TR201808457T4 - Gömülü pvd katmanına sahip kaplanmış plastik madde. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş bir substrat ve substrat üzerine uygulanan katman sistemi içeren bir plastik parça ile ilgilidir, burada doğrudan substrat üzerine birinci cila katmanı uygulanmakta ve cila katmanının bir PVD katman sistemi takip etmekte olup, PVD katman sistemin en az bir birinci katman, bir ikinci katman ve bir üçüncü katman içermesi, burada birinci katmanın birinci cila katmanı üzerinde bulunması ve yapışkan katmanı olarak kullanılması, ikinci katmanının sabitleyici tampon katman olarak oluşturulması ve üçüncü katmanın renkli katman olarak kullanılması ile karakterize edilmektedir.

Description

TARIFNAME GÖMÜLÜ PVD KATMANINA SAHIP KAPLANMIS PLASTIK MADDE Mevcut bulus kaplama saglanmis plastik parçalar ile ilgilidir. Özellikle, açik havada kullanim için saglanmis ve böylece farkli hava kosullarinda kullanilan bu tür parçalar ile ilgilidir. Bunlari arasinda öncelikle, fakat bunlarla sinirli olmamakla beraber, bir tasitin dis bölgesinde kullanilan plastik parçalar dâhildir.

Bu tür plastik parçalar için uzun süreli kullanimin ardindan bile optik olarak çekici yüzeylerin kalmasi gerekmektedir.

Plastik parçalarin elektroliz ile kaplama yöntemiyle metal bir katman ile kaplama ve böylece metal görünümlü yüzey elde etme bilinmektedir. Bu tür elektrolizli kaplama yöntemleri günümüzde çevre uyumlulugu bakimindan elestirilmektedir, çünkü bu yöntemde kullanilan elektrolitler oldukça zehirlidir. Bu nedenle bir yandan bu zehirli maddelerin kaçmasini önlemek ve diger yandan kullanilan elektrolitlerin çevre dostu sekilde atilmasi için pahali ve zahmetli tekniklerin kullanilmasi gerekmektedir.

Buna alternatif olarak plastik yüzeylerin vakum kaplama, özellikle gaz fazdan ayirma araciligiyla kaplanmasi bilinmektedir. Bu tür yöntemler PVD katmani olusturmaktadir, burada PVD "physical vapor depostion" (fiziksel buharli EP 1736566 dokümaninda, bir metalik yüzey için bir terrnoplastik substratin yüzeyine bir polimer katmanin uygulandigi bir yöntemi açiklanmaktadir, burada bu polimer katman üzerine PVD araciligiyla, örnegin kromdan, metalik bir katman birikmektedir. Polimer katmanin sertlesmesi örnegin UV isini araciligiyla gerçeklesmektedir. EPl736566 dokümaninda kullanim alani hakkinda açik bir sey söylenmemektedir. Bununla birlikte, teknikte uzman kisi, EPl736566 dokümaninda bahsedilen makalelerin, örnegin kozmetik endüstrisinde 37157.11 kullanilanlar gibi, kaplar gibi günlük kullanim maddeleri oldugu izlenimine kapilmaktadir. Çevresel kosullar bu makalelerde ikincil öneme sahiptir. Mevcut bulus çerçevesinde deginilen, tasit bölgeleri için plastik parçalarin kaplanmasi konusundan uzaktir.

Tasit bölgeleri için plastik parçalarin kaplanmasi ile baglantili olarak, katman yapisi özellikle umut vericidir, buna göre PVD katmani plastik substrat üzerine uygulanan cila taban katmani ve PVD katmani üzerine uygulanan bir üst cila katmani arasinda düzenlenmektedir. Bu tür bir ONAY KOPYASI Katman sistemi DE19745407 dokümaninda açiklanmaktadir. Burada, tasitlar için plastik parçalarin kaplandigi asagidaki adimlari içeren yöntem açiklanmaktadir: - Toz emaye cila bir cila katmaninin uygulanmasi - Vakum içinde manyeton araciligiyla metal bilesimden veya metal alasimdan yüksek parlaklikli katmaninin püskürtülmesi - Seffaf, asinmaya dayanikli üst cila katmaninin uygulanmasi.

