ES2214444T3 - Metodo y aparato para formar un recubrimiento. - Google Patents

Metodo y aparato para formar un recubrimiento.

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ES2214444T3 ES01969976T ES01969976T ES2214444T3 ES 2214444 T3 ES2214444 T3 ES 2214444T3 ES 01969976 T ES01969976 T ES 01969976T ES 01969976 T ES01969976 T ES 01969976T ES 2214444 T3 ES2214444 T3 ES 2214444T3
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Abstract

Un método para formar un revestimiento sobre un sustrato, cuyo método comprende introducir un material de formación de revestimiento líquido y/o sólido atomizado en una descarga de plasma a la presión atmosférica y/o una corriente de gas ionizado resultante de la misma, y exponer el sustrato al material de formación de revestimiento atomizado sometido a condiciones de presión atmosférica.

Description

Método y aparato para formar un recubrimiento.
La presente invención se refiere a un método para formar un revestimiento sobre un sustrato, en particular a un método para formar un revestimiento sobre un sustrato usando una descarga de plasma a la presión atmosférica, a un método para polimerizar un material para formar polímeros, y además a un aparato para formar un revestimiento sobre un sustrato.
Los sustratos pueden ser revestidos por muchas razones, por ejemplo para proteger el sustrato de la corrosión, para proporcionar una barrera a la oxidación, para mejorar la adhesión a otros materiales, para incrementar la actividad de la superficie, y por razones de compatibilidad biomédica del sustrato. Un método usado ordinariamente para modificar o revestir la superficie de un sustrato consiste en colocar el sustrato dentro de un recipiente reactor y someter este a una descarga de plasma. En la técnica se conocen muchos ejemplos de tal tratamiento, por ejemplo, la Patente de EE.UU. Nº 5.876.753 describe un procedimiento para fijar materiales blanco a una superficie sólida, cuyo procedimiento incluye adherir compuestos carbonados a una superficie mediante una deposición de plasma, pulsatoria, de ciclo de trabajo de baja potencia variable, y el documento EP-A-0895035 describe un dispositivo que tiene un sustrato y un revestimiento, en el que el revestimiento se aplica al sustrato mediante polimerización de plasma de un gas que comprende al menos un compuesto orgánico o monómero. El documento DE 19924108, que fue el primero publicado después de la fecha de prioridad inicial de la presente invención, describe un procedimiento para revestir inhibidores de sustancias tintóreas y de la corrosión sobre sustratos. El procedimiento implica la aplicación de un revestimiento de película líquida sobre un sustrato y un posterior revestimiento protector polímero de plasma. El revestimiento polímero de plasma se forma usando monómeros gaseosos y plasma de baja presión.
No obstante, tal tratamiento de la superficie de plasma requiere que el sustrato esté sometido a condiciones de presión reducida, y por tanto requiere una cámara de vacío. Las presiones de gas típicas para formar el revestimiento están comprendidas en el intervalo de 5 a 25 Nm^{-2}. (en comparación, 1 atmósfera = 1,01 \times 10^{5} Nm^{-2}). Como resultado de la exigencia de una presión reducida, los tratamientos superficiales son caros, están limitados a tratamientos por tandas, y los materiales para formar el revestimiento han de estar en forma gaseosa y/o de vapor para mantener las condiciones de presión reducida.
Los presentes inventores han hallado que los inconvenientes anteriormente mencionados del tratamiento con plasma de la superficie del sustrato pueden ser superados usando una combinación de una descarga de plasma a la presión atmosférica y un material para formar el revestimiento líquido y/o sólido atomizado.
Por tanto, según la presente invención se proporciona un método para formar un revestimiento sobre un sustrato, cuyo método comprende introducir un material para formar el revestimiento líquido y/o sólido atomizado en una descarga de plasma a la presión atmosférica y/o una corriente de gas ionizado resultante de la misma, y exponer el sustrato al material atomizado de formación del revestimiento.
Se ha de entender que el material de formación de revestimiento de acuerdo con la presente invención es un material que puede ser usado para efectuar cualquier revestimiento apropiado, incluyendo, por ejemplo, un material que puede ser usado para hacer crecer una película o para modificar químicamente una superficie existente.
