WO2004035857A2 - Plasmapolymere haftschichten - Google Patents

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WO2004035857A2 PCT/EP2003/011438 EP0311438W WO2004035857A2 WO 2004035857 A2 WO2004035857 A2 WO 2004035857A2 EP 0311438 W EP0311438 W EP 0311438W WO 2004035857 A2 WO2004035857 A2 WO 2004035857A2
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    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/52—Two layers
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    • 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
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/62—Plasma-deposition of organic layers
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    • C09J2400/10—Presence of inorganic materials
    • C09J2400/16—Metal
    • C09J2400/166—Metal in the pretreated surface to be joined

Definitions

  • the present invention relates to a method for applying a coating that can be used as an adhesive layer to a substrate.
  • adhesive layer includes in particular adhesion promoters and adhesives.
  • adhesion promoter refers to substances that serve to improve the adhesive strength of materials to be combined with one another (e.g. plastics, rubber, metal, leather, glass, silicones, paints).
  • adhesion promoter also includes the so-called “adhesives”.
  • adhesion promoters and in particular adhesion promoters for plastics and adhesives, often comprise a large proportion of organic ones Solvents that are released into the atmosphere after application of the coupling agent to a substrate (part to be joined).
  • Adhesives are adhesives that connect workpieces via adhesive forces (attractive forces between the adhesive and the workpiece) and cohesive forces (internal cohesion of the adhesive). Conventional adhesives also often contain organic solvents.
  • WO 01/61069 A2 describes the plasma-polymeric deposition of acetylene on a metal substrate using the low-pressure process. It is reported that the corresponding coating based on acetylene has the properties of an adhesive layer and the acetylenic character of the precursor is retained in the coating due to the process conditions chosen. However, the process conditions described in WO 01/61069 can only be set in a relatively complex manner.
  • the object of the present invention to provide an adhesive layer and a method for its application, the adhesive layer and method being versatile, ie in particular improving the adhesive strength of a large number of materials to be combined with one another.
  • the adhesive layer to be specified should be able to be applied to a corresponding substrate (joining part) by means of a robot-compatible method, which enables installation in a (possibly already existing) product line (“in-line suitability”).
  • a high process speed should be achievable ,
  • a method according to the invention for applying a plasma polymer coating which can be used as an adhesive layer accordingly comprises the following steps:
  • Precursor material on the substrate so that at least some of the double and / or triple bonds of the precursor material are retained.
  • the plasma is preferably generated using a non-oxidizing working gas (ionization gas) and then directed onto the (arbitrarily shaped) substrate.
  • a non-oxidizing working gas ionization gas
  • nitrogen is preferred as the working gas, but noble gases can also be used as the working gas.
  • WO 01/32949 A1 describes devices for plasma coating of surfaces which can be used in the method according to the invention.
  • the precursor material advantageously comprises at least one precursor which is selected from the group consisting of: compounds with one or more double bonds or, as far as chemically possible, triple bonds between (a) C and C, (b) C and O, (c ) C and S as well as (d) C and N. If the parameters of the plasma polymer deposition process are selected appropriately, the double and / or triple bonds contained in the precursor are at least partially preserved when incorporated into the resulting plasma polymer coating and then stand as a reactive double or triple bond to disposal.
  • Triple bond types may be preferred.
  • precursors which are in a liquid or - even better - gaseous state at a temperature of 298 K and a pressure of 1 bar.
  • a precursor which is present in the liquid state in the liquid state should have a high vapor pressure and should be easy to convert into the gas state.
  • the devices known, for example, from WO 01/32949 A1 for plasma coating of surfaces can also be used for the deposition of acetylene and similarly reactive precursors. Because the exit temperature from the plasma nozzle of such a device is usually over 1000K; and acetylene is normally used for welding, ie burned, at atmospheric pressure.
  • all materials that can be coated with plasma polymer are suitable as the substrate that is provided with the plasma polymer coating according to the invention.
