ES2924102T3 - Procedimiento para la producción de sustratos recubiertos, sustratos recubiertos y su uso - Google Patents

Procedimiento para la producción de sustratos recubiertos, sustratos recubiertos y su uso Download PDF

Info

Publication number
ES2924102T3
ES2924102T3 ES17207106T ES17207106T ES2924102T3 ES 2924102 T3 ES2924102 T3 ES 2924102T3 ES 17207106 T ES17207106 T ES 17207106T ES 17207106 T ES17207106 T ES 17207106T ES 2924102 T3 ES2924102 T3 ES 2924102T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
layer
metal
substrate
plasma
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES17207106T
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Koch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HEC High End Coating GmbH
Original Assignee
HEC High End Coating GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HEC High End Coating GmbH filed Critical HEC High End Coating GmbH
Application granted granted Critical
Publication of ES2924102T3 publication Critical patent/ES2924102T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0015—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterized by the colour of the layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
    • C23C14/20—Metallic material, boron or silicon on organic substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

La presente invención se refiere a un método para producir un sustrato metálico o no metálico revestido, obtenible el sustrato revestido en particular mediante el método según la invención y el uso de los sustratos revestidos según la invención. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento para la producción de sustratos recubiertos, sustratos recubiertos y su uso
La presente invención se refiere a un procedimiento para producir sustratos recubiertos, así como a sustratos recubiertos y al uso de estos sustratos recubiertos.
Los componentes metálicos y no metálicos a menudo se recubren para crear una superficie lisa y/o brillante. Generalmente se trata, a este respecto, de sistemas de recubrimiento de múltiples capas. Además del deseo de obtener una superficie con una apariencia de alta calidad, también se busca generalmente una protección excelente contra la corrosión con dichos sistemas de recubrimiento. Una protección permanente contra la corrosión a menudo se ve mermada por daños mecánicos. La corrosión aparece frecuentemente incluso en el caso de daños mecánicos leves en las superficies recubiertas. Además de la decoloración, esto también puede dar lugar a fenómenos de infiltración. No es raro que esto provoque que se desprendan secciones del recubrimiento. No han faltado intentos de hacer resistentes a la corrosión las superficies brillantes recubiertas. Por ejemplo, el documento DE 123765 A1 describe un procedimiento para producir una capa anticorrosión sobre una superficie metálica en el que se utiliza un sol basado en compuestos de silicio, un alcoxisilano funcionalizado con aminoalquilo o un producto de reacción de los dos componentes mencionados anteriormente.
Según el documento DE 3833 119 C2 se obtiene una superficie de metal cromada protegida contra la corrosión que se adhiere muy bien a un sustrato depositando un barniz electroforético directamente sobre la capa de cromado sin secado intermedio.
A menudo se intenta resolver el problema de la protección contra la corrosión o la producción de superficies recubiertas lisas aumentando la aplicación del material, es decir, el grosor de la capa, para capas individuales o del mismo modo para varias capas de un sistema de recubrimiento. Esto no solo aumenta la cantidad utilizada, la carga de trabajo y los costes, sino que también da lugar a menudo a que se aplique de forma no deseada material en la zona marginal o de los bordes de los componentes.
Los recubrimientos anticorrosión, especialmente para sustratos metálicos, muestran aún un potencial considerable de mejora en términos de adhesión y protección contra la corrosión, especialmente para productos producidos en masa, en particular aquellos con geometrías complejas.
A menudo tampoco es trivial fabricar de forma reproducible superficies de sustrato con apariencia de alta calidad de una manera simple y rentable en producción en masa. Las superficies de este tipo generalmente requieren el uso de galvanoplastia. Para obtener los denominados recubrimientos cromados negros, que a menudo dan una impresión particularmente elegante, deben aumentarse aún más los gastos. Esto se debe a que se requiere una mayor densidad de corriente con respecto a aditivos especiales. Otro estado de la técnica más relevante se divulga en la publicación EP3225717 A1.
Por lo tanto, la presente invención se ha basado en el objetivo de proporcionar sustratos recubiertos que ya no se vean afectados por las desventajas del estado de la técnica y que, en particular en la producción en masa, también proporcionen productos recubiertos con una protección mejorada contra la corrosión y/o muy buenas propiedades de adherencia y/o propiedades de superficie de alta calidad. A este respecto, también se aspira a proporcionar productos recubiertos que no presenten tampoco fenómenos de infiltración en caso de daños mecánicos en la superficie, en particular asociados con el desprendimiento de capas. Además, la invención se ha basado en el objetivo de proporcionar sustratos recubiertos que, incluso con geometría compleja, muestren un resultado de recubrimiento igualmente elevado en todo el componente, incluso en la zona de los perfiles de borde.
En consecuencia, se ha desarrollado un procedimiento para producir un sustrato metálico recubierto o un sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, recubierto que comprende
a) proporcionar un sustrato metálico o un sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, con por lo menos una superficie que pueda recubrirse por lo menos en algunas zonas,
b) proporcionar un sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, en particular un sistema de deposición de vapor al vacío o un sistema de pulverización catódica, y proporcionar por lo menos un generador de plasma y/o por lo menos un sistema corona, en particular en el sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, tal como un sistema de deposición de vapor al vacío o un sistema de pulverización catódica, o como componente del mismo,
c) dado el caso, limpiar la por lo menos una superficie que puede recubrirse por lo menos en algunas zonas, d) someter el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o la superficie que puede recubrirse del sustrato metálico o no metálico, en particular un sustrato de plástico, a vacío (d1)) y someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma el sustrato metálico o sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o la superficie que se puede recubrir del sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o del sustrato metálico al vacío (d2)),
e) tratar el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, obtenido después de la etapa d), o la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o no metálico, en particular un sustrato de plástico, con por lo menos un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano,
f) dado el caso, someter a tratamiento de plasma, preferentemente al vacío, con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa e),
g) aplicar por lo menos una capa de imprimación al sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o a la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, según la etapa e) o f),
h) someter el sustrato metálico provisto de la capa de imprimación o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, provisto de la capa de imprimación, a vacío (h1)) y someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa de imprimación según la etapa g) al vacío (h2)),
i) dado el caso, tratar la capa de imprimación obtenida después de la etapa g) o h), en particular h1) y h2), con por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, en particular al vacío,
j) dado el caso, someter a tratamiento de plasma, preferentemente al vacío, con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa i), en particular al vacío,
k) aplicar por lo menos una capa de metal que contenga o consista en un metal seleccionado de entre el grupo que consiste en aluminio, plata, oro, plomo, vanadio, manganeso, magnesio, hierro, cobalto, níquel, cobre, cromo, paladio, molibdeno, wolframio, platino, titanio, circonio y zinc, en particular aluminio, o que contenga o consista en una aleación metálica seleccionada de entre el grupo que consiste en latón, bronce, acero, en particular acero inoxidable, aleaciones de aluminio, de magnesio y de titanio, con el sistema de aplicación, por medio de tecnología de deposición de vapor y/o de pulverización catódica, directamente sobre la capa de imprimación tratada según la etapa h2), o i) o j),
l) dado el caso, someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa de metal según la etapa k),
m) tratar la capa de metal obtenida después de la etapa k) o l) con por lo menos un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, al vacío, n) someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa, en particular una capa de polisiloxano según la etapa m), al vacío, y
o) aplicar por lo menos una capa de cubierta, en particular transparente y/o coloreada, sobre la capa tratada, en particular una capa de polisiloxano, según la etapa n).
En una configuración posible del procedimiento según la invención, este comprende, además de las etapas a) y b), dado el caso c), la secuencia de etapas d1), d2), g), h1), h2), k), m), n) y o), sucediéndose estas, preferentemente, inmediatamente una detrás de otra.