La presente invención proporciona también un método para polimerizar un material que forma polímeros, cuyo método comprende atomizar el material que forma polímeros, y exponer el material que forma polímeros a una descarga de plasma a la presión atmosférica.
La presente invención proporciona además un aparato para formar un revestimiento sobre un sustrato, cuyo aparato comprende medios para generar una descarga de plasma a la presión atmosférica dentro de la cual, en uso, se coloca el sustrato, un atomizador para proporcionar un material que forma el revestimiento atomizado dentro de la descarga de plasma, y medios para suministrar un material de formación de revestimiento al atomizador.
En la presente invención puede ser usado cualquier medio convencional para generar una descarga luminosa de plasma a la presión atmosférica, por ejemplo, un chorro de plasma a la presión atmosférica, una descarga luminosa de microondas a la presión atmosférica y una descarga luminosa de presión atmosférica. Típicamente, tales medios emplearán disolventes de helio y un suministro de potencia de alta frecuencia (por ejemplo >1 kHz) para generar una descarga luminosa homogénea a la presión atmosférica por medio de un mecanismo de ionización de Penning (véase por ejemplo, J. Phys. D: Appl. Phys. 1988 21, 838 de Kanazawa y otros, Proc. Jpn. Symp. Plasma Chem. 1989, 2, 95 de Okazaki y otros, Métodos e Instrumentos Nucleares en "Physical Research" 1989, B37/38, 842, de Kanazawa y otros, y J. Phys. D: Appl. Phys. 1990, 23, 374 de Yokoyama y otros).
El material para formar el revestimiento puede ser atomizado usando cualquier medio convencional, por ejemplo una tobera ultrasónica. El atomizador produce preferiblemente un tamaño de gota de material para la formación de revestimiento de 10 a 50 \mum. Atomizadores adecuados para ser usados en la presente invención son las toberas ultrasónicas de Sono-Tek Corporation, Milton, Nueva York, EE.UU. El aparato de la presente invención puede incluir una pluralidad de atomizadores, que pueden ser de particular utilidad, por ejemplo, donde el aparato ha de ser usado para formar un revestimiento copolímero sobre un sustrato de dos materiales de formación de revestimiento diferentes, en el que los monómeros no pueden ser mezclados o son de fases diferentes, por ejemplo el primero es un sólido y el segundo es gaseoso o líquido.
La presente invención puede ser usada para formar muchos tipos de revestimientos de sustrato diferentes. El tipo de revestimiento que se forma sobre el sustrato es determinado por el material o materiales de formación usados, y el presente método puede ser usado para (co)polimerizar material(es) monómero(s) de formación del revestimiento sobre la superficie de sustrato. El material de formación del revestimiento puede ser orgánico o inorgánico, sólido y/o líquido. Materiales adecuados para formar el revestimiento, orgánicos, adecuados incluyen carboxilatos, metacrilatos, acrilatos, estirenos, metacrilonitrilos, alquenos y dienos, por ejemplo metil metacrilato, etil metacrilato, propil metacrilato, butil metacrilato, y otros metacrilatos alquílicos, y los correspondientes acrilatos, que incluyen metacrilatos y acrilatos organofuncionales, que incluyen metacrilato glicidílico, propil metacrilato trimetoxílico, metacrilato de alilo, metacrilato hidroxietílico, metacrilato hidroxipropílico, metacrilatos dialquilaminoalquílicos, y (met)acrilatos fluoroalquílicos, ácido metacrílico, ácido acrílico, ácido y ésteres fumáricos, ácido (y ésteres) itacónicos, anhídrido maléico, estireno, \alpha-metilestireno, alquenos halogenados, por ejemplo, haluros vinílicos, tales como cloruros vinílicos y fluoruros vinílicos, y alquenos fluorados, por ejemplo peerfluoroalquenos, acrilonitrilo, metacrilonitrilo, etileno, propileno, alilamina, haluros vinilidínicos, butadienos, acrilamidas, tales como N-isopropilacrilamida, metacrilamida, compuestos epoxídicos, por ejemplo glicidoxipropiltrimetoxilano, glicidol, óxido de estireno, monóxido de butadieno, éter diglicidilo de etilenglicol, metacrilato glicidílico, eterdiglicidilo A bisfenol (y sus oligómeros), óxido de