  • only individual materials that are known to the person skilled in the art are problematic, for example materials provided with a non-stick coating (for example materials with a teflon-like coating or showing a lotus effect) or plastics chemicals that are particularly problematic in terms of plasma chemistry.
  • the geometry of the substrate is arbitrary.
  • Metals especially Fe alloys (steels, especially V4A), iron, non-Fe metals (e.g. aluminum, nickel) and corresponding alloys are particularly suitable as substrates.
  • plastics and in particular polar types are suitable as substrates.
  • the plastics can e.g. B. Thermoplastics (e.g. PVC, PMMA), thermosets (e.g. epoxy resins, polyurethanes) or elastomers (e.g. NBR, CR, AU, ECO).
  • any other artificial or natural materials such as. B. glasses and ceramics, organic fibers and fabrics, leather, wood, lacquers, silicone materials and the like can be used as a substrate.
  • the plasma polymer coating on the substrate which comprises double and / or triple bonds, is preferably composed by suitable choice of the process parameters (precursors; deposition conditions) in such a way that the direct vulcanization of a vulcanizable polymer onto the plasma polymer coating is possible.
  • "Vulcanizable polymers” are plastic, rubber-like, unsaturated or saturated polymers which can be converted into the rubber-elastic state by crosslinking with high-energy radiation, peroxides, sulfur (compounds) or heat.
  • the present invention also relates to a method for producing an article which connects a substrate and is connected thereto a plastic material, an organic adhesive, a varnish, a silicone material or the like.
  • the process comprises the following steps:
  • the plastic material is preferably a vulcanizable polymer which is vulcanized directly onto the plasma polymer coating.
  • the organic adhesive is a physically setting or (preferably) chemically curing adhesive system such as an epoxy resin or a polyurethane.
  • the application of an organic adhesive is preferably followed by the connection of the substrate / adhesive composite to a workpiece (a second substrate).
  • a plasma polymer coating based on the precursor acetylene was applied to a substrate made of Noryl (type EN130).
  • the experimental parameters were as follows:
  • ionizing gas nitrogen, 131 / min
  • Precursor acetylene (C 2 H 2 ), 8 l / min Average DC link voltage (with arrangement of 7 nozzles): 500 V (max. Power)
  • the deposited layer was examined by IR spectroscopy; the IR spectrum obtained is added as Fig. 1.
  • the plasma polymeric coating comprises CC and CO double bonds. It can also be seen that nitrogen, which was used as ionizing gas, was also built into the plasma polymer coating. Nitrogen is particularly preferred as the ionizing gas.
  • the plasma polymer coating produced with the process parameters given above allows the direct vulcanization of EPDM, whereby a considerably higher adhesion of the EPDM was achieved than in a comparative experiment without a plasma polymer coating (attempt to directly vulcanize EPDM onto Noryl). In a roller peeling test, it was shown that the adhesion of the EPDM to the noryl, which was supported by the plasma polymer adhesion promoter, was so strong that the EPDM material cracked in part without affecting the joining contact.

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Applikation einer als Haftschicht einsetzbaren plasmapolymeren Beschichtung auf ein Substrat, mit folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Substrats, - Bereitstellen eines Precursormaterials, das Doppel- und/oder Dreifachbindungen umfasst, - in einem Druckbereich zwischen 0,2 und 2 bar (a) Erzeugen eines Plasmastrahls eines Arbeitsgases, (b) Einspeisen eines Precursormaterials in den Plasmastrahl des Arbeitsgases, so dass das Arbeitsgasplasma das Precursormaterial in den Plasmazustand überführt, (c) Abscheiden des im Plasmazustand befindlichen Precursormaterials auf dem Substrat, so dass zumindest ein Teil der Doppel- und/oder Dreifachbindungen des Precursormaterials erhalten bleibt.

Description

Plasmapolymere Haftschichten
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Applikation einer als Haftschicht einsetzbaren Beschichtung auf ein Substrat.
