JP5290750B2 - プライマーを介する基材への被着体の接着 - Google Patents

Description

本発明は、被着体と基材との間での接着の増大を与える方法を記載する。被着体は、基材上のコーティング層であるか（接着剤のコーティング層もしくはシーラントを包含するが、これらに限定されない）、あるいは、最初に述べた基材が接着されているべき第２の基材上にコーティングされた接着層であることができる。

本発明は、プライマー層を使用して、被着体と基材との間の接着を増大させる。プライマーは、基材および被着体に強く接着する。

基材表面を前処理し、引き続いて適用されるコーティングの接着を向上させるために、プラズマ手法が使用されている。プラズマ前処理の効果は、ポリマー基材の表面領域の清浄化、分解および除去、ポリマー基材の表面領域の架橋、該基材の表面領域中へのカルボニル基のような極性基の導入に至る酸化、および／または、該基材の表面領域におけるイオン注入を包含し得る。国際公開第０２／０９８９６２号は、低エネルギー基材を、ケイ素含有化合物に曝し、この処理された表面を、プラズマ、特に、大気圧グロー放電もしくは誘電障壁放電もしくはコロナ処理を使用して、酸化もしくは還元により後処理することによる低エネルギー基材の表面をコーティングする方法を記載する。

欧州特許出願公開第４３１９５１号は、平行板反応器を出て行くガスを用いて基材を処理するシステムを記載する。これは、１つ以上の平行板反応器にガスを通し、励起種を、ガス出口に隣接して配置された基材と相互作用させることを含む。Ｇｈｅｒａｒｄｉ，Ｎ．ら、Ｊ．Ｐｈｙｓ Ｄ： Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ，２０００，３３，Ｌ１０４−Ｌ１０８は、Ｎ₂、ＳｉＨ₄およびＮ₂の混合物を、平行な２つの電極間で形成された誘電障壁放電（ＤＢＤ）プラズマに通過させることによるシリカコーティングの生産を記載する。該反応容器を出て行く種が、下流の基材上に蒸着された。

トリメチルシリルジメチルアミンもしくはヘキサメチルジシラザンをアルゴングロー放電中に注入することによる数種の異なるプラスチック基材の処理が、Ｉｎａｇａｋｉらにより、Ｉｎｔ．Ｊ．Ａｄｈｅｓｉｏｎ Ａｄｈｅｓｉｖｅｓ，２，２３３，１９８２に記載されている。

国際公開第０２／２８５４８号は、霧化液体および／または固体のコーティング形成材料を、大気圧プラズマ放電および／またはそこから得られるイオン化ガス流中に導入し、基材を、大気圧条件下、霧化されたコーティング形成材料に曝すことによるコーティングを基材上で形成させる方法を記載する。国際公開第０３／０９７２４５号は、霧化されたコーティング形成材料が、霧化器を離れる際、励起媒体を経て励起媒体から離れて位置する基材まで通される方法を記載する。

白金線ワイヤ上に、数ミクロン厚の層のポリ（ｐ−キシリレン）を用いてコーティングする前に、３０ｎｍ厚のプライマー層を蒸着させるために、テトラメチルジシロキサンのグロー放電重合が使用されている（Nicholsら、J. Appl. Polymer Sci., Appl. Polymer Symp, 38, 21, 1984）。

国際公開第９９／２０８０９号は、電極を囲む電導環状チャンバーの閉鎖端から開放端まで流れるガス中の無アーク大気圧ＲＦプラズマ放電内にガス状前駆体を導入し、該前駆体は、該プラズマ中の反応種と反応して材料を形成し、該材料は、ガス状ジェット中の該開放端を通って出て行き、該材料が、該ジェットの経路に配置された基材に蒸着される方法を記載する。欧州特許第１２３０４１４号は、表面をコーティングする方法を記載しており、その方法では、高周波数ＡＣ電圧を電極にかけることによりアーク放電が発生されている励起領域に作用ガスを通して運ぶことによりプラズマジェットが発生されている。前駆体は、該作用ガスから離して、該プラズマジェト中に導入される。その前駆体の反応は、該プラズマジェットの補助で引き起こされ、該反応の生成物が、コーティングされるべき表面上に蒸着される。