vinilcicloexano, polímeros conductores tales como pirrol y tiofeno y sus derivados, y compuestos que contienen fósforo, por ejemplo el dimetilalilfosfonato. Materiales para la formación de revestimientos inorgánicos adecuados incluyen metales y óxidos metálicos, que incluyen metales coloidales. Los compuestos organometálicos pueden ser también materiales adecuados para la formación de revestimientos, incluyendo alcoholatos metálicos tales como titanatos, alcoholatos de estaño, zirconatos y alcoholatos de germanio y erbio. No obstante, los presentes inventores han hallado que la presente invención tiene particular utilidad proporcionando sustratos con sílice, o revestimientos basados en siloxanos que usen composiciones que formen revestimientos que comprendan materiales que contengan silicio. Materiales que contengan silicio adecuados para ser usados en el método de la presente invención incluyen silanos (por ejemplo, silano, halosilanos alquílicos, silanos alcohóxilicos) y lineales (por ejemplo, polidimetilsiloxano) y siloxanos cíclicos (por ejemplo, octametilciclotetrasiloxano), que incluyen siloxanos organofuncionales lineales y cíclicos (por ejemplo, que contengan Si-H, halofuncionales, y siloxanos lineales y cíclicos haloalquílicos funcionales, por ejemplo tetrametilciclotetrassiloxano y tri(nonofluorobutil)trimetilciclotrisiloxano). Puede ser usada una mezcla de diferentes materiales que contengan silicio, por ejemplo para obtener las propiedades físicas del revestimiento de sustrato concretas para satisfacer una necesidad (por ejemplo propiedades térmicas, propiedades ópticas, tales como índice de refracción y propiedades viscoelásticas).
En adición, bajo condiciones de oxidación el presente método puede ser usado para formar un revestimiento que contenga oxígeno sobre el sustrato. Por ejemplo, pueden formarse revestimientos basados en sílice sobre la superficie de sustrato a partir de materiales de formación de revestimientos que contengan sílice atomizados. Bajo condiciones de reducción, el presente método puede ser usado para formar revestimientos exentos de oxígeno, por ejemplo, pueden formarse revestimientos basados en carburo de silicio a partir de materiales de formación de revestimientos que contengan silicio atomizados.
También pueden ser empleados gases que posean condiciones de generación de plasma distintos al oxígeno, por ejemplo gases nobles, aire, hidrógeno, nitrógeno y amoniaco. En una atmósfera que contenga nitrógeno puede ser ligado nitrógeno a la superficie de sustrato, y en una atmósfera nitrógeno y oxígeno, pueden ser ligados nitratos a, y/o ser formados sobre, la superficie de sustrato. Tales gases pueden ser también usados para pretratar la superficie de sustrato antes de que sea expuesta a la sustancia de formación de revestimiento. Por ejemplo un tratamiento de plasma que contenga oxígeno del sustrato puede proporcionar una mejor adhesión con el revestimiento aplicado. Siendo generado el plasma que contiene oxígeno mediante la introducción de materiales que contengan oxígeno en el plasma, tales como gas oxígeno o agua. Además, el revestimiento formado sobre el sustrato puede ser tratado posteriormente en un margen de condiciones de plasma. Por ejemplo, revestimientos derivados de siloxanos pueden ser oxidados además mediante un tratamiento del plasma que contenga oxígeno. Siendo generado el plasma que contiene oxígeno mediante la introducción de materiales que contienen oxígeno en el plasma tales como gas oxígeno o agua.
Una ventaja de la presente invención sobre la técnica anterior radica en que pueden ser utilizados materiales de formación de revestimiento atomizados líquidos y sólidos para formar revestimientos de sustrato, debido a que el método de la presente invención tiene lugar en condiciones de presión atmosféricas. Además, los materiales de formación de revestimiento pueden ser introducidos en la corriente de descarga de plasma o resultante, en la ausencia de un gas portador, es decir, pueden ser introducidos directamente, por ejemplo, mediante inyección directa, por lo que los materiales de formación de revestimiento son inyectados directamente en el plasma.
