MX2013003090A - Parte de vehiculo motor hecha de un material con superficie tratada basada en polimero(s). - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una pieza de vehículo automotor que comprende un material que contiene uno o más polímeros, dicho material es tratado en superficie por medio de bombardeo iónico para mejorar la apariencia de la superficie del material; la invención también se refiere a un método para producir dicha pieza y para el uso de la misma, en particular para la producción de dispositivos de iluminación y/o señalización.

Description

PARTE DE VEHÍCULO MOTOR HECHA DE UN MATERIAL CON SUPERFICIE TRATADA BASADA EN POLÍMERO(S) MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se relaciona con una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s) que tienen un tratamiento en la superficie que hace posible mejorar la apariencia de la superficie del material. La invención también se relaciona con un procedimiento para obtener esta parte y el uso de la misma, en especial, para la fabricación de dispositivos de iluminación y/o señalamiento.

En el campo de los materiales técnicos basados en polímeros, con frecuencia se dirige la investigación hacia el mejoramiento de las propiedades mecánicas y/o la apariencia de la superficie de partes formadas a partir de estos materiales.

En el caso de un dispositivo de iluminación o de señalamiento de un vehículo de motor, algunas partes como anillos u otros ajustes cumplen una función esencialmente estética. Otras partes, en particular placas de soporte, reflectores, pueden desempeñar una función exclusivamente mecánica o ambas, mecánica y estética.

A manera de ejemplo, la función del reflector es reflejar la luz emitida por una o más fuentes de luz, de forma tal que el rayo de luz emitido por el dispositivo de iluminación y/o señalamiento cumpla una fotometría exacta. El anillo debe ser capaz de dar una apariencia estética, brillante o con un acabado satinado, por ejemplo, que con el tiempo es muy homogéneo y durable, como las placas de base y las placas de soporte, muy en especial cuando son visibles desde la parte externa de una lámpara o luz.

Sin importar su función, estas partes necesitan tener ciertas propiedades, en particular las propiedades de la superficie, ya sea por razones estéticas y/o técnicas como una buena resistencia a la temperatura o una apariencia de superficie que haga posible que la reflexión de la luz emitida por la luz y/o la lámpara no moleste.

Estas partes, que son elementos importantes en un aparato iluminador o de señalamiento de un vehículo motor pueden estar hechos de metal o de un material basado en polímero(s), en particular polímeros termoestables o termoplásticos, que tienen la ventaja de la liviandad y de la libertad en las formas obtenidas, debido a que están fabricadas por medio de técnicas de moldeo por inyección.

No obstante, la superficie de las partes producidas de estos materiales basados en polímero(s) se puede modificar por diversos factores, incluidos: 1. Los defectos de la superficie de origen térmico como deformaciones, abultamiento, fisuración u otros defectos. Las partes se usan en un entorno capaz de soportar temperaturas relativamente altas debido a la presencia de fuentes de luz, que por lo general liberan calor. Una buena resistencia a la temperatura hace posible prevenir cualquier deformación (flujo) de la parte hecha de material basado en polímero(s). Además, cuando estas partes se metalizan, por ejemplo, por deposición de una capa reflectante del tipo aluminio, el aumento de temperatura da lugar al fenómeno de la deformación del material, lo que lleva al abultamiento de la capa metálica. 2. Resistencia a la abrasión. Es probable que la parte sea sometida a ligeros frotamientos o abrasiones durante su transportación y su manejo, lo que lleva a la formación de rasguños en su superficie. 3. Desgasificación. El aumento de temperatura mencionada en el punto 2 de un material basado en polímero(s) también puede dar lugar al fenómeno de extracción de moléculas con alta presión de vapor (oligómeros, aditivos, etcétera) que crea defectos estéticos como coloración u opacificación del material, que algunas veces conduce a reacciones químicas no deseadas y/o cuando el material se encuentra en un medio hermético, lo que induce a la formación de condensados visibles de compuestos volátiles. 4. Resistencia a agentes químicos. Un material basado en polímero(s) es capaz de degradarse ante la presencia de varios compuestos químicos como agua, oxígeno, óxido nitroso, dióxido de carbono o cualquier otro agente de oxidación, y también ciertos compuestos presentes en el polímero(s) y capaces de entrar en reacción col el polímero(s) durante la desgasificación. 5. Brillo. Para ciertas aplicaciones resulta beneficioso tener materiales con una superficie brillante. Sin embargo, algunas veces resulta difícil producir deposición que pretendan mejorar esta propiedad del material sin modificar la geometría o textura de la superficie de la parte.

Por lo tanto, la presente invención se relaciona con un material basado en polímero(s) de acuerdo con la invención que comprende un espesor superficial, en otras palabras, un grosor de espesor que aumentó la reticulación. El material basado en polímero(s) de acuerdo con la invención tiene, en particular, una apariencia de superficie mejorada.