Además, el procedimiento según la invención comprende formas de realización adecuadas en las que las etapas g), h), en particular h1) y h2), k), m), n) y o), o las etapas g), h1) y h2) , j), k), l), m), n) y o), o las etapas d1) y d2), g), h1) y h2), k), m), n) y o), o las etapas d1) y d2), e), f), g), h1) y h2), k), m), n) y o), en particular con la omisión de las etapas i) y j), se suceden, respectivamente, en particular inmediatamente una detrás de otra.
En una forma de realización adecuada, la aplicación de una capa de polisiloxano, en particular generada por plasma, también puede estar prevista antes de la etapa de aplicar la capa de metal k).
Un tratamiento o una aplicación/un recubrimiento tras "d1) y d2)" en el contexto de la invención significará que la aplicación/el tratamiento/el recubrimiento se realiza después de la etapa d2) y que la etapa d1) precede a la etapa d2). La combinación de las características d1) y d2) debe considerarse, a este respecto, como una unidad. En consecuencia, esto no significa que la aplicación/el recubrimiento o el tratamiento deban tener lugar tanto después de la etapa d1) como después de la etapa d2). Lo mismo se aplica a la característica "h1) y h2)".
En una configuración particularmente conveniente, en particular tal como se ha indicado anteriormente, la capa sobre la que se aplica la capa de metal según la etapa k) se somete a un tratamiento de plasma al vacío con el generador de plasma antes de la etapa k).
A este respecto, el objetivo en el que se basa la invención también se logra en particular mediante un procedimiento de este tipo, que comprende las etapas siguientes
a) proporcionar un sustrato metálico o un sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, con por lo menos una superficie que pueda recubrirse por lo menos en algunas zonas,
b) proporcionar un sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, es decir, un sistema de deposición de vapor al vacío o un sistema de pulverización catódica, y proporcionar por lo menos un generador de plasma, en particular en el sistema de deposición de vapor al vacío o el sistema de pulverización catódica, o como componente del mismo,
c) dado el caso limpiar la por lo menos una superficie que se puede recubrir por lo menos en algunas zonas, d) someter el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o no metálico, en particular un sustrato de plástico, a vacío (d1)) y someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o del sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, al vacío (d2)),
e) tratar el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, obtenido después de la etapa d), o la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o no metálico, en particular un sustrato de plástico, con por lo menos un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano,
f) dado el caso someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa e),
g) aplicar por lo menos una capa de imprimación al sustrato metálico o al sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o a la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, según la etapa d) o la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa e) o f),
h) someter el sustrato metálico provisto de la capa de imprimación o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, provisto de la capa de imprimación, a vacío (h1)) y someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa de imprimación según la etapa g) al vacío (h2)),
i) dado el caso tratar la capa de imprimación obtenida después de la etapa g) o h), en particular h1) y h2), con por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, en particular al vacío,
j) dado el caso someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa i), en particular al vacío,
k) aplicar por lo menos una capa de metal que contenga o consista en aluminio o una aleación de aluminio, de magnesio o de titanio con el sistema de aplicación por medio de tecnología de deposición de vapor y/o de pulverización catódica directamente sobre la capa de imprimación tratada según la etapa h2), o i) o j), l) dado el caso someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa de metal según la etapa k),
m) tratar la capa de metal obtenida después de la etapa k) o l) con por lo menos un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, al vacío, n) someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa, en particular una capa de polisiloxano, según la etapa m) al vacío, y
o) aplicar por lo menos una capa de cubierta, en particular transparente y/o coloreada, sobre la capa tratada, en particular una capa de polisiloxano, según la etapa n).
En esta variante del procedimiento, la etapa f) es solo opcional. En casos individuales, puede contribuir a mejorar aún más la adherencia y aumentar aún más la protección contra la corrosión.
Se ha demostrado para algunas aplicaciones del procedimiento según la invención que es ventajoso el que una capa de polisiloxano, en particular generada por plasma, esté presente en ambos lados de la capa de metal y se haya sometido, en cada caso, preferentemente a un tratamiento de plasma.
En la etapa g), el procedimiento según la invención comprende la aplicación de una capa de imprimación. De esta manera, por ejemplo, pueden nivelarse las irregularidades de los sustratos con una calidad inferior que se van recubrir.
Se ha demostrado que es ventajoso que las etapas del procedimiento mencionadas anteriormente se sucedan inmediatamente una detrás de otra. En particular, esto significa que deberá evitarse un almacenamiento prolongado después de las etapas de tratamiento de plasma. Más bien, es ventajoso que la siguiente etapa del procedimiento siga directamente a la anterior. También se ha demostrado que, además de las etapas del procedimiento mencionadas anteriormente, no es absolutamente necesario interponer otras etapas del procedimiento.
Los sustratos no metálicos adecuados comprenden vidrio, cerámica, materiales de piedra, materiales compuestos de fibra, materiales de carbono, plástico o madera. El procedimiento según la invención descrito en el presente documento es particularmente adecuado para el recubrimiento de sustratos de plástico con el fin de obtener productos de alto brillo permanente. Los sustratos de plástico adecuados comprenden o consisten, por ejemplo, en PVC, poliuretanos, poliacrilatos, poliésteres, por ejemplo PBT y PET, poliolefinas, en particular polipropileno, policarbonatos, poliamidas, polifenol éteres, poliestireno, (co)polímeros de estireno tales como ABS, por ejemplo, galvano-ABS, SAN, ASA o MABS, polioxialquilenos, por ejemplo POM, teflón y mezclas de polímeros, en particular mezclas de ABS/PPE, ASA/PPE, SAN/PPE y/o ABS/PC.
Para los sustratos metálicos se pueden utilizar metales y aleaciones metálicas, pudiéndose seleccionar sustratos metálicos particularmente adecuados de entre el grupo que consiste en aluminio, aleaciones de aluminio, hierro, aleaciones de hierro, en particular acero o acero inoxidable, cobre, aleaciones de cobre, titanio, aleaciones de titanio, zinc, aleaciones de zinc, níquel, aleaciones de níquel, molibdeno, aleaciones de molibdeno, magnesio, aleaciones de magnesio, plomo, aleaciones de plomo, wolframio, aleaciones de wolframio, manganeso, aleaciones de manganeso, latón, bronce, níquel fundido a presión, zinc fundido a presión y aluminio fundido a presión o cualquier mezcla de los mismos.
Los expertos en la técnica conocen procedimientos adecuados para limpiar sustratos metálicos. Dichos procedimientos de limpieza comprenden desengrasado, decapado, fosfatado, en particular fosfatado de hierro y/o de zinc, pulido, rectificado, en particular rectificado por vibración y/o tratamiento con hielo seco. Estos procedimientos se pueden utilizar individualmente o en cualquier combinación. Para muchas aplicaciones se ha demostrado que es suficiente limpiar y/o desengrasar los sustratos metálicos mediante tratamiento con hielo seco. El desengrasado suele ser suficiente. Sin vincularse a ninguna teoría, actualmente se supone que las etapas de procedimiento subsiguientes del procedimiento según la invención dan como resultado un sellado o acabado adecuado de la superficie del sustrato. Al limpiar con hielo seco, las partículas de hielo seco en forma de gránulos o de cristales, que se han obtenido por raspado de un bloque correspondiente de hielo seco, generalmente se aceleran utilizando aire comprimido y se conducen a la superficie metálica que se va a limpiar. Parece que el efecto de limpieza se debe a efectos térmicos, cinéticos y de cambio de fase. En los documentos DE 19544906 A1 y EP 2 886250, por ejemplo, se hace referencia a dispositivos y procedimientos para limpiar superficies metálicas con hielo seco.