Como se ha mencionado anteriormente, los presentes inventores han hallado particularmente útil la presente invención para formar revestimientos basados en sílice y siloxanos sobre sustratos que usen materiales que contengan silicio. En condiciones de oxidación, por ejemplo una atmósfera que contenga oxígeno, pueden ser formados revestimientos basados en la sílice sobre la superficie del sustrato a partir de materiales que contengan silicio atomizados, ya que en condiciones no oxidantes puede ser formado un polímero de siloxano, por ejemplo un polímero de siloxano lineal, resinoso o ramificado sobre la superficie de sustrato a partir de la atomización de un monómero que contenga silicio. Un copolímero orgánico de siloxano puede ser formado sobre la superficie del sustrato mediante la utilización de una mezcla de monómeros orgánicos y que contengan silicio. Además, puede ser formado un revestimiento basado en sílice sobre una superficie de sustrato, que puede ser a su vez revestido mediante un material adicional, por ejemplo un polímero orgánico o siloxano. Por ejemplo, cuando se mezcla siloxano con un polímero orgánico y un sustrato formado a partir de dicha mezcla, el siloxano migrará a la superficie del cuerpo polímero orgánico del sustrato, debido a la diferencia en energía de superficie entre los polímeros orgánicos y los siloxanos. Si este sustrato se somete entonces a un tratamiento de plasma a la presión atmosférica, el siloxano en la superficie del sustrato se oxida para formar un revestimiento basado en sílice. Este revestimiento basado en sílice puede ser sometido entonces a tratamiento según la presente invención, sometiendo además este a tratamiento de plasma a la presión atmosférica en presencia de monómeros que contienen silicio atomizados, para formar un revestimiento de siloxano sobre el mismo. No obstante, la presente invención es también útil para formar un revestimiento orgánico sobre un sustrato, por ejemplo un ácido poliacrílico o revestimiento perfluorado orgánico.
El sustrato que ha de ser revestido puede comprender cualquier material, por ejemplo metal, cerámica, plásticos, siloxano, fibras tejidas o no tejidas, fibras naturales, fibras sintéticas, material celulósico y polvo. No obstante orgánico. No obstante, el tamaño del sustrato está limitado por las dimensiones del volumen dentro del cual se genera la descarga de plasma a la presión atmosférica, es decir la distancia entre los electrodos de los medios para generar el plasma. Para aparatos de generación de plasma típicos, el plasma es generado dentro de una separación de 5 a 50 mm, por ejemplo de 12 a 25 mm. Por tanto la presente invención tiene particular utilidad para revestir películas, fibras y polvos.
Los sustratos revestidos mediante el método de la presente invención pueden tener diversas utilidades. Por ejemplo, un revestimiento basado en sílice, generado en una atmósfera oxidante, puede mejorar las propiedades de barrera y/o de difusión del sustrato, y puede mejorar la capacidad de adherir de materiales adicionales a la superficie del sustrato; un revestimiento halofuncional orgánico o de siloxanos (por ejemplo, perfluoroalquenos) puede incrementar la hidrofobicidad, la oleofobicidad, la resistencia al combustible y la suciedad, y/o las propiedades de liberación del sustrato; un revestimiento de polidimetilsiloxano puede mejorar las propiedades de resistencia al agua y de liberación del sustrato, y puede mejorar la suavidad de telas al tacto; un revestimiento polimérico de ácido poliacrílico puede ser usado como una capa adhesiva para favorecer la adhesión a la superficie del sustrato o como parte de la estructura estratificada; la inclusión de especies metálicas coloidales en los revestimientos puede proporcionar conductividad superficial al sustrato, o mejorar sus propiedades ópticas. El politiofeno y el polipirrol proporcionan revestimientos polímeros eléctricamente conductores que pueden proporcionar también resistencia a la corrosión sobre sustratos metálicos.
Un problema importante que tiende a producirse cuando se revisten sustratos usando un procedimiento que implica tratamiento de plasma radica en que se pueden perder propiedades químicas del material usado para formar el revestimiento. Por lo tanto una ventaja importante de la presente invención radica en que las propiedades químicas del material que forma el revestimiento son sustancialmente retenidas en el revestimiento formado. Por ejemplo, en el caso en el que se usa ácido acrílico como material que forma el revestimiento, la funcionabilidad del ácido carboxílico es sustancialmente mantenida en el revestimiento formado.