Burada üst cila katmaninin çevresel etkilere en fazla maruz kaldigi açiktir.

DE19745407 dokümaninda bu nedenle üst cila katmaninin bir CVD yöntemiyle uygulanmasi önerilmektedir. Taban cila katmani bakimindan, taban cila katmaninin substrata iyi yapismasi ve PVD katmanin taban cila katmanina iyi yapismasina dikkat edilmesi gerekmektedir. Taban cila katmaninin substrata iyi yapismasi DE19745407 dokümaninda, taban cila katmani olarak toz emaye cila kullanilmasiyla saglanmaktadir. Bu DE19745407 dokümaninda zorunlu olarak karsimiza çikmaktadir. PVD katmaninin taban cila katmanina iyi yapismasina DE19745407 dokümaninda, yüksek parlakli katmanin püskürtme isleminden önce, özellikle bir yapiskan katmaninin uygulanmasiyla vakumda bir ön islem gerçeklestirilmesiyle saglanmaktadir. Yapiskan katmani olarak ve bu vakuma yerlestirilmek üzere ne kullanilacagi, burada açiklanmamaktadir. 37157.11 Bir diger katman sistemi US7132130B1 dokümaninda açiklanmaktadir. Mevcut bulusun amaci, tasitlar için, kaplamalari plastik maddeye arzu edilen görünümü veren, kaplanmis plastik madde saglamaktir, burada yüzey hava kosullarina karsi yüksek dayanikliliga sahiptir ve örnegin kaya düsmesi gibi, agir çevresel kosullarda en azindan belirli bir kapsamda korunmaktadir ve burada kaplama ekonomik, uygun maliyetli ve çevre dostu olarak gerçeklestirilebilmektedir.

Bulusa uygun sekilde amaca Istem l'e göre kaplanmis bir plastik parça ile ulasilmaktadir. Bulus sahipleri, çevresel kosullara karsi sabit sekilde kaplanmis plastik parçanin, taban cila katmani üzerine uygulanacak en az üç tabakali PVD katmanin kullanilmasiyla gerçeklesebilecegini bulmustur. Tercihen en az üç tabakali PVD katmani üzerine bir üst cila katmani uygulanmaktadir. Bu üç tabakali PVD katmaninin çekirdeginde, tüm katman sistemine sabitlik saglayan orta bölgede yer alan kalin tampon katman bulunmaktadir. Tampon katman ve temel Cila katmani arasinda bulusa göre bir yapiskan katmani saglanmaktadir.

Tampon katman üzerinde bulusa göre renkli bir katman saglanmaktadir. Bulusa uygun yapi sayesinde pahali toz emaye cila kullanimi ve ilgili yöntemin kullanilmasina gerek kalmayacagi gösterilmistir. Tahmini olarak tampon katman PVD katman sisteminin, temel cilanin substrat yüzeyinden ayrilmasini zorlastiran mekanik özelliklerinin olusmasina neden olmaktadir. PVD katman sisteminin malzemeleri olarak özellikle periyodik sistemdeki IVb, Vb ve VIb grubu elementleri ve alüminyum ile bunlarin karisimlari ve/veya bunlarin ilgili nitritleri, oksitleri ve/veya karbitleri kullanilmaktadir. Periyodik sistemdeki IIIA ve/veya lVA gruplarindaki elementlerin katiklanmasi avantajli olabilmektedir.

Temel cila olarak bu nedenle, UV isin araciligiyla çapraz baglanabilen ve basit bir püskürtme yöntemiyle uygulanabilen örnegin fotosentitif cila kullanilmaktadir.