La superficie de los sustratos metálicos se puede desengrasar, por ejemplo, con reactivos alcalinos o ácidos. Las etapas comerciales de desengrasado también se conocen con los términos desengrasado por ebullición o desengrasado cáustico. Alternativamente, una superficie metálica se puede desengrasar anódicamente en un baño de desengrasado electrolítico.
Para algunas variantes de diseño, es ventajoso someter la superficie del sustrato metálico, en particular desengrasada, a por lo menos una etapa de decapado. Para el decapado de la superficie del sustrato metálico se utiliza, por ejemplo, un baño de enjuague ácido. Una solución decapante adecuada es, por ejemplo, ácido clorhídrico diluido (1:10 vol/vol). Como resultado se obtiene generalmente por medio del decapado una superficie metálica sustancialmente desprovista de óxido. Al igual que la etapa de desengrasado, la etapa de decapado generalmente se completa con una etapa de enjuague. Si la superficie del sustrato de metal se pule y/o se rectifica o, en particular, se rectifica por vibración, a menudo se puede omitir la etapa de desengrasado y/o decapado. Con este tipo de tratamiento superficial, normalmente se elimina suficiente material de esta superficie, lo que significa que también se eliminan las impurezas u otros componentes que se encuentran sobre la superficie o están adheridos a la misma.
Posteriormente o en lugar de la etapa de desengrasado, la superficie del sustrato metálico puede fosfatarse y/o pasivarse. Este es un procedimiento adecuado en particular para sustratos fabricados de aluminio o que contienen aluminio.
Están disponibles procedimientos bien conocidos por el experto en la técnica para aplicar una capa de imprimación según el procedimiento de acuerdo con la invención. Los ejemplos incluyen el procedimiento de barnizado en húmedo, el procedimiento de recubrimiento en polvo o la aplicación utilizando sistemas de recubrimiento de endurecimiento por UV. En consecuencia, en una configuración preferida, la capa de imprimación puede estar basada, en particular, en compuestos de resina de poliéster en polvo endurecibles por UV o en polvo de epoxi/poliéster. Este resultado es sorprendente en la medida en que los recubrimientos de endurecimiento por UV, por ejemplo los recubrimientos de imprimación, se endurecen generalmente formando capas muy duras y son difíciles de manipular posteriormente y/o tienden a agrietarse. Por supuesto, también es posible, antes de aplicar una capa de imprimación, tal como se ha descrito anteriormente, llevar a cabo un alisado mecánico de la superficie del sustrato metálico, por ejemplo mediante rectificado y/o pulido o rectificado por vibración. Además, la capa de imprimación también se puede aplicar mediante barnizado electrostático.
Los compuestos de organosilicio adecuados son conocidos por los expertos en la técnica. En una configuración conveniente se utiliza para ello por lo menos un silano que contiene amino, en particular aminopropiltrietoxisilano, hexametildisiloxano, tetrametildisiloxano o cualquier mezcla de los mismos. De forma particularmente preferida se utilizan hexametildisiloxano y tetrametildisiloxano, siendo particularmente adecuado generalmente el hexametildisiloxano.
Los compuestos de organosilicio adecuados también comprenden, como bloques de construcción de monómeros o comonómeros, compuestos de la fórmula (I) siguiente:
X-R1-Si(R2 )3 -m (R3 )m (I)
en la que los sustituyentes e índices tienen los significados siguientes:
m 0, 1, 2 o 3, en particular 2 o 3,
R1 resto hidrocarburo C1 a C10, en particular una cadena de hidrocarburo C1 a C10 que puede estar interrumpida por oxígeno o nitrógeno, en particular metilo, etilo o i- o n-propilo, preferentemente i- o n-propilo,
R2 grupos hidrolizables iguales o diferentes, en particular grupos alcoxi tales como metoxi, etoxi, n-propoxi, ipropoxi, n-butoxi, i-butoxi o t-butoxi, en particular metoxi o etoxi,
R3 grupos alquilo C1 a C5 iguales o diferentes, en particular metilo, etilo o i- o n-propilo, preferentemente i- o npropilo,
X grupo funcional polimerizable, en particular un resto orgánico w-insaturado tal como un grupo alquenilo insaturado en la posición w con de 1 a 10, preferentemente de 2 a 4 átomos de carbono o un resto éster de ácido carboxílico insaturado en la posición w de ácidos carboxílicos con hasta 4 átomos de carbono y alcoholes con hasta 6 átomos de carbono.
Los restos X particularmente adecuados comprenden, por ejemplo, vinilo, alquil-vinilo, especialmente metil-, etil- o propil-vinilo, (met)acriloxialquilo, en particular (met)acriloximetilo, (met)acriloxietileno o (met)acriloxipropilo, especialmente (met)acriloxipropilo.
En una forma de realización conveniente del procedimiento según la invención está previsto que el compuesto de organosilicio se suministre a través de un conducto de alimentación desde un recipiente de este sistema de aplicación, en particular la cámara de vacío, que se encuentra fuera del sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, en particular fuera de la cámara de vacío del sistema de deposición de vapor al vacío. También es posible añadir un colorante, en particular un tinte, al compuesto de organosilicio. Por consiguiente, en una configuración conveniente, los procedimientos según la invención también se caracterizan por que, junto con el por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular para la polimerización por plasma, se introduce por lo menos un colorante, en particular un tinte, en el sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, preferentemente en forma de mezcla.
En consecuencia, para llevar a cabo el procedimiento según la invención, es posible utilizar un sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal que comprenda por lo menos un recipiente para recibir un compuesto de organosilicio, que se encuentra en particular fuera del sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, en particular fuera de la cámara de vacío del sistema de deposición de vapor al vacío, con un conducto de alimentación al sistema de aplicación, en particular a la cámara de vacío.
También puede obtenerse una buena adherencia sin limitaciones con respecto a la resistencia a la corrosión en particular llevando a cabo la etapa de tratamiento con por lo menos un compuesto de organosilicio tal como hexametildisiloxano, en particular mediante polimerización por plasma, con la formación de una capa de polisiloxano en presencia de por lo menos un gas reactivo tal como oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, hidrógeno, monóxido de carbono, peróxido de hidrógeno gaseoso, vapor de agua, ozono y/o aire, en particular en presencia de oxígeno o aire. Con la incorporación de gases reactivos, en particular aire u oxígeno, en el proceso de polimerización, en particular generado por plasma, se obtienen capas de polisiloxano más duras que en la producción convencional de dichas capas de polisiloxano sin el uso del gas reactivo descrito. Estas capas de polisiloxano más duras también se caracterizan por un mayor sellado frente a la difusión. A este respecto, en una forma de realización particularmente conveniente puede estar previsto que el por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular hexametildisiloxano, y el por lo menos un gas reactivo, en particular oxígeno o aire, se utilicen como una mezcla para la etapa de tratamiento. La forma de realización descrita anteriormente del uso de gases reactivos en la producción de la capa de polisiloxano, en particular generada por plasma, se utiliza preferentemente en por lo menos una etapa del tratamiento con por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, con la formación de una capa de polisiloxano o también en cada etapa para la producción de una capa de polisiloxano. Esta variante del procedimiento se usa de forma particularmente preferida en la producción de sustratos metálicos recubiertos y en la producción de sustratos no metálicos, en particular sustratos de plástico, recubiertos en la etapa del procedimiento m). En la etapa del procedimiento n), que sigue a la citada etapa del procedimiento m), el tratamiento de plasma se lleva a cabo preferentemente utilizando un gas de plasma formado por un gas inerte, en particular oxígeno, y en la etapa del procedimiento d) el tratamiento de plasma se lleva a cabo preferentemente utilizando un gas de plasma que contiene argón. Este procedimiento también contribuye de nuevo a mejorar la adherencia de la totalidad del sistema.