En la presente aplicación se entiende que el término "polímero(s)" significa polímeros que de preferencia tengan un Módulo de Young de 23°C mayor a 100 MPa (100 megapascales). Estos polímeros tienen una rigidez particularmente beneficiosa. Además se les puede dar forma mediante procesos ordinarios. De preferencia, estos polímeros tienen un Módulo de Young de 23°C entre 1000 y 15 000 MPA, más específico, entre 2000 y 5000 MPa.

De preferencia, estos polímeros son polímeros termoestables o termoplásticos, solos o combinados, en particular los polímeros seleccionados del grupo que consiste en policarbonatos (PC), policarbonatos a alta temperatura (PC-HT), políamidas (PA), copolímeros de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), tereftalatos de politbutileno (PBT), tereftalatos de polietileno (PET), polipropilenos (PP), poliésteres ¡nsaturados (UP), poliepóxídos (EP), metacrilato de polimetilo (PMMA), polisulfonas (PSU), polietersulfonas (PES) y sulfuras de polifenileno (PPS).

De preferencia se seleccionará el polímero(s) del grupo formado por policarbonatos (PC), policarbonatos a alta temperatura (PC-HT), poliamidas (PA), copolímeros de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), tereftalatos de polibutileno (PBT), polipropilenos (PP), poliésteres insaturados (UP-B C) y metacrilatos de polimetilo (PMMA).

Con mayor preferencia se seleccionará el polímero(s) del grupo formado por policarbonatos (PC), policarbonatos a alta temperatura (PC-HT), poliamidas (PA), polipropilenos (PP) y polimetacrilatos de polimetilo (PMMA).

Se entiende que la expresión "basado en" significa un material que comprenda por volumen, al menos 5% de polímero(s), de preferencia, al menos 15%, de mayor preferencia, al menos 20%.

Se entiende que la expresión "reticulación aumentada" significa un grado de reticulación mayor al del otro polímero(s) presente(s) en el resto del material. En general, el grado de reticulación del polímero(s) presente en el resto del material corresponderá al grado de reticulación obtenida conforme las condiciones de polimerización normal de polímero(s); es decir, sin ningún tratamiento adicional de polímero(s).

Para un grupo determinado de polímeros, el grado de reticulación D se puede medir a través de la solubilidad del polímero en un disolvente. Debido a que el polímero es soluble en el disolvente, las porciones reticuladas no se disolverán por sí mismas.

Al considerar únicamente la masa del grosos superficial del polímero: D = peso del polímero tratado que no es soluble en un disolvente/peso total del polímero.

Por ejemplo, el grado de reticulación de la poliamida 6,6 (PA-6,6) se puede medir de la siguiente manera: D = peso de la PA-6,6 que no es soluble en Meta-cresol o en ácido fórmico/peso total de PA-6,6.

Para los PMMA, el grado de reticulación se calculará de la forma siguiente: D = peso de P;MMA que no se disuelve en acetato de etilo/peso total de PMMA. Por suerte, el grado de reticulación es 10%, de preferencia 50%, con mayor preferencia 95% más que el del polímero(s) presente(s) en el resto del material.

La reticulación del material también se puede demostrar mediante calorimetría de barrido diferencial (DSC). Una comparación entre el material tratado y el no tratado demuestra que el aumento en el grado de reticulación del material tiene el efecto de hacer que la temperatura de transición del cristal "TG" (cambio endotérmico en la capacidad del calor) desaparezca. Tal comparación queda ilustrada en el siguiente ejemplo 6.

La parte de vehículo motor de conformidad con la invención también se puede caracterizar por la presencia, en la superficie externa del material basado en polímero(s), de un grosor con una reducción en la fracción de volumen libre del material.

El volumen libre es el volumen del material que no está ocupado por el polímero(s). El volumen libre se puede medir, por ejemplo, por medio de la difracción de rayos X de pequeño ángulo (SAXS). La fracción de volumen libre de un polímero es generalmente entre 0.6 y 0.4. Por otro lado, en el material de acuerdo con la invención, el grosor superficial del material de la parte de conformidad con la invención tendrá una fracción de volumen libre de menos de 0.4, preferentemente entre 0.2 y 0.01.

La parte de vehículo motor de acuerdo con la invención es capaz de obtenerse por medio del procedimiento que abarca el paso consistente en tratar la superficie externa del material basada en polímero(s) mediante un bombardeo iónico. Este tratamiento de bombardeo de iones puede ser un tratamiento que utilice al menos un haz de iones.

Ya conocido en la técnica anterior, en particular en FR-.A-2-242, es una instalación que hace posible el tratamiento de un objeto por medio del bombardeo iónico.