Der Begriff Haftschicht umfasst dabei insbesondere Haftvermittler und Adhäsive.
Der Begriff Haftvermittler bezeichnet im Rahmen des vorliegenden Textes Stoffe, die der Verbesserung der Haftfestigkeit miteinander zu kombinierender Werkstoffe (z. B. Kunststoffe, Gummi, Metall, Leder, Glas, Silikone, Lacke) dienen. Der Begriff Haftvermittler umfasst dabei auch die sogenannten „Haftmittel".
Konventionelle Haftvermittler, und insbesondere Haftvermittler für Kunst- und Klebstoffe, umfassen häufig einen großen Anteil an organischen Lösungsmitteln, der nach Applikation des Haftvermittlers auf ein Substrat (Fügeteil) in die Atmosphäre abgegeben wird.
Adhäsive sind Klebstoffe, die Werkstücke über Adhäsionskräfte (Anziehungskräfte zwischen Adhäsiv und Werkstück) und Kohäsionskräfte (innerer Zusammenhalt des Adhäsiv) verbinden. Konventionelle Adhäsive enthalten ebenfalls häufig organische Lösungsmittel.
Der Einsatz von organischen Lösungsmitteln in Haftvermittlern und Adhäsiven wird jedoch zunehmend unter ökologischen Gesichtspunkten kritisiert.
Es wurde bereits mehrfach der Einsatz plasmapolymerer Haftschichten vorgeschlagen, doch bestand hierbei in der Praxis eine nachteilige Beschränkung auf im wesentlichen flache Substrate, und die apparativen Anforderungen erschienen häufig inakzeptabel.
In der WO 01/61069 A2 ist die plasmapolymere Abscheidung von Acetylen auf einem Metall-Substrat im Niederdruckverfahren beschrieben. Es wird berichtet, dass die entsprechende Beschichtung auf Basis von Acetylen die Eigenschaften einer Haftschicht besitzt und der acetylenische Charakter des Precursors in der Beschichtung aufgrund der gewählten Verfahrensbedingungen erhalten bleibt. Die in der WO 01/61069 beschriebenen Verfahrensbedingungen sind jedoch nur relativ aufwendig einstellbar.
In der US 4,374,694 und der US 4,396,450 wird beschrieben, dass bestimmte Oxirane bzw. zyklische Thioether mittels eines Plasmas auf Metallsubstraten abgeschieden werden kann. Die plasmapolymeren Beschichtungen dienen dann als Haftschicht gegenüber vulkanisierbaren Kunststoffen. Gearbeitet wird allerdings jeweils wiederum unter Niederdruckbedingungen, so dass die oben erwähnten Nachteile auch hier zutreffen. In der DE 100 17 846 C2 ist beschrieben, dass polymerisierbare organische Verbindungen, die eine Kohlenstoff-Doppelbindung und zusätzlich eine bestimmte funktionelle Gruppe besitzen, bei Atmosphärendruck mittels einer filamentierten Barriereentladung oder einer elektrisch gesteuerten Bogenentladung in ein Plasma überführt und anschließend auf ein Substrat appliziert werden können. Die applizierten plasmapolymeren Beschichtungen dienen dabei als Haftschichten. Anders als die zuvor diskutierten Veröffentlichungen wird somit der Einsatz von Atmosphärendruckbedingungen offenbart, jedoch sind die vorgeschlagenen Apparaturen zur Erzeugung und Applikation des Plasmas in ihrer Anwendbarkeit beschränkt, und zwar insbesondere, weil (a) das Substrat in einem sehr geringen Abstand von den für die Plasmaerzeugung notwendigen Elektroden angeordnet werden muss, so dass nur flache Substrate und (b) nur elektrisch nichtleitende Substrate unproblematisch beschichtet werden können.
Weitere Veröffentlichungen, die bereits den Einsatz plasmapolymerer Beschichtungen als Haftschichten und Verfahren zur Herstellung entsprechender plasmapolymerer Beschichtungen beschreiben sind: DE 42 32 390 A1 , DE 198 07 086 A1 , DE 195 05 449 C2, DE 697 05 556 T2.