Básicamente, existen varias variantes de procedimiento para elegir para la etapa del tratamiento de plasma con el generador de plasma. Según una primera variante, el plasma puede formarse utilizando por lo menos un gas inerte, en particular argón. Alternativamente, también se pueden utilizar mezclas de por lo menos un gas inerte, en particular argón, y un gas reactivo tal como oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, hidrógeno, monóxido de carbono, peróxido de hidrógeno gaseoso, vapor de agua, ozono y/o aire para generar un plasma adecuado. En este caso se utilizan preferentemente oxígeno y nitrógeno, en particular oxígeno. Finalmente, también es posible utilizar únicamente gases reactivos tales como oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, dióxido de carbono, monóxido de carbono, peróxido de hidrógeno gaseoso, vapor de agua, ozono y/o aire para generar el plasma sin utilizar gases inertes. En este caso se utiliza preferentemente oxígeno. Al utilizar un tratamiento de plasma con el generador de plasma se activa la superficie del sustrato que se va a recubrir. En un procedimiento de plasma, un plasma de alta energía actúa regularmente sobre la superficie de la pieza moldeada, de modo que se forman centros activos sobre esta superficie. Estos pueden ser, por ejemplo, grupos hidroxilo y/o grupos carbonilo.
Por consiguiente, en una configuración particularmente adecuada del procedimiento según la invención, puede estar previsto que la etapa de tratamiento de plasma con el generador de plasma se lleve a cabo utilizando por lo menos un gas inerte, en particular argón, o utilizando por lo menos un gas inerte, en particular argón, y oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, hidrógeno, monóxido de carbono, peróxido de hidrógeno gaseoso, vapor de agua, ozono y/o aire, en particular oxígeno, o utilizando oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, dióxido de carbono, monóxido de carbono, peróxido de hidrógeno gaseoso, vapor de agua, ozono y/o aire, en particular oxígeno, preferentemente excluyendo gases inertes. A este respecto, se prefieren particularmente las variantes del procedimiento en las que el, en particular cada, tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o la, en particular cada, aplicación de la capa de metal y/o la, en particular cada, aplicación de la capa obtenida por tratamiento de plasma de compuestos de organosilicio, en particular una capa de polisiloxano, se efectúan en el sistema de deposición de vapor al vacío o en el sistema de pulverización catódica.
El objetivo en el que se basa la invención se logra especialmente bien mediante procedimientos según la invención en los que el tratamiento de plasma según la etapa d2) y/o f), en particular d2), se lleva a cabo utilizando argón, en una configuración conveniente con exclusión de aire u oxígeno, y/o en los que el tratamiento de plasma según la etapa h2) y/o j), en particular j), se lleva a cabo utilizando oxígeno, en una configuración conveniente con exclusión de gases inertes tales como argón.
El procedimiento según la invención ofrece la gran ventaja de que casi todas las etapas del procedimiento pueden llevarse a cabo en el sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal. Además de la aplicación de la capa de metal ancha, esto también se aplica a la activación de superficies mediante tratamiento de plasma con el generador de plasma, así como a la aplicación de la capa formada por compuestos de organosilicio, en particular la capa de polisiloxano, en particular por medio de polimerización por plasma. Solo las etapas de limpieza, la aplicación de la capa de imprimación y la aplicación de la capa de cubierta se aplican generalmente fuera del sistema de aplicación mencionado. En consecuencia, puede estar previsto que el, en particular cada, tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o la, en particular cada, aplicación de la capa de metal y/o la, en particular cada, aplicación de la capa formada por compuestos de organosilicio, en particular la capa de polisiloxano, se efectúen en el sistema de deposición de vapor al vacío o en el sistema de pulverización catódica. A este respecto, el, en particular cada, tratamiento de plasma con el generador de plasma y la, en particular cada, aplicación de la capa de metal y la, en particular cada, aplicación de la capa formada por compuestos de organosilicio, en particular la capa de polisiloxano, se llevan a cabo preferentemente en el sistema de deposición de vapor al vacío o en el sistema de pulverización catódica. En una configuración del procedimiento según la invención, la aplicación de la capa de imprimación y/o, preferentemente y, la aplicación de la capa de cubierta se realizan preferentemente fuera del sistema de deposición de vapor al vacío o del sistema de pulverización catódica.
También se pueden usar para la capa de cubierta, por ejemplo, composiciones de recubrimiento diluibles en agua. La capa de cubierta puede estar formada por resinas de poliacrilato, resinas de poliéster, resinas amínicas o compuestos de poliuretano. En el procedimiento según la invención, se aplican preferentemente capas de cubierta que se basan en un material de recubrimiento que se endurece por UV. Por consiguiente, una capa de cubierta preferida es una capa de cubierta endurecida por UV. La capa de cubierta se puede obtener, por ejemplo, por medio de un barniz transparente o un polvo transparente. La capa de cubierta se aplica preferentemente usando un procedimiento de barnizado en húmedo o un procedimiento de recubrimiento en polvo. En consecuencia, la capa de cubierta puede estar formada, por ejemplo, por barnices de uno, dos o varios componentes, siendo preferidos los barnices transparentes. Estos barnices transparentes pueden ser, por ejemplo, barnices reticulables químicamente de dos componentes, de un componente de endurecimiento térmico o de endurecimiento por UV. Además, se pueden utilizar barnices de secado al horno 1K o 2K para la capa de cubierta. En principio, los materiales usados para la capa de imprimación y la capa de cubierta también pueden coincidir esencialmente en una forma de realización.
Además, se ha descubierto, sorprendentemente, que en el procedimiento según la invención, la etapa de aplicar la capa de cubierta se puede realizar por medio de barnizado electrostático. Esto da lugar a una reducción adicional de la cantidad de material de recubrimiento necesario para la capa de cubierta. De esta forma también se puede garantizar una aplicación de recubrimiento muy uniforme. Además, el denominado barnizado integral es sustancialmente mucho más eficaz de esta manera, es decir, las zonas que no son accesibles o solo parcialmente accesibles mediante la aplicación directa por pulverización también se recubren. El procedimiento de barnizado electrostático es conocido por los expertos en la técnica. Con el procedimiento según la invención, la capa de metal aplicada, por ejemplo, la capa de aluminio, se puede usar, por ejemplo, para aplicar el voltaje requerido. Por ejemplo, en una forma de realización, se puede aplicar un electrodo positivo al sustrato recubierto con la capa de metal y se puede aplicar un electrodo negativo a un dispositivo de pulverización. De esta forma, el chorro de pulverización también se carga eléctricamente de forma correspondiente.
La capa de cubierta tiene generalmente un espesor en el intervalo comprendido entre 10 y 50 pm, preferentemente en el intervalo comprendido entre 20 y 30 pm. Es esencial para el procedimiento según la invención que el material que forma la capa de recubrimiento se aplique a una capa de polisiloxano previamente activada mediante tratamiento de plasma y/o tratamiento corona, que a su vez se obtuvo preferentemente mediante polimerización por plasma, esencialmente de forma preferida sin retardo temporal. El tratamiento de plasma con el generador de plasma a veces también se describe con el término efluvio.
Para la aplicación de las capas de metal puede recurrirse, por ejemplo, a las técnicas de deposición física de vapor (PVD), deposición química de vapor (CVD), deposición de vapor mediante un vaporizador de haz de electrones, deposición de vapor mediante un vaporizador de resistencia, vaporización por inducción, vaporización por arco eléctrico o pulverización catódica o anódica (recubrimiento por pulverización catódica). En consecuencia, se consideran como sistemas de aplicación para la aplicación de una capa de metal los sistemas de deposición de vapor al vacío o los sistemas de pulverización catódica.