En el caso de la invención, el tratamiento del material basado en polímero por bombardeo iónico hará posible crear una red tridimensional de polímero(s) en la superficie del material al crear puentes entre las cadenas macromoleculares y, por otro lado empalmar verticalmente ciertos pesos moleculares bajos (oligómeros o aditivos) presentes en el material. De preferencia, el tratamiento de bombardeo iónico permitirá una reticulación resultado de enlaces directos entre las moléculas de polímero(s). Así, se obtiene un grosor superficial en el material que constituye la parte, que ha aumentado la reticulación resultado de enlaces directos entre las moléculas de polímero(s).

El tratamiento de bombardeo iónico también puede hacer posible incorporar iones al material de la parte de vehículo motor, de conformidad con la invención, con el propósito de tratar su superficie. En este caso será posible empalmar verticalmente ciertos pesos moleculares bajos (oligómeros o aditivos) presentes en el material.

El tratamiento de bombardeo iónico se realiza con un dispositivo que comprende medios de bombardeo iónico como por ejemplo, los descritos en FR-A-2-899 242: medios que forman un generador de iones y medios que forman un aplicador de iones.

Por lo general, el aplicador de iones comprende medios elegidos, por ejemplo, de lentes electrostáticos para formar un haz de iones, un diafragma, un obturador, un colimador, un analizador del haz de iones y un controlador del haz de iones.

Normalmente, el generador de iones comprende medios elegidos, por ejemplo, de una cámara de ionización, de una fuente de resonancia de iones por ciclotrón de electrones, un acelerador de iones y en algunos casos, un separador de iones.

El bombardeo iónico generalmente se realiza al vacío. Por ejemplo, FR-A-2-899 242 propone alojar todos los medios de bombardeo iónico (generador y aplicador de iones) y también el objeto a tratar en una cámara de vacío. Los medios de evacuación están contenidos en esta cámara. Estos medios de evacuación deben hacer posible obtener un vacío relativamente alto en la cámara, por ejemplo, del orden de 10~2 a 10"6mbar.

Por suerte, el bombardeo iónico se realizará por medio de haces de iones que resulten de gases como helio, neón, criptón, argón, xenón, oxígeno o nitrógeno, solos o combinados. De preferencia se usará oxígeno y/o nitrógeno, con mayor preferencia helio y/o nitrógeno.

De preferencia, el bombardeo iónico se realizará a una presión entre 1 mbar y 10"5 mbar, preferiblemente entre 10"2 y 5 x 10"4 mbar, transmitiendo al material una energía del orden de 0.1 a 100 keV, preferiblemente de 0.3 a 30 keV.

Se ha demostrado que las partes, de conformidad con la invención, tienen propiedades mejoradas. De hecho, se ha demostrado una mejor resistencia de flujo a la temperatura y una mejor resistencia a los agentes químicos (incluida la resistencia a la oxidación y a la humedad) para las partes, de conformidad con la invención. Además, la partes también tienen más brillo en la superficie tratada (véase ejemplo 1) y es menos probable que se les someta al fenómeno de desgasificación (véase ejemplo 2). También es posible modificar el color del material o hacerlo reflectante por virtud de este tratamiento (véase el ejemplo 1 siguiente) sin tener que realizar la deposición de una capa como una aluminización o la deposición de una capa de pintura.

Estas propiedades se originan debido a la combinación de dos fenómenos: - el empalme vertical de los elementos volátiles presentes (agentes de desmoldeo, oligómeros, antioxidantes, estabilizadores UV, lubricantes internos y externos y demás aditivos) y la creación de una "barrera" en la superficie del material mediante la reticulación de las cadenas macromoleculares, de manera que la difusión de los compuestos volátiles del material hacia el exterior o del exterior hacia el material esté bloqueada.

Finalmente, cuando la parte se metaliza por deposición en una capa reflectante como una capa de metal, en el material basado en polímero(s¡, el tratamiento de bombardeo hace posible prevenir el fenómeno del abultamiento descrito anteriormente y la formación de iridiscencia de la superficie reflectante. De hecho, una parte como un reflector (o el anillo) debe ser capaz de reflejar la luz de forma acromática; es decir, sin un efecto de iridiscencia o coloración, el color del haz de luz emitido por un dispositivo de iluminación es una limitación de fotometría, tanto regulatoria como estética.

Por suerte, el grosor con un mayor grado de reticulación o una fracción de volumen libre menor al resto del material es menos de 5 µ??,, preferentemente menos de 2pm„ comenzando por la superficie externa del material.