Aus dem Stand der Technik ist jedoch kein Verfahren bekannt, das beispielsweise die Abscheidung von Acetylen (oder aber die Abscheidung eines anderen Precursors mit Doppel- oder Dreifachbindungen) zur Bildung einer Haftschicht unter Bedingungen erlaubt, die (a) Substrate mit stark profilierter Oberfläche ermöglicht und dabei (b) verfahrenstechnisch einfach sind.
Es war deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Haftschicht und ein Verfahren zu deren Applikation anzugeben, wobei Haftschicht und Verfahren vielseitig einsetzbar sind, d. h. insbesondere die Haftfestigkeit einer Vielzahl miteinander zu kombinierender Werkstoffe verbessern. Vorzugsweise sollte die anzugebende Haftschicht mittels eines robotertauglichen Verfahrens auf ein entsprechendes Substrat (Fügeteil) appliziert werden können, das den Einbau in eine (gegebenenfalls bereits bestehende) Produktlinie ermöglicht („In-Line-Tauglichkeit"). Dabei sollte vorzugsweise eine hohe Prozessgeschwindigkeit erreichbar sein.
Gemäß einer speziellen Teilaufgabe sollte es vorzugsweise möglich sein, ein vulkanisierbares Polymer direkt auf die applizierte (im Rahmen der Erfindung anzugebende) plamapolymeren Haftschicht aufzuvulkanisieren.
Des weiteren sollte es möglich sein, die Haftschicht auf beliebig geformte Substrate zu applizieren.
Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, dass plasmapolymere Beschichtungen, die reaktive Doppel- und/oder Dreifachbindungen enthalten, insbesondere dann als Haftschichten im Sinne der obigen Ausführungen und Aufgabenstellungen eingesetzt werden können, wenn sie mittels eines thermischen Nicht-Gleichgewichtsplasmas auf einem Substrat (Fügeteil) abgeschieden wurden. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Applikation einer als Haftschicht einsetzbaren plasmapolymeren Beschichtung auf ein Substrat umfasst dementsprechend folgende Schritte:
Bereitstellen eines Substrats,
Bereitstellen eines Precursormatenals, das Doppel- und/oder Dreifachbindungen umfasst,
- In einem Druckbereich zwischen 0,2 und 2 bar (d.h. bei oder nahe Atmosphärendruck)
(a) Erzeugen eines Plasmastrahls eines Arbeitsgases, (b) (räumlich getrenntes) Einspeisen eines Precursormatenals in den Plasmastrahl des Arbeitsgases, so dass das Arbeitsgasplasma das Precursormaterial in den Plasmazustand überführt,
(c) Abscheiden des im Plasmazustand befindlichen
Precursormaterials auf dem Substrat, so dass zumindest ein Teil der Doppel- und/oder Dreifachbindungen des Precursormaterials erhalten bleibt.
Das Plasma wird vorzugsweise mit Hilfe eines nicht oxidierenden Arbeitsgases (lonisationsgases) erzeugt und dann auf das (beliebig geformte) Substrat gelenkt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist Stickstoff als Arbeitsgas bevorzugt, aber auch Edelgase können als Arbeitsgas Verwendung finden.
In der WO 01/32949 A1 sind Vorrichtungen zur Plasmabeschichtung von Oberflächen beschrieben, die im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können.
Vorteilhafterweise umfasst das Precursormaterial zumindest einen Precursor, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: Verbindungen mit einer oder mehreren Doppel- oder, soweit chemisch möglich, Dreifachbindungen zwischen (a) C und C, (b) C und O, (c) C und S sowie (d) C und N. Bei geeigneter Wahl der Parameter des plasmapolymeren Abscheidungsverfahrens bleiben die im Precursor enthaltenen Doppel- und/oder Dreifachbindungen bei Einbau in die entstehende plasmapolymere Beschichtung zumindest teilweise erhalten und stehen dann als reaktive Doppel- oder Dreifachbindung zur Verfügung.