La presente invención proporciona también un método para producir un sustrato que tiene un revestimiento multicapa mediante los procedimientos descritos anteriormente. En este caso una capa del revestimiento se aplica en cada pase que se repite del sustrato a través de la descarga luminosa de plasma atmosférico. Preferiblemente en un caso de ese tipo el sustrato puede ser revestido de un modo continuo al ser transportado a través de una descarga luminosa de plasma atmosférico por medio de un procedimiento de carrete a carrete en el que el sustrato se desplaza desde un primer carrete, a través de la descarga luminosa y sobre un segundo carrete a una velocidad constante para garantizar que todo el sustrato tiene un tiempo de residencia predeterminado dentro de la descarga luminosa. Cada sustrato puede ser sometido a uno o más pases a través de la descarga luminosa por lo que el carrete primero o de suministro en el primer pase se convierte en el carrete de recogida en el segundo pase y el carrete de recogida de sustrato del primer pase pasa a su vez a ser el carrete de suministro en el segundo pase, intercambiándose los dos carretes al final de cada pase. Alternativamente el sustrato puede hacerse pasar a través de una serie de cámaras de descarga luminosa atmosférica.
Usos preferidos de los revestimientos de los sustratos revestidos de acuerdo con la presente invención incluyen adhesivos estratificados, barreras al oxígeno y/o la humedad para aplicaciones de empaquetado de alimentos y como un componente en o sobre dispositivos de diodos de emisión luminosa orgánicos, por ejemplo, en presentaciones de panel plano.
La presente invención se ilustrará a continuación detalladamente con referencia al dibujo que se acompaña, en el que la figura 1 muestra una realización del aparato según la presente invención.
El aparato según la presente invención mostrado en la figura 1 comprende medios para generar una descarga de plasma a la presión atmosférica (designados en general con 10), y un atomizador (designado en general con 12) conectado a una bomba 14 de jeringa para suministrar un material de formación de revestimiento al atomizador 12. Los medios para generar la descarga 10 incluyen un suministro 20 de potencia de corriente alterna de 15 kHz de alta tensión, suministrado a través de dos electrodos 22 y 24 de aluminio espaciados 12 mm entre sí, con el electrodo activo inferior 22 apantallado por una placa 26 dieléctrica de vidrio. El atomizador 12 incluye una tobera ultrasónica 30 Sono-tek 8700-120 (Sono-tek Corporation, Milton, Nueva York 12547, EE.UU.), y está conectado a un generadoor ultrasónico 32 de banda ancha Sono-tek 06-05108. El atomizador 12 está asentado dentro del electrodo 24 de tierra sobre un anillo tórico 24. El sustrato 40 que ha de ser revestido se coloca sobre la placa dieléctrica 26 de vidrio entre los electrodos 22 y 24.
El aparato descrito anteriormente con referencia a la figura 1 fue usado para todos los procedimientos que se describen más adelante.
Ejemplo 1
Una pieza de sustrato de película de polietileno fue lavada ultrasónicamente en una mezcla 1:1 de alcohol isopropílico y cicloexano y fue colocada sobre una placa de vidrio. Después de la evacuación del gas residual, fue introducido el gas de descarga de plasma con un caudal de 1900 sccm y una presión de 1,02 \times10^{5} Nm^{-2}. Fueron usados dos gases de descarga, helio y una mezcla de 99% de helio y un 1% de oxígeno. Después de 10 minutos de purga, la bomba 13 de jeringa fue conectada y se permitió que el material de formación de revestimiento circulase con un régimen de 3\times10^{-5} mls^{-1}. Fueron usados dos materiales para formar el revestimiento, el octametilciclotetrasiloxano (denominado en esta memoria en adelante "D_{4}") y el tetrametilciclotetrasiloxano (denominado en esta memoria en adelante "D_{4}H"). Cuando el material de formación de revestimiento alcanzó la tobera ultrasónica, el generador ultrasónico fue conectado (2,5 W) para iniciar la atomización del material de formación del revestimiento, y la descarga de plasma a la presión atmosférica fue encendida para aplicar 1,5 kV a través de los electrodos. Se permitió que la deposición de material para formar el revestimiento continuase durante 10 minutos, después de lo cual el sustrato fue retirado y sometido al vacío durante 20 minutos para eliminar cualquier material inestable.