Tercihen renkli PVD katmani, alttaki PVD katmani hem kimyasal, örnegin korozyona karsi, hem de mekanik olarak, örnegin kaya düsmesine karsi koruyan, 37157.11 üst cila katmani olarak saglanmaktadir. Üst cila olarak UV isin araciligiyla çapraz baglanabilen ve basit bir püskürtme yöntemiyle uygulanabilen örnegin fotosentitif cila kullanilmaktadir. Özellikle tercih edilen bir yapilandirmaya göre, UV çapraz bagli cila ek olarak UV engelleyici maddeye sahiptir. Üst cilanin tamamen çapraz baglanmasi için gereken süre UV engelleyici madde nedeniyle uzamaktadir. Bir tasitin dis bölgesinde kullanilan plastik parçalar siklikla yogun günes isinlarina maruz kalmaktadir. UV engelleyici maddenin UV çapraz bagli üst cilaya uygulanmasi, engelleyici etki nedeniyle daha yavas eskimeye (örnegin sararma) ve böylece plastik parçanin daha uzun süre görsel olarak çekici görünümüne yol açmaktadir.

Bulus örnekler ve sekle dayanarak detayli açiklanmaktadir.

Sekil 1, mevcut bulusun bir yapilandirmasina göre katman yapisini sematik olarak göstermektedir.

Mevcut bulusun bir yapilandirmasina göre 10 nm kalinlikta taban cila katmani plastik substrata uygulanmaktadir. Bu amaçla substrat, UV çapraz bagli cila bir cilalama cihazi ile püskürtülmeden önce temizlenmektedir, kurutulmaktadir ve bosaltilmaktadir. Bu sekilde islem uygulanmis substratlar örnegin IR (kizilötesi) isin araciligiyla olasi çözücülerden ayrilmaktadir ve kurutulmaktadir. Daha sonra taban cila katmani etrafinda çapraz baglama için yogun UV isimasi gerçeklesmektedir.

Taban cila katmani uygulandiktan, kurutulduktan ve çapraz baglandiktan sonra, substrat PVD kaplama sistemine verilmektedir. Kaplama sisteminde mevcut örnekte söz konusu olan manyeton fiskirimli sistemdir. Kaplanacak olan malzeme iyon bombardimani yoluyla bir fiskirtma hedefi ile atomize edilmektedir ve kaplanacak olan substrat üzerine çökeltilmektedir. Mevcut örnekte, substratin önce krom hedeflerinin ötesine geçtigi bir inline sistem kullanilmaktadir. Bu 37157.11 sayede 30 nm kalinlikta krom katmani taban cila üzerinde toz haline getirilmektedir. Ardindan substrat PVD kaplama sisteminde zirkonyum hedefini geçmektedir ve 100 nm kalinlikta tampon katman zirkonyumdan püskürtülmektedir. Ardindan substrat tekrar krom hedefini geçmektedir, bu 60nm kalinlikta krom katmaninin püskürtülmesine neden olmaktadir. Arzu edilen bulusa uygun PVD katman sistemi substrata uygulandiktan sonra substrat PVD kaplama sisteminden çikarilmaktadir.

Tüm katman sisteminin sabitlenmesi için, mevcut örnekte zirkonyum katmandan olusan tampon katman vardir. Bulus sahibinin bulduguna göre avantajli olarak bu tampon katmana bir iç yapi katmak avantajlidir. Mevcut bulusa göre tampon katman farkli serlik ve/veya elastisitelerde farkli katman malzemelerinden yapilmaktadir. Mevcut örnekte ayrica yalnizca zirkonyum tampon katmani için katman malzemesi olarak kullanilmistir. Tampon katmana bir iç yapi vermek için kaplama sirasinda proses parametresi ayarlanmistir. Bir yandan kaplama, kaplama duraklamalari ile ayrilan 6 kaplama araligina ayrilmistir, burada bir kaplama araligini takip eden kaplama duraklamasi kaplama araliginin yaklasik yarisi kadar olacak sekilde seçilmistir. Diger yandan akim degismistir. Akim siddeti, son üç kaplama araligi için, ilk üç kaplama araligina göre yaklasik %20 azaltilmistir.