La invención también cubre un procedimiento para tratar la superficie, en particular la superficie externa de un material basado en polímero(s) por un bombardeo iónico. El procedimiento de tratamiento de bombardeo iónico es particularmente efectivo para mejorar las propiedades de resistencia a la temperatura, las propiedades de resistencia a los agentes químicos y las propiedades de reflexión (modificación del coeficiente de reflexión) y/o para modificar el color de una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), con el propósito de reducir los fenómenos de iridiscencia de una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polimero(s) y una capa reflectante depositada en la superficie externa de dicho material, preferentemente una capa metálica, y con el objeto de reducir el fenómeno de desgasificación capaz de ocurrir en una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s). Algunas de estas propiedades se demuestran en los ejemplos siguientes.

Se hará notar que el fenómeno de desgasificación se reduce particularmente cuando el polímero tratado por bombardeo iónico es una poliamida (véase el ejemplo 2 siguiente) o un polipropileno (véase el ejemplo 5 siguiente).

La mejora en las propiedades de reflexión es particularmente marcada cuando el polímero tratado por el bombardeo iónico es un polipropileno o una poliamida (véase el ejemplo 1 siguiente).

Los resultados que son particularmente ventajosos en términos de resistencia a la temperatura se obtienen con policarbonatos de alta temperatura, tratados con bombardeo iónico. Además, cuando estos policarbonatos de alta temperatura se metalizan mediante una deposición de una capa de metal se obtienen resultados importantes en términos de reducción de los fenómenos de iridiscencia y abultamiento (véase el ejemplo 4 siguiente).

Con el propósito de obtener una parte metalizada, en especial una parte obtenida por deposición de una capa metálica delgada (por ejemplo, tener un grosor de menos de 200 nm) sobre una parte con base de polímero, los resultados obtenidos en términos de reducción de los fenómenos de iridiscencia y abultamiento son idénticos, sin considerar el procedimiento usado, ya sea que la capa de metalización se depositara antes o después del tratamiento de la parte por bombardeo iónico (véase el ejemplo 4 siguiente). Una parte metalizada es, por ejemplo, un reflector, donde el polímero está cubierto con una capa reflectante por medio de aluminización.

La invención también abarca un procedimiento para fabricar una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), con los pasos siguientes: 1. darle forma al material basado en polímero(s), 2. cubrir al menos una superficie externa del material con una capa reflectante, 3. tratar la superficie externa con bombardeo iónico, es posible que de forma alternativa, el paso 3 se realice antes del paso 2.

El moldeo del material basado en polímero(s) de acuerdo con el paso 1 del procedimiento se puede realizar por cualesquiera medios conocidos en la industria del procesamiento de plásticos como, por ejemplo, el moldeo por inyección, la extrusión y el termoformado. La superficie externa del material se podrá cubrir opcionalmente con una o más capas intermedias antes de cubrirlo con la capa reflectante. De preferencia, la capa reflectante será una capa de metal como una capa de aluminio.

La invención también abarca: un procedimiento para tratar una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), en el cual se lleva a cabo un paso de bombardeo iónico de una superficie externa del material, - un procedimiento para mejorar las propiedades de resistencia a la temperatura y/o las propiedades de resistencia a agentes químicos de una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), donde se trata una superficie externa del material mediante bombardeo iónico, - un procedimiento para modificar las propiedades de reflexión de una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), donde se trata una superficie externa del material mediante bombardeo iónico, un procedimiento para reducir el fenómeno de desgasificación capaz de ocurrir en una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), donde se trata una superficie externa del material mediante bombardeo iónico, un procedimiento para reducir los fenómenos de iridiscencia y abultamiento de una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímeros(s) y una capa reflectante en una superficie externa de dicho material, donde se trata una superficie externa del material mediante bombardeo iónico, un procedimiento para tratar una parte de un vehículo motor de acuerdo con la presente invención, dicho procedimiento comprende los siguientes pasos: i) deposición, en particular por PVD de una capa, en particular una capa metálica, en la superficie de un material basado en polímero(s), de preferencia PMMA, o PC de alta temperatura, ii) tratamiento del material por bombardeo iónico, este paso de tratamiento de bombardeo iónico se lleva a cabo después del paso de la deposición.

Este procedimiento con un paso de deposición y un paso de tratamiento del material por bombardeo iónico hace posible que no disminuya la adhesión entre el material y la capa depositada, que se realice el tratamiento de haz de iones mientras los puentes entre los materiales y la capa depositada se produjeron. Las modificaciones de la propiedad del material basado en polímero(s) y las ventajas descritas quedan retenidas. Esto es particularmente ventajoso para polímeros como PMMA, PC y PC de alta temperatura. Debe hacerse notar que este paso de tratamiento de bombardeo iónico no necesariamente se lleva a cabo directamente después del paso de depositar la capa, específicamente la capa metálica, y puede ir seguido de otros pasos del tratamiento, por ejemplo, por un paso de depósito de una capa protectora como un barniz.