Los sistemas de deposición de vapor al vacío adecuados comprenden sistemas PVD (deposición física de vapor), sistemas CVD (deposición química de vapor), vaporizadores de haz de electrones, vaporizadores de resistencia, vaporizadores de inducción y vaporizadores de arco eléctrico. El equipo de bombardeo iónico adecuado incluye, por ejemplo, atomizadores catódicos y atomizadores anódicos. Como saben los expertos en la técnica, una capa de metal consiste principalmente en metal. Esto no descarta por completo aditivos como los que se utilizan en el acero inoxidable en forma de carbono. El contenido en metal de la presente capa de metal es preferentemente superior al 90% en peso, en particular 95% en peso y de forma muy particularmente preferida > 98% en peso.
La capa de metal es una capa de metal depositada mediante deposición de vapor o pulverización catódica, en particular una capa de metal PVD. En el procedimiento PVD se utilizan generalmente vaporizadores de espiral metálica o de lanzadera metálica calentados por resistencia, prefiriéndose las espirales de wolframio de diferentes formas. En el procedimiento PVD, un vaporizador generalmente está equipado con espirales que se pueden sujetar a los raíles del vaporizador que están aislados entre sí. Preferentemente, se coloca en cada espiral una cantidad determinada con precisión de metal que se va a depositar en fase de vapor. Después de cerrar y evacuar el sistema PVD, se puede iniciar la vaporización conectando la fuente de alimentación, con lo que los raíles del vaporizador ponen al rojo las espirales. El metal sólido comienza a derretirse y humedece por completo las espirales generalmente retorcidas. Mediante más aporte de energía, el metal líquido se convierte en la fase gaseosa para que pueda depositarse sobre el sustrato que se va a recubrir. El espesor de la capa de metal y, por lo tanto, también su aspecto, se puede ajustar de forma selectiva mediante la cantidad de metal transferido a la fase gaseosa y/o la duración de la fase de recubrimiento.
Otro procedimiento preferido para depositar la capa de metal sobre el sustrato es la pulverización catódica (procedimiento de pulverización catódica). A este respecto, se dispone un cátodo en un recipiente evacuado y se conecta al polo negativo de una fuente de alimentación. El material de recubrimiento que se va a pulverizar se monta inmediatamente delante del cátodo y los sustratos que se van a recubrir se disponen frente al material de recubrimiento que se va a pulverizar. Además, puede hacerse pasar argón como gas de proceso a través del recipiente, que finalmente también presenta un ánodo que está conectado al polo positivo de una fuente de alimentación. Después de que el recipiente haya sido preevacuado, el cátodo y el ánodo se conectan a la fuente de alimentación. La longitud media de la trayectoria libre de los portadores de carga se reduce significativamente mediante la entrada selectiva y controlada de argón. Los átomos de argón se ionizan en el campo eléctrico entre el cátodo y el ánodo. Las partículas cargadas positivamente se aceleran hacia el cátodo cargado negativamente con alta energía. Al impactar y mediante colisiones de partículas en el material de recubrimiento, este se transforma a la fase de vapor, se acelera en el espacio libre con alta energía y después se condensa sobre los sustratos que se van a recubrir. Con el procedimiento de pulverización catódica se pueden ajustar específicamente diferentes espesores de capa de metal.
Las capas de metal que pueden obtenerse con los procedimientos y sistemas mencionados tienen preferentemente un espesor medio, en particular absoluto, en el intervalo comprendido entre 1 nm y 150 nm, en particular en el intervalo comprendido entre 5 nm y 120 nm. En una configuración muy conveniente del sustrato recubierto según la invención, la capa de metal se ajusta, por ejemplo, a un espesor en el intervalo comprendido entre 60 nm y 120 nm, preferentemente a un espesor en el intervalo comprendido entre 75 nm y 110 nm. Con estos espesores, la capa de metal, en particular la capa de aluminio, se encuentra cubriendo, es decir, de forma esencialmente no transparente o translúcida, la superficie. De esta manera, se pueden obtener capas de alto brillo.
Según una configuración también particularmente conveniente del procedimiento según la invención, la capa de metal aplicada con el sistema de aplicación, en particular la capa de aluminio, se aplica en la etapa k), en particular por deposición de vapor o pulverización catódica, con un espesor tal que esta capa de metal, en particular también después de la etapa l), m), n) y/o) o después de la etapa m), n) y/o o), omitiendo la etapa l), es transparente o translúcida a la luz visible. Alternativamente, puede estar previsto que la capa de metal aplicada con el sistema de aplicación, en particular la capa de aluminio, se aplique en la etapa k), en particular por deposición de vapor o pulverización catódica, con un espesor tal que esta capa de metal no sea transparente ni translúcida a la luz visible.
También se puede lograr una coloración del recubrimiento presente en los sustratos metálicos y no metálicos con el procedimiento según la invención utilizando un material de recubrimiento que contenga por lo menos un colorante, por ejemplo, por lo menos un pigmento y/o por lo menos un tinte, para la aplicación de la capa de cubierta. También se pueden utilizar esmaltes conocidos por los expertos en la técnica para colorear la capa de cubierta, por ejemplo para obtener tonos de latón, titanio y oro o tonos de color individuales tales como rojo, azul, amarillo, verde, etc. o tonos de color anodizados. Por ejemplo, también se pueden incorporar a la capa de cubierta pigmentos de efecto tales como pigmentos nacarados, pigmentos LCP (polímero de cristal líquido) o pigmentos OV (ópticamente variables).
El objetivo en el que se basa la invención también se logra mediante un sustrato metálico o no metálico recubierto obtenido u obtenible por el procedimiento según la invención descrito anteriormente, que comprende, en este orden, preferentemente de forma inmediatamente consecutiva,
A) un sustrato metálico o no metálico, en particular limpiado, preferentemente desengrasado,
E) por lo menos una, en particular una, capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular una capa de polisiloxano,
G) una, en particular una, capa de imprimación,
dado el caso I) por lo menos una, en particular una, capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular una capa de polisiloxano,
K) por lo menos una, en particular una, capa de metal aplicada con un sistema de aplicación mediante tecnología de deposición de vapor y/o de pulverización catódica,
M) por lo menos una, en particular una, capa, formada por lo menos por un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular una capa de polisiloxano,
O) por lo menos una, en particular una, capa de cubierta en particular transparente y/o coloreada.
En la configuración indicada anteriormente, con dichos sustratos metálicos recubiertos según la invención y dichos sustratos no metálicos recubiertos según la invención se logra de forma especialmente satisfactoria el objetivo en el que se basa la invención, en el que el sustrato metálico o no metálico que se va a recubrir según A) es un sustrato tratado con un plasma, en particular plasma de argón, al vacío y/o en el que la capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio, en particular una capa de polisiloxano, según E) es una capa tratada con un plasma, en particular plasma de oxígeno, al vacío y/o en el que la capa de imprimación según G) es una capa de imprimación tratada con un plasma, en particular plasma de argón, al vacío y/o en el que la capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio, en particular una capa de polisiloxano, según M) es una capa tratada con un plasma, en particular plasma de oxígeno, al vacío.