Mevcut örnekte ilk üç kaplama araligi için 28 amper kullanilirken, son üç kaplama araligi için 24 amper kullanilmistir. Bu islem sayesinde tampon katmaninda tahminen derinlige bagli yogunluk dagilimi gerçeklesmektedir, böylece yogunluk daha az yogun alanlarla dönüsümlü hale gelmektedir ve böylece tampon katmanini sabitlemektedir. Bu sayede olusan katman tabakalari tercihen SEM'de çözülebilmektedir.

Mevcut bulusun tercih edilen bir yapilandirmasina göre, özellikle tercihen bir veya daha fazla UV engelleyici madde saglanan UV çapraz bagli ciladan 20 um kalinlikta üst cila katmani kaplanmaktadir. Burada taban cila katmanina uygun sekilde açiklanan yöntem kullanilabilmektedir. PVD kaplamali yüzey, PVD kaplamali plastik parça dogrudan Cilali PVD kaplamanin ardindan kaplandigi 37157.11 sürece temizlenmek zorunda degildir.

Bu yapilandirmada özellikle avantajli olan, PVD katmaninin üst cila katmani için alüminyum yüzey olusturmasidir.

Mevcut bulusun ikinci yapilandirmasina göre 10 mm kalinlikta taban cila katmani plastik substrata uygulanmaktadir. Bu amaçla substrat, UV çapraz bagli cila bir cilalama cihazi ile püskürtülmeden önce temizlenmektedir, kurutulmaktadir ve bosaltilmaktadir. Bu sekilde islem uygulanmis substratlar örnegin IR (kizilötesi) isin araciligiyla olasi çözücülerden ayrilmaktadir ve kurutulmaktadir. Daha sonra taban cila katmani etrafinda çapraz baglama için yogun UV isimasi gerçeklesmektedir.

Taban cila katmani uygulandiktan, kurutulduktan ve çapraz baglandiktan sonra, substrat PVD kaplama sistemine verilmektedir. Kaplama sisteminde mevcut örnekte söz konusu olan manyeton fiskirimli sistemdir. Kaplanacak olan malzeme iyon bombardimani yoluyla bir fiskirtma hedefi ile atomize edilmektedir ve kaplanacak olan substrat üzerine çökeltilmektedir. Mevcut örnekte, substratin önce krom hedeflerinin ötesine geçtigi bir inline sistem kullanilmaktadir. Bu sayede 60 nm kalinlikta krom katmani taban cila üzerinde toz haline getirilmektedir. Tercih edilen katman kalinliklari 20 nm ila 100 nm'dir.

Ardindan substrat PVD kaplama sisteminde alüminyum hedefini geçmektedir ve 200 nm kalinlikta tampon katman alüminyumdan püskürtülmektedir. Tercih edilen katman kalinliklari 80 nm ila 250 nm`dir.

Son olarak, son renk katmani iki parçali olarak olusturulmaktadir. Ilk olarak, 60nm kalinliginda bir krom katmani atomize edilerek tekrar püskürtülmektedir.

Bu yüzeyin maviligini saglamaktadir. Tercih edilen katman kalinliklari 20 nm ila 100 nm'dir. Ardindan substrat tekrar alüminyum hedefini geçmektedir, bu 35 nm kalinlikta alüminyum katmaninin püskürtülmesine neden olmaktadir ve renk 37157.11 açilmaktadir. Tercih edilen katman kalinliklari 10 nm ila 50 nm'dir.