De preferencia, estos procedimientos hacen posible obtener partes de vehículo motor de acuerdo con la presente invención.

La parte, de acuerdo con la invención, es particularmente apropiada para la fabricación de dispositivos de iluminación y/o señalamiento de vehículo motor como viseras de lámpara, placas de base, placas de soporte y reflectores.

De preferencia, la parte de conformidad con la invención es una parte de un dispositivo de iluminación o señalamiento de un vehículo motor, por ejemplo, un reflector. Por ejemplo, el reflector de una lámpara de un vehículo motor o una lámpara de señalización. Se pretende asocial el reflector con una fuente de luz como los LED o con focos incandescentes. Éste puede ser el reflector de una lámpara, por ejemplo, que se pretende asociar con LED, foco de halógeno o lámparas de descarga.

La parte de acuerdo con la invención también puede ser una parte de estilo de un dispositivo de iluminación y/o señalización de un vehículo motor, como un anillo. La expresión "parte de estilo" se enfoca en una parte que tiene al menos una función estética. Un anillo es una parte que pretende esconder porciones del dispositivo de iluminación y/o señalización como el cableado, los mecanismos de activación y los medios de fijación. También se puede elegir la parte de: anillos, placas de base y placas de soporte.

La invención también abarca una parte de un vehículo motor que tiene una función estética, óptica, química, eléctrica, térmica y/o mecánica, que se somete a un estrés térmico alto y que comprende un material conforme con la invención. A manera de ejemplo, esta parte puede ser un anillo (función estética), un reflector (función óptica), un detector (función química), un aislante eléctrico (función eléctrica), un radiador (función térmica) y/o una parte de apoyo (función mecánica).

Otra materia de la invención es un módulo óptico configurado para producir una función señalización y/o iluminación, comprendiendo una parte de acuerdo con la presente invención.

Esto puede ser, por ejemplo, un módulo para proyectar la imagen de una fuente de luz como un módulo que comprende un reflector que concentra los rayos emitidos de un primer foco a un segundo foco, dicho reflector se asocia con un elemento convergente como un lente convergente.

Tal elemento convergente se coloca preferentemente frente al segundo foco para acercar más los rayos de luz. Por ejemplo, esto puede ser un módulo "elíptico" (su reflector tiene una superficie que corresponde aproximadamente a una superficie de un elipsoide).

Otra materia de la invención es un dispositivo de iluminación y/o señalamiento que comprende una parte de un vehículo motor de conformidad con la presente invención o un módulo óptico de conformidad con la presente invención, en especial una lámpara, también referida como un "faro" o una luz de señalización.

En los siguientes ejemplos con referencia a las figuras que se presentan a continuación se describirán otras características y ventajas de la invención.

La figura 1 ilustra el sistema L*a*b* que hace posible describir un color, La figura 2 es un termograma resultado de un análisis de calorimetría de barrido diferencial de muestras de PMMA tratadas de acuerdo con la invención o que no son tratadas, La figura 3 es un espectro infrarrojo obtenido mediante una espectroscopia FTIR de varias muestras de PMMA que son tratados de acuerdo con la invención o que no son tratadas.

EJEMPLO 1 Tratamiento de poliamida 6,6 -Efecto sobre el color y la reflectancia Esta parte se procesa por moldeo por inyección o por otros medios de conversión. Esta parte se inserta en una cámara equipada con un aparato de bombardeo iónico, en el cual se produce un vacío de entre 1 y 104 mbar, preferentemente de 10"3 mbar.

Los parámetros de bombardeo iónico son los siguientes: - Gas helio o nitrógeno (N2) Energías de tratamiento recibidas por la parte: 0.1 a 30 keV Presión de trabajo (P): 5 * 10^ mbar< P < 1 *10"2 mbar. Después del tratamiento se realizan las mediciones de la parte de la forma siguiente: Color: la medición se hace con el sistema L*a*b* (referido también como sistema de laboratorio CIE, un modelo representativo de los colores desarrollados en 1976 por la Comisión Internacional de Iluminación).

Este sistema caracteriza un color con la ayuda de un parámetro de intensidad que corresponda a la luminosidad y a dos parámetros de cromatismo que describen el color (véase la figura 1 ).

Brillo: la medición del brillo se realiza con un reflectómetro angular de conformidad con el ISO 2813.

Resultados Conclusión Por lo tanto, se observó que, con el tratamiento, el color (variación de a y b) la claridad (variación de L) y el brillo de la poliamida 6,6 son variadas. En particular se hará notar que el brillo aumenta con la cantidad de energía recibida por el material.