Abhängig von der Wahl des Werkstoffes, dessen Haftung auf dem
Substrat verbessert werden soll, können unterschiedliche Doppel-oder
Dreifachbindungstypen bevorzugt sein. Der Fachmann wird zur Lösung eines gegebenen Haftvermittlungsproblems Precursoren in Betracht ziehen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, die besteht aus: Verbindungen mit einer oder mehreren Doppel- und/oder, soweit chemisch möglich, Dreifachbindungen zwischen (a) C und C, (b) C und O, (c) C und S sowie (d) C und N, insbesondere also organische Verbindungen mit einer Funktionalität des Typs C=S, C=O, C=N, C≡-N, C=C oder C≡C.
Beispiele von Precursoren, die sich im erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt einsetzen lassen, sind Acetylen (besonders bevorzugt), Derivate des Acetylen (Alkine), Ethylen, Derivate des Ethylen, Cyclopentadien, Cyclooctadien, Derivate der vorgenannten cyklischen Verbindungen, Carbonyle, Carboxyle, Lactone, Anhydride und andere Verbindungen mit einer C=O-Bindung, Thione und andere Verbindungen mit einer C=S-Bindung, Nitrile, aromatische Verbindungen (das delokalisierte Elektronensystem aromatischer Verbindungen wird für die Zwecke des vorliegenden Textes als System von Doppelbindungen aufgefasst), heteroaromatische Verbindungen etc.
Aus verfahrenstechnischen Gründen ist dabei der Einsatz von Precursoren bevorzugt, die bei einer Temperatur von 298 K und einem Druck von 1 bar im flüssigen oder - noch besser - gasförmigen Aggregatzustand vorliegen. Ein unter den genannten Bedingungen im flüssigen Aggregatzustand vorliegender Precursor sollte dabei einen hohen Dampfdruck besitzen und leicht in den Gaszustand überführbar sein.
Überraschend ist, dass die z.B. aus der WO 01/32949 A1 bekannten Vorrichtungen zur Plasmabeschichtung von Oberflächen auch zur Abscheidung von Acetylen und ähnlich reaktiven Precursoren eingesetzt werden können. Denn die Austrittstemperatur aus der Plasmadüse einer derartigen Vorrichtung beträgt in der Regel über 1000K; und Acetylen wird normalerweise bei Atmosphärendruck zum Schweißen verwendet, d.h. verbrannt. Als Substrat, das mit der erfindungsgemäßen plasmapolymeren Beschichtung versehen ist, kommen grundsätzlich alle Werkstoffe in Frage, die sich plasmapolymer beschichten lassen. Problematisch sind insoweit nur einzelne Werkstoffe, die dem Fachmann bekannt sind, beispielsweise mit einer Antihaftbeschichtung versehene Werkstoffe (z. B. Werkstoffe mit einer teflonartigen oder einen Lotuseffekt zeigenden Beschichtung) oder aus sich heraus plasmachemisch besonders problematische Kunststoffe. Die Geometrie des Substrats ist - wie erwähnt - beliebig.
Besonders gut geeignet als Substrat sind Metalle, insbesondere Fe- Legierungen (Stähle, insbesondere V4A), Eisen, Nicht-Fe-Metalle (z. B. Aluminium, Nickel) und entsprechende Legierungen. Ferner eigenen sich als Substrat viele Kunststoffe und hierbei insbesondere polare Typen. Die Kunststoffe können z. B. Thermoplaste (z.B. PVC, PMMA), Duromere (z.B. Epoxidharze, Polyurethane) oder Elastomere (z.B. NBR, CR, AU, ECO) sein. Neben den genannten Materialien können aber auch beliebige andere künstliche oder natürliche Materialien wie z. B. Gläser und Keramiken, organische Fasern und Gewebe, Leder, Holz, Lacke Silikonmaterialien und dergleichen als Substrat eingesetzt werden.