También se divulga un procedimiento no según la invención para producir un sustrato recubierto, en particular un sustrato recubierto de cerámica, de vidrio o de piedra, que comprende
a) proporcionar un sustrato, en particular un sustrato de cerámica, de vidrio o de piedra, con por lo menos una superficie que pueda recubrirse por lo menos en algunas zonas,
b) dado el caso proporcionar un sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, en particular un sistema de deposición de vapor al vacío o un sistema de pulverización catódica, y proporcionar por lo menos un generador de plasma y/o por lo menos un sistema corona, en particular en el sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, tal como un sistema de deposición de vapor al vacío o un sistema de pulverización catódica, o como componente del mismo,
c) dado el caso limpiar la por lo menos una superficie que se puede recubrir por lo menos en algunas zonas,
d) someter el sustrato o la superficie que se puede recubrir del sustrato, a vacío (d1)) y someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, el sustrato o la superficie que se puede recubrir del sustrato, al vacío (d2)),
e) dado el caso tratar el sustrato obtenido después de la etapa d) o la superficie que se puede recubrir del sustrato con por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano,
f) dado el caso someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa e),
g) dado el caso, aplicar por lo menos una capa de imprimación sobre el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o del sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, según la etapa a), c) o d) o sobre la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa e) o f),
h) dado el caso someter el sustrato metálico provisto de la capa de imprimación o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, provisto de la capa de imprimación a vacío (h1)) y/o someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa de imprimación según la etapa g) al vacío (h2)),
i) dado el caso tratar la capa de imprimación obtenida después de la etapa g) o h), en particular h1) y h2), con por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, en particular al vacío,
j) dado el caso someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa i), en particular al vacío,
k) dado el caso aplicar por lo menos una capa de metal que contenga o consista en un metal seleccionado de entre el grupo que consiste en aluminio, plata, oro, plomo, vanadio, manganeso, magnesio, hierro, cobalto, níquel, cobre, cromo, paladio, molibdeno, wolframio, platino, titanio, circonio y zinc, en particular aluminio, o que contenga o consista en una aleación metálica seleccionada de entre el grupo que consiste en latón, bronce, acero, en particular acero inoxidable, aleaciones de aluminio, de magnesio y de titanio, con el sistema de aplicación, en particular por medio de tecnología de deposición de vapor y/o de pulverización catódica, en particular directamente, sobre una capa obtenida después de la etapa d2), con la etapa d1) precedente, la etapa ) o la etapa j),
l) dado el caso someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa de metal según la etapa k),
m) tratar la capa obtenida después de la etapa d2), g), h), k) o l) con por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, en particular al vacío,
n) someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa m), en particular al vacío, y
o) aplicar por lo menos una capa de cubierta, en particular transparente y/o coloreada, sobre la capa tratada, en particular una capa de polisiloxano, según la etapa n).
En las configuraciones de procedimientos según la invención especificadas anteriormente, también se logra el objetivo subyacente de forma particularmente satisfactoria con aquellas en las que se suceden las etapas d1), d2), m), n) y o), en particular con la omisión de las etapas d), e) a l), o las etapas d1), d2), k), m), n) y o), en particular con la omisión de las etapas e) a j) y l), en particular inmediatamente una detrás de otra.
También se divulga un sustrato recubierto no según la invención, en particular obtenido u obtenible mediante el procedimiento descrito anteriormente, que comprende, en particular en este orden, preferentemente de forma inmediatamente consecutiva,
A) un sustrato en particular limpiado, preferentemente desengrasado, tratado con plasma al vacío y/o tratado con corona, particularmente tratado con plasma, en particular un sustrato de cerámica, de vidrio o de piedra,
M) por lo menos una, en particular una, capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio, en particular una capa de polisiloxano, en particular mediante polimerización por plasma, y tratada con plasma y/o tratada con corona, en particular tratada con plasma, al vacío,
O) por lo menos una, en particular una, capa de cubierta, en particular transparente y/o coloreada; o
A) un sustrato en particular limpiado, preferentemente desengrasado, tratado con plasma y/o tratado con corona, en particular tratado con plasma, al vacío, en particular un sustrato de material compuesto de fibra, de material de carbono y/o de plástico,
K) por lo menos una, en particular una, capa de metal aplicada con un sistema de aplicación, en particular mediante tecnología de deposición de vapor y/o de pulverización catódica,
M) por lo menos una, en particular una, capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio, en particular una capa de polisiloxano, en particular mediante polimerización por plasma, y tratada con plasma y/o tratada con corona, en particular tratada con plasma, al vacío,
O) por lo menos una, en particular una, capa de cubierta, en particular transparente y/o coloreada.
Para llevar a cabo el procedimiento según la invención, también se puede recurrir a un sistema de aplicación de una capa de metal que comprenda o sea un sistema de deposición de vapor al vacío con una cámara de vacío, y por lo menos una, en particular una pluralidad, de primeras unidades receptoras calentables, en particular carcasas, lanzaderas o espirales, cada una en conexión operativa con un dispositivo de calentamiento o comprende o es un dispositivo de calentamiento, cada una diseñada y adecuada para recibir un metal o una aleación de metal, y también un dispositivo de control para ajustar la temperatura de fusión o de vaporización.
En una variante de realización puede estar previsto que el sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal comprenda por lo menos un recipiente, en particular fuera de la cámara de vacío del sistema de deposición de vapor al vacío, para recibir un compuesto de organosilicio con un conducto de alimentación a la cámara de vacío.
Ha demostrado ser particularmente conveniente equipar también el sistema de aplicación para aplicar la capa de metal con por lo menos un bastidor, que en particular se encuentra en la cámara de vacío, con una orientación longitudinal y con por lo menos un soporte, en particular en forma de árbol, que se extiende esencialmente a lo largo de la orientación longitudinal del bastidor, diseñado y configurado para recibir por lo menos uno, en particular una pluralidad de sustratos no metálicos y/o metálicos, en el que el bastidor y/o el por lo menos un soporte giran sobre un eje, en particular esencialmente alineados horizontalmente. Los bastidores adecuados que se pueden utilizar con el sistema de aplicación se pueden extraer, por ejemplo, de los documentos EP 2412445 y el DE 20 2007016072.
Los sustratos recubiertos según la invención o los sustratos recubiertos que pueden obtenerse mediante el procedimiento según la invención pasan generalmente de forma satisfactoria la prueba del chorro de vapor, por ejemplo según la norma DIN EN ISO 16925:2014-06, la prueba de clima constante del agua de condensación, por ejemplo según la norma DIN EN ISO 6270-2, la prueba de hidrólisis, por ejemplo según la norma BMW AA-0203 o AA-P 308, la prueba de niebla salina, por ejemplo según la norma DIN EN ISO 9227 y/o el examen de corte reticular, por ejemplo según la norma DIN EN ISO 2409:2013-06. Preferentemente incluso pueden pasar satisfactoriamente todas o casi todas las pruebas mencionadas.
Los sustratos recubiertos según la invención que se han obtenido o se pueden obtener mediante el procedimiento según la invención se utilizan como accesorios para la fabricación de automóviles, la fabricación de motocicletas, la fabricación de bicicletas o la fabricación de barcos, para llantas, en particular llantas de metal ligero, ruedas, en particular ruedas de metal ligero, o como componente de las mismas, para instalaciones sanitarias, en particular como griferías, o como componente de las mismas, para piezas internas o externas de carrocerías o como componente de las mismas, para manijas o componentes de manijas, en particular manijas de puertas o como componente de las mismas, para perfiles o marcos, en particular marcos de ventanas o como componente de los mismos, para sistemas de herrajes o como componente de los mismos, en particular placas y placas de puertas, para carcasas o como envase o como componente de los mismos, para partes estructurales interiores o exteriores de barcos o como componente de las mismas, para objetos de joyería o como componente de los mismos, para piezas preciosas o como componente de las mismas, para muebles de interior o exterior o para componentes de los mismos, para electrodomésticos, en particular máquinas de café, o componentes de los mismos, para partes estructurales internas o externas de aeronaves o como componentes de las mismas, para elementos de construcción internos o externos de edificios o como componentes de los mismos, para radiadores o tuberías o como componentes de los mismos, para piezas de ascensores o como componente de las mismas, para piezas de componentes o dispositivos electrónicos o como componente de las mismas, para piezas de aparatos de cocina, por ejemplo máquinas de café, o como piezas de componentes o dispositivos de comunicación, en particular teléfonos móviles, o como componente de las mismas.