EJEMPLO 2 Tratamiento de poliamida 6,6 - efecto sobre la desgasificación Los anillos de las lámparas de un vehículo motor son tratadas con bombardeo iónico en la cámara descrita en el ejemplo 1 en las siguientes condiciones: Procedimiento 1 : un solo tratamiento por un haz con iones de helio que tiene una energía promedio, de forma tal que cada parte recibe aproximadamente 1 keV.

Procedimiento 2: durante un primer paso, las partes son tratadas por un haz de iones de helio que tienen una energía promedio, de forma tal que cada parte recibe aproximadamente 5 keV. En un segundo paso se aplica una deposición de aluminio que tiene un grosor de 50-100 nm a cada parte por una deposición electrónica de vapor de una PVD (deposición física de vapor) antes de una segunda deposición de una capa de polisiloxano que tiene un grosor de 15-50 nm aplicada por DC o AC PECVD (deposición de vapor químico asistida por plasma) a 40 kHz (frecuencia promedio, "MF).

Procedimiento serial (metalización): se aplica una deposición de aluminio con un grosor de 50-100 nm en cada parte por una deposición electrónica de vapor de una PVD (deposición física de vapor) antes de una segunda deposición de una capa de polisiloxano que tiene un grosor de 15-50 nm aplicada por DC o AC PECVD (deposición de vapor químico asistida por plasma) a 40 kHz (frecuencia promedio, "MF). No existe tratamiento de bombardeo iónico.

Las mediciones correspondientes a la desgasificación (también referida como "bruma") se realizan de acuerdo con el método siguiente: Se toma una hoja de 2 mm de grosor que se va a probar y se pone en contacto, vía convección, con una fuente de calor que puede elevar la temperatura hasta 200°C. Se coloca una placa de cristal sobre la hoja de muestra para recibir los gases capaces de formarse en la muestra. La placa de cristal se controla termostáticamente a sí misma a una temperatura de 70°C para condensar los gases formados dentro de la muestra.

La muestra se somete por 20 horas a una temperatura determinada como una función de su resistencia y de las condiciones ambientales a las cuales es posible que se someta el material constituyente de la muestra. Estas temperaturas se indican en el siguiente cuadro.

Después se recupera la placa de cristal y la transmisión (%T) de esta placa se mide por medio de una espectroscopia UV visible a 55 nm, el valor de referencia se da por medio de una placa de cristal limpia y vacía. El valor de la transmisión es mayor cuando la presencia de condensados es baja y por lo tanto, cuando la desgasificación es baja.

Resultados Conclusión Por lo tanto, el bombardeo iónico hace posible reducir la desgasificación. De hecho, las partes tratadas (1 y 2) tienen mejores valores de transmisión y por lo tanto una menor desgasificación que las partes no tratadas (3 y 4), a pesar de que las anteriores se sometieron a temperaturas menores a las de las partes tratadas.

EJEMPLO 3 Tratamiento de poliamida 6 Se inserta una parte de poliamida 6 (PA-6) en la cámara descrita en el ejemplo 1. Los parámetros de bombardeo iónico son los siguientes: Gas: Helio Energías de tratamiento recibidas por la parte: 90 keV Presión de trabajo: 1 *10"3 mbar.

Tiempo de tratamiento: 120 s Resultado Después de la absorción de humedad por 7 días al 95% de RH (humedad relativa) a 60°C, la absorción es 0-5% por el peso de la PA-6 tratada contra 6% por peso de la PA-6 no tratada. La caída en el Módulo de Young y la expansión lineal son 20% y 0.5% respectivamente para la PA-6 tratada contra 80% y 2% para la PA-6 no tratada.

El límite de temperatura para la aparición de desgasificación es 160X para la PA-6 tratada contra 110°C para la PA-6 no tratada.

Coeficiente de expansión lineal (CLTE "coeficiente de expansión térmica lineal"): 4 ? 10-5/°C contra 7 * 0-5/°C? Finalmente, la PA-6 tratada tiene una mejora en la fuerza tensil de +10% en relación con la PA-6 no tratada.

Conclusión Estos resultados demuestran que la poliamida 6 tratada con bombardeo iónico ha mejorado sus propiedades químicas y mecánicas, específicamente en relación con la resistencia a la humedad, la resistencia a tensiones y la resistencia a la temperatura.

EJEMPLO 4 Tratamiento de un policarbonato de alta temperatura Las partes se preparan por moldeo por inyección de un copolicarbonato o una mezcla de bisfenol A (BPA) y bisfenol trimetilciciohexanona (BPTMC), mencionado de aquí en adelante como BP-TMC-180.

En estas partes se realizan dos procedimientos: PROCEDIMIENTO A Paso 1 : tratamiento por bombardeo de iones de helio con una energía recibida por las partes de 5 keV, Paso 2: descarga de brillo con una presión aérea de 5 * 0"2 a 10" 1 mbar sobre 120 s, Paso 3: deposición de una capa de aluminio con un grosor de 70 a 100 nm por PVD, Paso 4: deposición de DC o AC PECVD de una capa de polisiloxano con un grosor promedio de 35 nm de un precursor como hexametildisiloxano (HMDSO).