Los resultados del procedimiento anterior se muestran en la Tabla 1 más adelante. Fue usado un análisis espectroscópico fotoelectrónico de rayos X (Kratos ES300) para realizar un análisis elemental de la superficie de sustrato, y fue usado un espectrofotómetro (Instrumentos Aquila nkd-6000) para determinar el espesor de la película. Fueron hechas mediciones del ángulo de contacto usando un aparato de captura de vídeo (Productos AST VCA2500XE) usando gotitas de 2 \mul sésiles de agua desionizada.
Las mediciones de filtración de gas de la superficie del sustrato fueron tomadas usando un espectrómetro de masas, y los resultados se muestran en la Tabla 2. El Factor de Mejora de Barrera se calcula como [filtración de gas de sustrato revestido]/[filtración de gas de muestra de referencia].
1
2
Estudios de ATR-FTIR de las superficies de sustrato mostraron que la polimeración abierta de anillo de los materiales para formar el revestimiento D_{4} y D_{4}H se había producido para formar polisiloxano sobre la superficie de sustrato. En particular, los estudios ATR-FTIR sobre el último mostraron que el revestimiento de polisiloxano retenía mucha de la funcionalidad del D_{4}H Si-H.
Estudios de NMR de un preparado de revestimiento como se describe anteriormente sobre una superficie de vidrio mostraron que el polisiloxano formado sobre la superficie de sustrato por polimerización de los materiales de formación de revestimiento de D_{4} y D_{4}H comprendían unidades de (CH_{3})_{2}SiO_{2/2} trivalentes, es decir el polisiloxano es resinoso.
Ejemplo 2
El método del Ejemplo 1 anterior fue repetido usando un sustrato de vidrio y ácido acrílico como material para formar el revestimiento, y helio solamente como gas de descarga. El revestimiento fue retirado del sustrato anterior para análisis.
El análisis de FTIR y el NMR de estado sólido del revestimiento confirmaron que el ácido acrílico se había polimerizado para formar ácido poliacrílico. Los datos de FTIR y NMR mostraron consumo del enlace C=C no saturado.
Ejemplo 3
El método del Ejemplo 2 fue repetido, pero usando sustratos de nailon y polietileno.
Una comparación del análisis de FTIR del revestimiento con el ácido poliacrílico disponible comercialmente confirmó que el material de formación de revestimiento de ácido acrílico se había polimerizado para formar un revestimiento de ácido poliacrílico sobre las superficies del sustrato.
El análisis espectroscópico fotoelectrónico de rayos X, análisis de espesor de película, y mediciones del ángulo de contacto fueron realizados para el Ejemplo 1 anterior. Los resultados se muestran en la Tabla 3 más adelante.
3
El transporte de gas a través de la película de polietileno revestida fue determinado mediante el espectrómetro de masas, y el factor de mejora de barrera fue calculado para el Ejemplo 1 anterior sobre un sustrato de polietileno no tratado y ácido poliacrílico disponible comercialmente. Los resultados se muestran en la Tabla 4 más adelante.
4
Un ensayo de desgarramiento del recubrimiento fue realizado en los sustratos de nailon como sigue. Las caras opuestas de los sustratos de nailon fueron superpuestas para crear una junta que cubría 1 cm^{2}, y los sustratos fueron curados bajo 2 kg de peso a 70ºC durante 60 minutos. La resistencia adhesiva de cada junta fue determinada entonces tirando para separar los sustratos con un régimen de 5 mm por minuto usando un tensímetro (Instron), y registrando la carga máxima alcanzada antes de la rotura. Los sustratos revestidos resistieron una carga máxima de 74\pm11 Ncm^{-2} antes de la rotura. Las uniones de comparación hechas de nailon no revestido no mostraron propiedades adhesivas.
Ejemplo 4
El método del Ejemplo 2 fue repetido usando un sustrato de vidrio y 1H,1H,2H-perfluor-1-octeno (CF_{3}(CF_{2}
\hbox{) _{5} }
CH=CH_{2}) como el material de formación de revestimiento.