Die plasmapolymere Beschichtung auf dem Substrat, welche Doppel- und/oder Dreifachbindungen umfasst, wird vorzugsweise durch geeignete Wahl der Verfahrensparameter (Precursoren; Abscheidungsbedingungen) so zusammengesetzt, dass die direkte Aufvulkanisierung eines vulkanisierbaren Polymers auf die plasmapolymere Beschichtung möglich ist. „Vulkanisierbare Polymere" sind dabei plastische, kautschukartige, ungesättigte oder gesättigte Polymere, die sich durch Vernetzung mit energiereicher Strahlung, Peroxiden, Schwefel(-Verbindungen) oder Wärme in den gummielastischen Zustand überführen lassen.
Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Herstellung eines Artikels betrifft, der ein Substrat und damit verbunden ein Kunststoffmaterial, einen organischen Klebstoff, einen Lack, ein Silikonmaterial oder dergleichen umfasst. Das Verfahren umfasst dabei folgende Schritte:
- Applikation einer als Haftschicht einsetzbaren plasmapolymeren Beschichtung auf ein Substrat gemäß einem der hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren,
- Aufbringen eines Kunststoffmaterials oder eines organischen Klebstoffs, eines Lackes oder eines Silikonmaterials auf der vom Substrat abgewandten Seite der plasmapolymeren Beschichtung, so dass die plasmapolymere Beschichtung die
Haftung zwischen Substrat und Kunststoffmaterial, organischem Klebstoff, Lack bzw. Silikonmaterial erzeugt oder verbessert.
Vorzugsweise ist das Kunststoffmaterial ein vulkanisierbares Polymer, das direkt auf die plasmapolymere Beschichtung aufvulkanisiert wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem organischen Klebstoff um ein physikalisch abbindendes oder (bevorzugt) chemisch härtendes Klebstoffsystem wie ein Epoxidharz oder ein Polyurethan.
Vorzugsweise schließt sich an das Aufbringen eines organischen Klebstoffs das Verbinden des Substrat/Klebstoff-Verbunds mit einem Werkstück (einem zweiten Substrat) an.
Einige grundlegende Untersuchungen zur vorliegenden Erfindung wurden am System Noryl/EPDM durchgeführt. Noryl war dabei das Substrat und EPDM diente als Beispiel für ein Polymer, das um ein Substrat aus Noryl umspritzt werden soll. Die Untersuchungen zeigten insoweit, dass auf erfindungsgemäße Weise ausgehend von dem Precursoren 2-Methyl-1 ,3-Butadien (Isopren), Cyclooctadien und Acetylen plasmapolymere Beschichtungen hergestellt werden können, die jeweils Doppelbindungen umfassen. Dies konnte mittels IR- Spektroskopie nachgewiesen werden. Anschließende Versuche zur Aufvulkanisierung des EPDM auf dem beschichteten Noryl führten zu Produkten mit einer erheblich höheren Haftung des EPDM am Noryl als Vergleichsversuche auf Basis unbeschichteten Noryls.
In Rollen-Schäl-Versuchen (in Anlehnung an DIN EN 1464) konnte gezeigt werden, dass die Haftung von Noryl am EPDM bei Verwendung einer plasmapolymeren Beschichtung auf Basis von Acetylen so gut ist, dass es zum Teil zum Materialhss im EPDM kam, ohne dass der Noryl- Haftvermittler-EPDM-Verbund riss. Das erfindungsgemäße Verfahren führt also zu Produkten mit hervorragenden Eigenschaften.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert:
Beispiel 1
Herstellung einer plasmapolymeren Beschichtung mit reaktiven Doppel - und Dreifachbindungen:
Auf einem Substrat aus Noryl (Typ EN130) wurde eine plasmapolymere Beschichtung auf Basis des Precursors Acetylen aufgebracht. Die experimentellen Parameter waren dabei wie folgt:
Werkzeug: Plasmadüse gemäß DE 195 32 412 C2
Einspeisung des Precursors in den Düsenkopf: wie beschrieben z. B. in WO 01/32949
Druck: 1013 hPa
lonisationsgas: Stickstoff, 131/min
Precursor: Acetylen (C2H2), 8 l/min Mittlere Zwischenkreisspannung (bei Anordnung von 7 Düsen): 500 V (max. Leistung)
Abstand zwischen Substrat und Düse: 4 mm
Verfahrgeschwindigkeit: 15 m/min.