Una parte de control T1 también se produce con un procedimiento A* idéntico al procedimiento A, con excepción del paso 1 , que no se realizó.

PROCEDIMIENTO B Paso 1 : descarga de brillo con una presión aérea de 8 ? 10"2 mbar sobre 120 s, Paso 2: deposición de una capa de aluminio con un grosor de 70 a 100 nm por PVD., Paso 3: deposición por DC o AC PECVD de una capa de polisiloxano con un grosor promedio de 45 nm de un precursor como HMDSO, Paso 4: tratamiento por bombardeo de iones de nitrógeno con una energía recibida por las partes de 10 keV.

Una parte de control T2 también se produce con un procedimiento B* idéntico al procedimiento B, con excepción del paso 4, que no se llevó a cabo.

Resultado Conclusión Los resultados demuestran que cuando la parte está metalizada, el bombardeo iónico realizado en materiales de policarbonato de alta temperatura hace posible limitar los fenómenos de abultamiento y la aparición de iridiscencia. También es posible observar que para los policarbonatos tratados, los resultados son similares, sin considerar el orden en el que se realizaron los diversos pasos del procedimiento.

EJEMPLO 5 Tratamiento de un copolímero de polipropileno Las partes hechas de un copolímero de polipropileno son tratadas por bombardeo iónico en la cámara descrita en el ejemplo 1 de acuerdo con las condiciones siguientes: tratamiento por un haz de iones de nitrógeno con una energía de 5 keV.

Las mediciones relacionadas con la desgasificación se realizan como en el ejemplo 2.

Resultado parte no tratada: %T = 90% para una temperatura de 1 10°C, parte tratada: %T = 90% para una temperatura de 130°C Conclusión Estos resultados demuestran que cuando se trata la parte de polipropileno, ésta es menos sensible al fenómeno de desgasificación.

EJEMPLO 6 Caracterización de la capa tratada por bombardeo iónico-eiemplo sobre PMMA Con el propósito de caracterizar la capa tratada por bombardeo iónico se realizó un análisis por calorimetría de barrido diferencial (DSC) y por espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR).

Se estudiaron diversas partes con el propósito de compararlas y se tomaron muestras.

Se tomó una muestra de referencia de PMMA no tratados.

Las muestras se mencionaron de la forma siguiente: Análisis por DSC Las muestras No. 2 a 4 se preparan por extracción en acetato de etilo (disolvente verdadero de PMMA termoplásticos). Se nota la presencia de una fracción indisoluble (depósito) en las muestras 2 a 4. Esta fracción indisoluble se seca y posteriormente se analiza en DSC en comparación con la fracción soluble, también seca y analizada, de la hoja de referencia. El termograma que resulta del análisis DSC está presente en la figura 2.

Se hace notar que la temperatura de transición del cristal (Tg) desapareció en las muestras 2 a 4. Además se observó que ninguna de las fracciones indisolubles se derritió al final del análisis DSC (observación del contenido de las cápsulas).

Análisis por espectroscopia FTIR Las muestras 2, 3 y 5 se analizaron por FTIR ( espectroscopia infrarroja transformada de Fourier). El espectro infrarrojo que resultó del análisis se presenta en la figura 3. Se hace notar que el tratamiento de bombardeo iónico no da lugar a un cambio fundamental en la naturaleza química del material. Se trata claramente de PMMA en las tres muestras analizadas. Por otro lado se observa la desaparición de un pico específico de un CH3 (rodeado por un círculo punteado en la figura) y la aparición de un pico característico de un enlace de OH (indicado por una flecha en la figura), lo que indica la creación de un puente (C-O-C) entre las cadenas de macromoléculas.

EJEMPLO 7 Demostración de los efectos de la adhesión de la capa tratada por bombardeo iónico-eiemplo sobre PMMA Las pruebas se realizaron para determinar el efecto de la adhesión en la superficie de una capa de PMMA tratada por haz de iones. Cada muestra analizada se sometió a un haz de iones generada por helio (He+). La dosis de iones recibidos varió de una muestra a la otra.

La adhesión de la capa tratada de estas muestras se evaluó al medir el componente polar de la energía de la superficie de la capa tratada de la muestra correspondiente. La energía de la superficie comprende específicamente un componente dispersivo y un componente polar, y es el componente polar el que está correlacionado con la adhesión de dicha superficie. A mayor componente polar, mejor adhesión.