El análisis espectroscópico fotoelectrónico de rayos X, análisis de FTIR y mediciones del ángulo de contacto (con agua y decano) fueron realizados para el Ejemplo 1 anterior, y los resultados se muestran en la Tabla 5 más adelante. El análisis de XPS y FTIR mostró que el revestimiento de sustrato de vidrio era rico en CF_{2} y CF_{3} y los ángulos de contacto para el agua y el decano fueron determinados como para el ejemplo 1.
5
Los resultados de la medición del ángulo de contacto muestran que el sustrato de vidrio ha sido rendido sustancialmente hidrófobo y oleófobo mediante el revestimiento.

Claims (22)

1. Un método para formar un revestimiento sobre un sustrato, cuyo método comprende introducir un material de formación de revestimiento líquido y/o sólido atomizado en una descarga de plasma a la presión atmosférica y/o una corriente de gas ionizado resultante de la misma, y exponer el sustrato al material de formación de revestimiento atomizado sometido a condiciones de presión atmosférica.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que el material de formación de revestimiento se introduce mediante inyección directa.
3. Un método según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el material de formación de revestimiento es un material que contiene silicio.
4. Un método según la reivindicación 3, en el que el material de formación de revestimiento es seleccionado de un dimetilsiloxano y un siloxano que tiene enlaces silicio-hidrógeno.
5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes en el que el plasma es generado en una atmósfera que contiene oxígeno.
6. Un método según las reivindicaciones 1 ó 2 en el que el material de formación de revestimiento es un material orgánico u organometálico.
7. Un método según la reivindicación 6, en el que el material de formación de revestimiento es seleccionado entre el ácido acrílico y un perfluoroalqueno.
8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato comprende metal, cerámica, plásticos, fibras tejidas y no tejidas, fibras naturales, fibras sintéticas, material celulósico y polvo.
9. Un método según cualquier de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento aumenta las propiedades adhesivas, de liberación, de barrera de gases, hidrófila, hidrófoba, y/o oleófoba del sustrato.
10. Un método para producir un sustrato que tiene un revestimiento multicapa según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, mediante el cual el revestimiento se aplica repetidamente haciendo pasar dicho sustrato a través de la descarga luminosa de plasma atmosférico o haciendo pasar dicho sustrato a través de una serie de cámaras de descarga luminosa atmosféricas.
11. Un método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, 6 ó 7, en el que las propiedades químicas del líquido atomizado y/o material que forma el revestimiento sólido son sustancialmente retenidas en el revestimiento resultante formado.
12. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato es revestido de modo continuo mediante la utilización de un aparato de carrete a carrete.
13. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el sustrato es pretratado mediante exposición al plasma antes de la introducción del material de formación de revestimiento.
14. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el revestimiento formado sobre el sustrato es tratado posteriormente mediante exposición al plasma.
15. Un método de acuerdo con las reivindicaciones 13 ó 14, en el que el plasma es aplicado por medio de una descarga luminosa a la presión atmosférica.
16. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, en el que se añade un material que contiene oxígeno al plasma.
17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, en el que los materiales que contienen oxígeno son seleccionados del grupo de oxígeno gaseoso y agua.
18. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material de formación de revestimiento se compone de materiales monómeros, y dichos materiales monómeros después de haber sido atomizados, son copolimerizados mediante la exposición a una descarga de plasma a la presión atmosférica.
19. Aparato para formar un revestimiento sobre una sustancia bajo condiciones de presión atmosférica, cuyo aparato comprende medios para generar una descarga luminosa de plasma a la presión atmosférica dentro de la cual, en uso, se coloca el sustrato, un atomizador para proporcionar un material de formación de revestimiento líquido y/o sólido atomizado dentro de la descarga de plasma, y medios para suministrar dicho material de formación de revestimiento al atomizador.
20. Aparato de acuerdo con la reivindicación 19, en el que el atomizador es una tobera ultrasónica.
21. Aparato según las reivindicaciones 19 ó 20, en el que el sustrato se fija a un aparato de carrete a carrete para lograr un revestimiento continuo del sustrato.
22. Utilización de un sustrato revestido formado de acuerdo con el método de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 como un adhesivo estratificado, una barrera de oxígeno y/o humedad o en dispositivos de diodos de emisión de luz orgánicos.
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