Bu ikinci yapilandirmada da üst cila katmaninin saglanmasi avantajli olabilmektedir. Mevcut bulusun tercih edilen bir yapilandirmasina göre, özellikle tercihen bir veya daha fazla UV engelleyici madde saglanan UV çapraz bagli Ciladan 20 pm kalinlikta üst Cila katmani kaplanmaktadir. Burada taban cila katmanina uygun sekilde açiklanan yöntem kullanilabilmektedir. PVD kaplamali yüzey, PVD kaplamali plastik parça dogrudan cilali PVD kaplamanin ardindan kaplandigi sürece temizlenmek zorunda degildir. En dis PVD katmani yine de bir alüminyum katman oldugu ve alüminyum oksijen ile kolaylikla birlestiginden, PVD katman üzerindeki üst cila katmaninin dayanikliligi üstünde etkiye sahip olabilecek olan alüminyum oksit katmanini olusabilmektedir. Buna göre, bu bulusun yukarida tarif edilen birinci yapilandirmasi, alüminyum kullaniminin tamamen engellenmesi avantajina sahiptir.

Bu sekilde olusan plastik parça örnegin motorlu tasitlarda iç bölgede ve/veya dis bölgede düzenlenebilmektedir. Dis bölgeye örnek pervazlar ve radyatör izgaralaridir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Bir substrat ve substrata uygulanan katman sistemi içeren plastik parça olup, burada birinci cila katmani dogrudan substrata uygulanmaktadir ve PVD katman sistemi cila katmanini takip etmektedir, PVD katman sisteminin en az bir birinci katman, bir ikinci katman ve bir üçüncü katman içermesi, burada birinci katmanin birinci cila katmani üzerinde yer almasi ve yapiskan bir katman olarak tasarlanmasi, ikinci katmanin bir sabitleyici tampon katman olarak olusturulmasi ve üçüncü katmanin bir renklendirme katmani olarak tasarlanmasi, burada tampon katmanin SEM°de katmanlar olarak görünür bir iç yapiya sahip olmasi ve/veya tampon katmanin katmanlarinin sertlik ve/Veya elastisite bakimindan farkli özelliklere sahip olmasi ile karakterize edilmektedir. Tampon katmanin zirkonyum içermesi ile karakterize edilen Istem 1”e göre plastik parça. Tampon katmanin bir zirkonyum katman olmasi ile karakterize edilen Istem Taban cila katmaninin, Sum ve 40 um araliginda bir kalinliga sahip olmasi ve tercihen 10 um kalinlikta olmasi ile karakterize edilen önceki istemlerden birine göre plastik parçasi. Birinci cila katmaninin, fotosensitif cilanin UV çapraz bagli bir katmani olmasi ile karakterize edilen önceki istemlerden birine göre plastik parça. Üst cila katmaninin PVD katmani üzerinde saglanmasi ile karakterize edilen önceki istemlerden birine göre plastik parça. Üst cila katmaninin, fotonsensitif katmanin UV çapraz bagli bir katmani olmasi ile karakterize edilen Istem Öiya göre plastik parça. Üst cila katmaninin UV engelleyicileri içermesi ile karakterize edilen lstem 6 veya 7'den birine göre plastik parça. Katmanlarin farkli malzeme konsantrasyonlari ve/veya derinlige bagli yogunluk islevi ile karakterize edilmesi ile karakterize edilen önceki istemlerden birine göre plastik parça. Yapiskan katmaninin, krom içermesi ve tercihen bir krom katmani olmasi ile karakterize edilen önceki istemlerden birine göre plastik parça. Renk katmaninin krom ve/Veya alüminyum içermesi, renk katmaninin tercihen bir krom katmanindan ve üstünde yer alan alüminyum katmandan yapilmasi ile karakterize edilen önceki istemlerden birine göre plastik parça. Önceki istemlerden birine göre bir plastik parçanin iç bölgesinde ve/veya dis bölgesinde düzenlendigi motorlu tasit.