质选自铝、铝合金、铁、铁合金,尤其是钢或者特殊钢或不锈钢、铜、铜合金、钛、钛合金、锌、锌合金、镍、镍合金、钼、钼合金、镁、镁合金、铅、铅合金、钨、钨合金、锰、锰合金、黄铜、青铜、压铸镍、压铸锌和压铸铝,或其任何混合物。
7.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
所述有机硅化合物包含至少一种含氨基硅烷,尤其是氨基丙基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、四甲基二硅氧烷,或其任何混合物。
8.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
所述使用等离子发生器的等离子处理的步骤通过以下来进行
使用至少一种惰性气体,尤其是氩气,或者
使用至少一种惰性气体,尤其是氩气,并且使用氧气、氮气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、过氧化氢气体、水蒸气、臭氧和/或空气,尤其是氧气,或者
使用氧气、氮气、氢气、二氧化碳、一氧化碳、过氧化氢气体、水蒸气、臭氧和/或空气,尤其是氧气,优选地排除使用惰性气体。
9.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
在所述用于应用金属层的应用系统中,特别地在真空气相沉积系统或溅射系统中,进行所述使用等离子发生器的等离子处理,尤其是各个使用等离子发生器的等离子处理、和/或所述金属层的应用,尤其是各个金属层的应用、和/或所述聚硅氧烷层的应用,尤其是各个聚硅氧烷层的应用。
10.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
所述外涂层包含聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、氨基树脂或聚氨基甲酸酯化合物,或者由聚丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、氨基树脂或聚氨基甲酸酯化合物组成,和/或
所述外涂层由紫外固化涂布材料或者由1K或2K烘干漆形成,特别地所述外涂层是紫外固化的外涂层或者1K或2K烘干漆外涂层。
11.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
所述金属层可以通过以下方式来应用:物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、通过电子束气相沉积器的气相沉积、通过电阻气相沉积器的气相沉积、感应气相沉积、ARC气相沉积、或者阴极雾化或阳极雾化(溅射涂布)。
12.如权利要求3所述的方法或者如直接或间接引用权利要求3的权利要求4至11中的一项或多项所述的方法,特征在于
清洁步骤D)的金属基质包括脱脂,酸洗,磷化、尤其是铁磷化和/或锌磷化,抛光,打磨、尤其是精磨,和/或使用干冰处理,尤其是使用干冰处理。
13.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于,
在所述应用金属层的步骤中,在所述用于应用金属层的应用系统中,尤其是在真空气相沉积系统或溅射系统中,时间重叠地将第一金属或者第一金属合金与第二金属或者第二金属合金共同气相沉积,所述第一金属尤其是铝,所述第一金属合金尤其是铝合金,所述第二金属尤其是选自钛、锆和铪,尤其是锆,所述第二金属合金尤其是选自钛、锆和铪的合金。
14.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
将第一有机硅化合物递送至所述应用系统,尤其是递送至真空室,经由位于所述用于应用金属层的应用系统外部,尤其是位于真空气相沉积系统的真空室外部的第一容器的进料线路来进行所述递送;以及将第二有机硅化合物递送至所述应用系统,尤其是递送至真空室,经由位于所述用于应用金属层的应用系统外部、尤其是位于真空气相沉积系统的真空室外部的第二容器的进料线路来进行所述递送。
15.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
将至少一种着色剂,尤其是染料与至少一种有机硅化合物,尤其是用于等离子聚合的有机硅化合物一同引入所述用于应用金属层的应用系统,优选地以混合物的形式引入,和/或
将含有至少一种着色剂,尤其是染料的涂布材料用于应用所述外涂层。
16.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法,其特征在于