La invención se basa en el hallazgo sorprendente de que los sustratos que pueden obtenerse mediante el procedimiento según la invención proporcionan un recubrimiento brillante de alta calidad que conserva permanentemente su brillo. Además, se ha descubierto, sorprendentemente, que los sustratos metálicos y no metálicos recubiertos que pueden obtenerse mediante el procedimiento según la invención están dotados de una excelente resistencia a la corrosión. Los sustratos recubiertos que pueden obtenerse mediante el procedimiento según la invención también destacan por una fuerte adherencia. En consecuencia, estos sustratos recubiertos muestran una excelente resistencia a la corrosión incluso cuando las superficies han sufrido daños mecánicos, por ejemplo, debidos a impacto de gravilla o a rayado. Otra ventaja asociada con el procedimiento según la invención y con el sistema de aplicación según la invención es que solo se requieren tiempos de cambio de herramienta muy cortos para recubrir nuevas cargas de sustrato. Además, el procedimiento según la invención permite reducir significativamente el volumen del sistema total para producir sustratos recubiertos partiendo del sustrato que se va a recubrir que aún no se ha limpiado, de tal forma que existe una necesidad de espacio significativamente menor en comparación con los sistemas convencionales. Además, con el procedimiento según la invención es posible reducir considerablemente el tiempo de procesamiento hasta la terminación del sustrato recubierto listo para la venta. Esto va inevitablemente acompañado de tiempos de ciclo reducidos.
También es una ventaja muy especial y sorprendente que los sustratos recubiertos producidos utilizando el procedimiento según la invención no muestren bordes abultados ni merma en los bordes, y al mismo tiempo den como resultado una proporción significativamente reducida de rechazos en la producción en masa. A este respecto, es posible reproducir de forma fiable y reproducible incluso superficies cromadas de alta calidad sin usar cromo u otros metales pesados. Finalmente, las ventajas anteriores se obtienen, sorprendentemente, incluso con una reducción de las etapas de pretratamiento o de limpieza y/o con una reducción en los costes de pretratamiento o limpieza.
Las características de la invención divulgadas en la descripción anterior y en las reivindicaciones pueden ser esenciales tanto individualmente como en cualquier combinación para la realización de la invención en sus diversas formas de realización. El objeto de la invención está definido por las reivindicaciones.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para producir un sustrato metálico recubierto o un sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, recubierto que comprende
a) proporcionar un sustrato metálico o un sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, con por lo menos una superficie que pueda recubrirse por lo menos en algunas zonas,
b) proporcionar un sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, en particular un sistema de deposición de vapor al vacío o un sistema de pulverización catódica, y proporcionar por lo menos un generador de plasma y/o por lo menos un sistema corona, en particular en el sistema de aplicación para la aplicación de una capa de metal, tal como un sistema de deposición de vapor al vacío o un sistema de pulverización catódica, o como componente del mismo,
c) dado el caso limpiar la por lo menos una superficie que se puede recubrir por lo menos en algunas zonas,
d) someter el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o del sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, a vacío (d1)) y someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o la superficie que se puede recubrir del sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o del sustrato metálico al vacío (d2)),
e) tratar el sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, obtenido después de la etapa d), o la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o no metálico, en particular un sustrato de plástico, con por lo menos un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano,
f) dado el caso someter a tratamiento de plasma, preferentemente al vacío, con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa e),
g) aplicar por lo menos una capa de imprimación al sustrato metálico o al sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, o a la superficie que se puede recubrir del sustrato metálico o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, según la etapa e) o f),
h) someter el sustrato metálico provisto de la capa de imprimación o el sustrato no metálico, en particular un sustrato de plástico, provisto de la capa de imprimación, a vacío (h1)) y someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa de imprimación según la etapa g) al vacío (h2)),
i) dado el caso tratar la capa de imprimación obtenida después de la etapa g) o h), en particular h1) y h2), con por lo menos un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, en particular al vacío,
j) dado el caso someter a tratamiento de plasma, preferentemente al vacío, con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa, en particular la capa de polisiloxano, según la etapa i), en particular al vacío,
k) aplicar por lo menos una capa de metal que contenga o consista en un metal seleccionado de entre el grupo que consiste en aluminio, plata, oro, plomo, vanadio, manganeso, magnesio, hierro, cobalto, níquel, cobre, cromo, paladio, molibdeno, wolframio, platino, titanio, circonio y zinc, en particular aluminio, o que contenga o consista en una aleación metálica seleccionada de entre el grupo que consiste en latón, bronce, acero, en particular acero inoxidable, aleaciones de aluminio, de magnesio y de titanio, con el sistema de aplicación, por medio de tecnología de deposición de vapor y/o de pulverización catódica, directamente sobre la capa de imprimación tratada según la etapa h2), o i) o j),
l) dado el caso someter a tratamiento de plasma, preferentemente al vacío, con el generador de plasma y/o a tratamiento corona, en particular a tratamiento de plasma, la capa de metal según la etapa k),
m) tratar la capa de metal obtenida después de la etapa k) o l) con por lo menos un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, al vacío,
n) someter a tratamiento de plasma con el generador de plasma la capa, en particular la capa de polisiloxano según la etapa m), al vacío, y
o) aplicar por lo menos una capa de cubierta, en particular transparente y/o coloreada, sobre la capa tratada, en particular una capa de polisiloxano, según la etapa n).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que las etapas g), h1) y h2), k), m), n) y o), o las etapas d1) y d2), k), m), n) y o), o las etapas g), h), j), k), l), m), n) y o), o las etapas d1) y d2), g), h1) y h2), k), m), n) y o), o las etapas d1) y d2), k), m), n) y o), o las etapas d1) y d2), e), f), g), h1) y h2), k), m), n) y o), en particular con la omisión de las etapas i) yj), se suceden, respectivamente, en particular inmediatamente una detrás de otra.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que el sustrato metálico comprende o consiste en metales o aleaciones metálicas o por que el sustrato no metálico comprende o consiste en vidrio, cerámica, materiales de piedra, materiales compuestos de fibra, materiales de carbono, plástico o madera, en particular materiales compuestos de fibra, materiales de carbono y/o plástico.
4. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el compuesto de organosilicio comprende por lo menos un silano que contiene amino, en particular aminopropiltrietoxisilano, hexametildisiloxano, tetrametildisiloxano o cualquier mezcla de los mismos, en particular hexametildisiloxano.
5. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
la etapa de tratamiento de plasma con el generador de plasma se lleva a cabo utilizando por lo menos un gas inerte, en particular argón, o
utilizando por lo menos un gas inerte, en particular argón, y oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, hidrógeno, monóxido de carbono, peróxido de hidrógeno gaseoso, vapor de agua, ozono y/o aire, en particular oxígeno, o utilizando oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, dióxido de carbono, monóxido de carbono, peróxido de hidrógeno gaseoso, vapor de agua, ozono y/o aire, en particular oxígeno, preferentemente con la exclusión de gases inertes.
6. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el, en particular cada, tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o la, en particular cada, aplicación de la capa de metal y/o la, en particular, aplicación de la capa obtenida por tratamiento de plasma de compuestos de organosilicio, en particular la capa de polisiloxano, se efectúan en el sistema de deposición de vapor al vacío o en el sistema de pulverización catódica.
7. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
la capa de cubierta y/o la capa de imprimación comprenden o consisten en resinas de poliacrilato, resinas de poliéster, resinas aminoplásticas o compuestos de poliuretano y/o
por que la capa de cubierta y/o la capa de imprimación están formadas por un material de recubrimiento de endurecimiento por UV o por un barniz de secado al horno 1K o 2K, siendo en particular una capa de cubierta endurecida por Uv o una capa de cubierta de barniz de secado al horno 1K o 2K y/o
por que la capa de imprimación y/o la capa de cubierta, en particular la capa de cubierta, se aplican mediante barnizado electrostático.
8. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa de metal se aplica mediante deposición física de vapor (PVD), deposición química de vapor (CVD), deposición de vapor mediante un vaporizador de haz de electrones, deposición de vapor mediante un vaporizador de resistencia, vaporización por inducción, vaporización por arco eléctrico o pulverización catódica o anódica (recubrimiento por pulverización catódica).
9. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tratamiento de plasma con el generador de plasma y/o el tratamiento con por lo menos un compuesto de organosilicio mediante polimerización con plasma, en particular con la formación de una capa de polisiloxano, y/o la aplicación de la por lo menos una capa de metal con el sistema de aplicación se efectúan al vacío.
10. Procedimiento según una o varias de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tratamiento de plasma según la etapa d2) y/o f), en particular d2), se lleva a cabo utilizando argón y/o por que el tratamiento de plasma según la etapa h2) y/o j), en particular j), se lleva a cabo utilizando oxígeno.
11. Sustrato metálico o no metálico recubierto, obtenido u obtenible de acuerdo con un procedimiento según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende, en este orden, preferentemente de forma inmediatamente consecutiva,
A) un sustrato metálico o no metálico, en particular limpiado, preferentemente desengrasado,
E) por lo menos una, en particular una, capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular una capa de polisiloxano,
G) por lo menos una, en particular una, capa de imprimación,
dado el caso I) por lo menos una, en particular una, capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio, en particular mediante polimerización por plasma, en particular una capa de polisiloxano,
K) por lo menos una, en particular una, capa de metal aplicada con un sistema de aplicación mediante tecnología de deposición de vapor y/o de pulverización catódica,
M) por lo menos una, en particular una, capa formada por lo menos por un compuesto de organosilicio mediante polimerización por plasma, en particular una capa de polisiloxano,
O) por lo menos una, en particular una, capa de cubierta, en particular transparente y/o coloreada.
12. Uso del sustrato metálico o no metálico recubierto según la reivindicación 11 como accesorio para la fabricación de automóviles, la fabricación de motocicletas, la fabricación de bicicletas o la fabricación de barcos, para llantas, en particular llantas de metal ligero, ruedas, en particular ruedas de metal ligero, o como componente de las mismas, para instalaciones sanitarias, en particular como griferías, o como componente de las mismas, para piezas internas o externas de carrocerías o como componente de las mismas, para manijas o componentes de manijas, en particular manijas de puertas o como componente de las mismas, para perfiles o marcos, en particular marcos de ventanas o como componente de los mismos, para sistemas de herrajes o como componente de los mismos, en particular placas y placas de puertas, para carcasas o como envase o como componente de los mismos, para partes estructurales interiores o exteriores de barcos o como componente de las mismas, para electrodomésticos, en particular máquinas de café, o componentes de los mismos, para objetos de joyería o como componente de los mismos, para piezas preciosas o como componente de las mismas, para muebles de interior o exterior o para componentes de los mismos, para partes estructurales internas o externas de aeronaves o como componentes de las mismas, para elementos de construcción internos o externos de edificios o como componentes de los mismos, para radiadores o tuberías o como componentes de los mismos, para piezas de ascensores o como componente de las mismas, para piezas de componentes o dispositivos electrónicos o como componente de las mismas, para piezas de aparatos de cocina, por ejemplo máquinas de café, o como piezas de componentes o dispositivos de comunicación, en particular teléfonos móviles, o como componente de las mismas.
ES17207106T 2017-12-13 2017-12-13 Procedimiento para la producción de sustratos recubiertos, sustratos recubiertos y su uso Active ES2924102T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17207106.0A EP3498879B1 (de) 2017-12-13 2017-12-13 Verfahren zur herstellung beschichteter substrate, beschichtete substrate und deren verwendung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2924102T3 true ES2924102T3 (es) 2022-10-04

Family

ID=60888160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES17207106T Active ES2924102T3 (es) 2017-12-13 2017-12-13 Procedimiento para la producción de sustratos recubiertos, sustratos recubiertos y su uso

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3498879B1 (es)
ES (1) ES2924102T3 (es)
PT (1) PT3498879T (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021043397A1 (de) * 2019-09-04 2021-03-11 Zkw Group Gmbh Verfahren zum herstellen eines semitransparenten kraftfahrzeugdesignelements
KR20220034840A (ko) 2019-09-04 2022-03-18 제트카베 그룹 게엠베하 자동차 헤드램프
EP4261246A1 (de) 2022-04-12 2023-10-18 WEIDPLAS GmbH Verbesserung der korrosionsbeständigkeit kupferbasierter metallisierungsschichten sowie herstellung von bauteilen mit solchen schichten

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19544906A1 (de) 1995-10-30 1997-05-07 Birgit Papcke Verfahren zur Oberflächenbehandlung, insbesondere Reinigung von Oberflächen mit CO¶2¶-Trockeneisgranulat und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
EP2886250A1 (de) 2013-12-20 2015-06-24 Linde Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Trockeneisschnee, für die Reinigung von Oberflächen
EP3225717A1 (de) * 2016-03-30 2017-10-04 HEC High End Coating GmbH Verfahren zur herstellung beschichteter substrate, beschichtete substrate und deren verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
EP3498879A1 (de) 2019-06-19
PT3498879T (pt) 2022-08-09
EP3498879B1 (de) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11691176B2 (en) Method for producing coated metallic substrates and coated metallic substrates
ES2924102T3 (es) Procedimiento para la producción de sustratos recubiertos, sustratos recubiertos y su uso
ES2663507T3 (es) Procedimiento para la fabricación de sustratos recubiertos
JP5693002B2 (ja) 防食加工され、特に極めて光沢のある支持体を、このように防食加工された支持体とともに製造する方法
ES2365995T3 (es) Artículo recuebierto de un revestimiento de base polímerica con el aspecto de acero inoxidable.
US20150353773A1 (en) Method for producing a metallic or non-metallic metal-coated substrate, a metallic or non-metallic metal-coated substrate, and use of said substrate
CN106319446A (zh) 一种装饰用涂膜打底真空镀膜的制备方法
CN105264116A (zh) 制造多层薄膜的方法以及包括该薄膜的部件和电子产品
ES2347261T3 (es) Procedimiento de aplicacion de recubrimientos con acabado ceramico o metalico.
US11542591B2 (en) Method for producing coated substrates, coated substrates and use thereof
DE202014009707U1 (de) Beschichtete Substrate
WO2002083409A1 (en) Coated article with polymeric basecoat having a stainless steel color
WO2016113451A1 (es) Procedimiento de tratamiento de piezas
IT201800010641A1 (it) Metodo di trattamento della superficie di un manufatto in alluminio.
US20020146566A1 (en) Coated article with polymeric basecoat having the apearance of stainless steel
WO2002092337A1 (en) Coated article with polymeric basecoat
US20030113543A1 (en) Low pressure coated article with polymeric basecoat
DE20321522U1 (de) Werkstoff oder Bauteil mit einer Metallbeschichtung
AU2002307071A1 (en) Coated article with polymeric basecoat having the appearance of stainless steel
AU2002307240A1 (en) Coated article with polymeric basecoat having a stainless steel color