El componente polar de la energía de la superficie se calculó por un método del tipo Zisman. Se mide el ángulo que una gota de disolvente depositada en una superficie tratada. Al realizar la medición de tres disolventes diferentes de energía superficial conocida se miden exitosamente la energía de la superficie de la capa tratada y también su componente polar y su componente dispersivo.

El cuadro siguiente presenta los resultados obtenidos en varias muestras.

Al considerar el componente polar de la energía de la superficie de varias muestras tratadas (muestras No. 1 a la 4) y el de la muestra no tratada (No. 5) se observó que la mejor adhesión la obtuvo la muestra No. 3 Sin embargo, esta adhesión es muy cercana a la de la muestra No. 5, específicamente, la muestra de control sin ningún tratamiento. En todas las demás muestras, el componente polar y por lo tanto la adhesión se redijo significativamente. Cuanto mayor es la desviación de la dosis recibida por la muestra 3, peor es la adhesión.

Estos resultados demuestran que en el mejor de los casos, el tratamiento de haz de iones no tiene influencia en la adhesión de la capa tratada y por parámetros precisos. Para la mayoría de las dosificaciones, el tratamiento de haz de iones reduce la adhesión.

Por lo tanto, se sigue que para los polímeros para los cuales la adhesión ya es baja, como los PM A, PC, y PC de alta temperatura, será difícil metalizar la superficie del material tratado basado en polímero(s). Por lo tanto, para tales materiales, cuando se decida metalizar el material y tratarlo con un haz de iones, es conveniente realizar la deposición de la capa metálica sobre el material basado en polímero(s) antes de realizar el tratamiento de haz de iones.

Por ejemplo, al considerar el ejemplo 4, a pesar de que los procedimientos A y B hacen posible limitar los fenómenos de abultamiento y la aparición de iridiscencia, se puede preferir elegir el proceso B para facilitar la etapa de metalización de la parte.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una parte de vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), que tiene un grosor superficial que tiene reticulación aumentada.

2. - La parte de vehículo motor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque tiene un grosor superficial que tiene una reducción en la fracción del volumen libre del material.

3. - La parte de vehículo motor de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque es capaz de obtenerse mediante el procedimiento que comprende el paso que consiste en: a. tratar por medio de bombardeo iónico una superficie del material de la parte.

4.- La parte de vehículo motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada además porque el grosor es menor a 5 µ?p, empezando desde una superficie del material.

5. - La parte de vehículo motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque el polímero(s) es/son seleccionado(s) de un grupo que consiste en policarbonatos (PC), policarbonatos de alta temperatura (PC-HT), poliamidas (PA), polipropilenos (PP) y metacristales de polimetilo (PMMA).

6. - La parte de vehículo motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada además porque también comprende una capa reflectante en una superficie externa de dicho material.

7. - La parte de vehículo motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada además porque dicha parte es una parte de un dispositivo de iluminación y/o señalización.

8. - La parte de vehículo motor de conformidad con la reivindicación anterior, caracterizada además porque dicha parte es un reflector.

9. - La parte de vehículo motor de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada, además porque dicha parte es una parte de estilo, como un anillo.

10. - La parte de vehículo motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada, además porque dicho polímero tiene un Módulo de Young de 23°C de más de 100 Mpa (100 megapascales).

11.- Procedimiento para tratar una parte de un vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s), en el cual se realiza un paso de bombardeo iónico de una superficie externa del material.

12. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque sirve para mejorar las propiedades de resistencia a la temperatura y/o las propiedades de resistencia a agentes químicos de una parte de vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s).

13. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque sirve para modificar las propiedades de reflexión de una parte de vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s).

14. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque sirve para reducir el fenómeno de desgasificación capaz de ocurrir en una parte de vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s).

15. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 1 1 , caracterizado además porque sirve para reducir los fenómenos de iridiscencia y abultamiento de una parte de vehículo motor que comprende un material basado en polímero(s) y una capa reflectante sobre una superficie externa de dicho material.

16. - El procedimiento de conformidad con una de las reivindicaciones 1 1 a 15, caracterizado además porque dicho procedimiento comprende los pasos siguientes: - deposición, en particular por PVD, de una capa, específicamente una capa metálica, sobre la superficie de un material basado en polímero(s), - tratamiento del material por bombardeo iónico, este paso de tratamiento por bombardeo iónico ocurre después del paso de la deposición.

17.- La parte de vehículo motor de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada además porque se obtiene mediante un proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 1 a 16.

18.- Un módulo óptico configurado para producir una función de iluminación y/o de señalización, que comprende una parte de una de las reivindicaciones 1 a 10 o de la reivindicación 17.

19.- Un dispositivo de iluminación y/o de señalización, que comprende una parte de vehículo motor de una de las reivindicaciones 1 a 10, 17 y/o un módulo óptico de la reivindicación 18.