进行所述使用至少一种有机硅化合物处理的步骤,特别地通过等离子聚合的方式,在至少一种反应性气体存在下进行,由此形成聚硅氧烷层,所述气体例如氧气、氮气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、过氧化氢气体、水蒸气、臭氧和/或空气,尤其是氧气或空气。
17.如权利要求16所述的方法,其特征在于
所述至少一种有机硅化合物,尤其是六甲基二硅氧烷,以及所述至少一种反应性气体,尤其是氧气或空气,作为混合物用于所述处理步骤。
18.如权利要求16或17所述的方法,其特征在于
在至少一种反应性气体的存在下,特别地通过等离子聚合的方式,使用至少一种有机硅化合物处理由此形成聚硅氧烷层的所述步骤至少用于产生聚硅氧烷层的一个步骤或者用于产生聚硅氧烷层的各个步骤,尤其是用于步骤m)或步骤S)。
19.根据权利要求1或2所述的方法或者根据直接或间接引用权利要求1或2的权利要求5至18中任一项所述的方法获得的或能够获得的非金属基质。
20.根据权利要求3或4所述的方法或者根据直接或间接引用权利要求3或4的权利要求5至18中任一项所述的方法获得的或能够获得的金属基质。
21.用于应用金属层、尤其是用于进行权利要求1至18中任一项所述的方法的应用系统,其包括真空气相沉积系统,所述真空气相沉积系统具有真空室,以及包括至少一个,尤其是多个第一可加热接收单元或容器,尤其是盘、船元件或螺旋轴,在各个情况下所述第一可加热接收单元或容器与第一加热装置可操作地联接,或者包括或代表第一加热装置,在各个情况下所述第一可加热接收单元或容器配置为并适于接收具有第一熔点或第一熔化范围的第一金属或第一金属合金,以及包括至少一个,尤其是多个第二可加热接收单元,尤其是盘、船元件或螺旋轴,在各个情况下所述第二可加热接收单元与第二加热装置可操作地联接,或者包括或代表第二加热装置,在各个情况下所述第二可加热接收单元配置为并适于接收具有第二熔点或第二熔化范围的第二金属或第二金属合金,其中所述第一熔点或第一熔化范围不同于第二熔点或第二熔化范围;并且,另外还包括控制装置,所述控制装置设计并配置为调节第一温度和第二温度,使得所述第一金属与所述第二金属或者所述第一金属合金与所述第二金属合金基本同时蒸发或者时间重叠地蒸发(共蒸发)。
22.用于应用金属层的应用系统,尤其是根据权利要求21所述的应用系统,其包括
至少一个第一容器,尤其是设置在所述真空气相沉积系统的真空室外部的至少一个第一容器,用于接收第一有机硅化合物,所述第一容器具有通向所述真空室的进料线路;以及至少一个第二容器,尤其是设置在所述真空气相沉积系统的真空室外部的至少一个第二容器,用于接收第二有机硅化合物,所述第二容器具有通向所述真空室的进料线路。
23.如权利要求21或22所述的用于应用金属层的应用系统,其特征在于
至少一个框架,尤其是设置在所述真空室内的至少一个框架,所述框架具有纵向方向,并且具有至少一个支撑件,尤其是轴形式的支撑件,所述支撑件基本上沿所述框架的纵向方向对齐,设计并配置为接收至少一个,尤其是多个非金属基质和/或金属基质,其中所述框架和/或所述至少一个支撑件能够绕轴线旋转,特别地所述框架和/或所述至少一个支撑件基本上垂直地或水平地对齐,尤其是基本上水平地对齐。
24.根据权利要求1或2所述的方法或者根据直接或间接引用权利要求1或2的权利要求5至18中任一项所述的方法获得的或能够获得的非金属基质的用途,或者根据权利要求3或4所述的方法或者根据直接或间接引用权利要求3或4的权利要求5至18中任一项所述的方法获得的或能够获得的金属基质的用途,其用作汽车制造、摩托车制造、自行车制造或船舶制造的配件,用于轮辋、尤其是轻金属合金轮辋,轮、尤其是轻金属合金轮,或者用作其组成部分;用于卫生设备,尤其是用作龙头或混合器,或者用作其组成部分;用于汽车车身的内部组件或外部组件,或者用作其组成部分;用于把手或把手组件,尤其是门把手,或者用作其组成部分;用于轮廓或框架,尤其是窗口框架,或者用作其组成部分;用于配件系统或用作其组成部分,尤其是标识和门标识;用于外壳或用作包装,或者用作其组成部分;用于船的内部或外部组件,或者用作其组成部分;用于家用电器,尤其是用于制咖啡机,或者用作其组成部分;用于首饰件或用作其组成部分;用于高质量结构组件或用作其组成部分;用于室内或室外家具或者用作其组成部分,尤其是用于厨房用具和/或室内家具或者用作其组成部分;用于飞行器的内部或外部组件,或者用作其组成部分;用于建筑的内部或外部组件,或者用作其组成部分;用于加热元件或加热管,或者用作其组成部分;用于升降机组件或用作其组成部分;用于电子组件或电子装置的部件,或者用作其组成部分;用于厨房电器的组件,例如用于制咖啡机;或者用作通信组件或通信装置的部分,尤其是移动电话的部分,或者用作其组成部分。
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