Die abgeschiedene Schicht wurde IR-spektroskopisch untersucht; das erhaltene IR-Spektrum ist als Fig. 1 beigefügt.
Es ist zu erkennen, dass die plasmapolymere Beschichtung CC- und CO-Doppelbindungen umfasst. Ferner ist ersichtlich, dass auch Stickstoff in die plasmapolymere Beschichtung eingebaut wurde, der als lonisationsgas eingesetzt war. Stickstoff ist als lonisationsgas besonders bevorzugt. Die mit den oben angegebenen Verfahrensparametern hergestellte plasmapolymere Beschichtung erlaubt die direkte Aufvulkanisation von EPDM, wobei eine erheblich höhere Haftung des EPDM erzielt wurde als in einem Vergleichsexperiment ohne plasmapolymere Beschichtung (Versuch der direkten Aufvulkanisierung von EPDM auf Noryl). In einem Rollen-Schälversuch konnte gezeigt werden, dass die durch den plasmapolymeren Haftvermittler unterstützte Anhaftung des EPDM am Noryl so fest war, dass es zum Teil zum Materialriss im EPDM kam, ohne dass der Fügekontakt beeinflusst wurde.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Applikation einer als Haftschicht einsetzbaren plasmapolymeren Beschichtung auf ein Substrat, mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Substrats,
Bereitstellen eines Precursormaterials, das Doppel- und/oder Dreifachbindungen umfasst,
in einem Druckbereich zwischen 0,2 und 2 bar (a) Erzeugen eines Plasmastrahls eines Arbeitsgases, (b) Einspeisen eines Precursormaterials in den Plasmastrahl des Arbeitsgases, so dass das Arbeitsgasplasma das Precursormaterial in den Plasmazustand überführt, (c) Abscheiden des im Plasmazustand befindlichen Precursormaterials auf dem Substrat, so dass zumindest ein Teil der Doppel- und/oder Dreifachbindungen des Precursormaterials erhalten bleibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Precursormaterial zumindest einen Precursor umfasst, der ausgewählt ist aus der Gruppe, die besteht aus: Verbindungen mit einer oder mehreren Doppel- oder, soweit chemisch möglich, Dreifachbindungen zwischen (a) C und C, (b) C und O, (c) C und S sowie (d) C und N.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der zumindest eine Precursor bei einer Temperatur von 298K und einem Druck von 1 bar im flüssigen oder gasförmigen Aggregatszustand vorliegt.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Precursormaterial im wesentlichen aus
Acetylen oder einem Acetylen-De vat besteht.
5. Verfahren zur Herstellung eines Artikels, der ein Substrat und damit verbunden ein Kunststoffmaterial oder einen organischen Klebstoff umfasst, mit folgenden Schritten:
Applikation einer als Haftschicht einsetzbaren plasmapolymeren Beschichtung auf ein Substrat gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1-4,
- Aufbringen eines Kunststoffmaterials eines organischen Klebstoffs, eines Lackes oder eines Silikonmaterials, auf der vom Substrat abgewandten Seite der plasmapolymeren Beschichtung, so dass die plasmapolymere Beschichtung die
Haftung zwischen Substrat und Kunststoffmaterial, organischem Klebstoff, Lack bzw. Silikonmaterial erzeugt oder verbessert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Kunststoffmaterial ein vulkanisierbares Polymer ist und dieses direkt auf die plasmapolymere Beschichtung aufvulkanisiert wird.
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