本発明により被着体を基材に結合させる方法において、プライマーが、プラズマ蒸着により該基材に適用されており、該被着体が、該プライマーにより処理された該基材の表面に接着されており、該プライマーが、該被着体中の官能基に化学的に結合する官能基を含有し、該プライマーの蒸着に使用されるプラズマは、入口およびプラズマ出口を有しプロセスガスが該入口から該出口へ少なくとも１つの電極を通り過ぎて流れる誘電性ハウジング内で発生された非平衡大気圧プラズマであり、処理されるべき該基材は、該基材が該プラズマと接触できるように該プラズマ出口に隣接して配置され且つ該プラズマ出口に対して動かされる。

該被着体は、該プライマーを覆って適用されたコーティング層であるか、あるいは、最初に述べた基材が接着されるべき第２の基材上にコーティングされた接着層であることができる。

従って、１態様によれば、本発明は、プライマーを覆って適用されたコーティング層でコーティングされた基材を含むコーティング物品を包含し、該プライマーが、プラズマ蒸着により該基材に適用されており、且つ該コーティング層が、該プライマー中の官能基に化学的に結合した官能基を含有することを特徴とする。

更なる態様によれば、本発明は、接着剤により接着された２枚の基材を含み、これら基材の少なくとも１枚上のプライマーを覆って接着剤が適用されている接着物品を包含し、該プライマーが、プラズマ蒸着により該基材に適用されており、且つ該接着剤が、該プライマー中の官能基に化学的に結合した官能基を含有することを特徴とする。

該プライマー、もしくはその前駆体が、好ましくは、該プラズマ形成装置中に、霧化された形態で導入される。該プライマーを霧化させる方法において、該プロセスガスおよびプライマーが霧化器に通され、その霧化器中で該プロセスガスが該プライマーを霧化する。別の方法では、この霧化されたプライマーが、該電極の下流のプラズマ中に注入される。該プライマーは、該プラズマ中で化学反応を受けてよく、例えば、重合されてよいが、但し、該被着体中の官能基と反応する該プライマー中の官能基の少なくとも幾つかが保持されている。

我々は、プラズマ蒸着が、該基材に対する該プライマーの接着を向上させるということを見出している。該プライマー中の官能基に化学的に結合する該被着体中の官能基の存在が、プライマーとトップコートとの接着を向上させる。該プライマーを蒸着させる大気圧プラズマの使用は、該被着体への接着を向上させるのに必要とされている該プライマー中の官能基を失わせるリスクなしに、該基材に対するプライマーの接着を向上させるという利点を持つ。該被着体内の成分との化学結合を形成するために、該プラズマ蒸着されたプライマーが特に選択され得る。該プライマーへの化学結合を介する該基材と被着体との界面における接着を促進させるように、該被着体処方は調製され得る。

プラズマは一般的に、誘電障壁放電プラズマのような非平衡大気圧プラズマ、もしくは、グロー放電プラズマのような拡散誘電障壁放電のいずれのタイプでもあり得る。本発明の目的のために、「プラズマ蒸着」は、コロナ放電のような非一様放電による蒸着を包含する。拡散誘電障壁放電プラズマもしくはグロー放電プラズマが好ましい。好ましいプロセスは「低温」プラズマを使用し、ここで、用語「低温」とは、２００℃を下回る、好ましくは１００℃を下回ると意味するよう意図されている。これらは、衝突が比較的頻繁でなく（炎主体の系のような熱平衡プラズマと比較した場合）、その構成種を広く異なる温度において有するプラズマである（これゆえ、その一般名は「非熱平衡」プラズマ）。

本発明による非平衡大気圧プラズマを発生させるのに好ましい装置は、単一電極だけを有する。対向電極の欠如にもかかわらず、装置は尚、非平衡プラズマ炎を引き起こす。ヘリウムのような作用ガスの近傍における電力を与えられた電極の存在が、プラズマイオン化プロセスを引き起こし得る強いＲＦ場を発生させるに充分であり、外部プラズマジェットを形成させる。

単一電極だけを有するこのような装置の１例が図１に示されている。この設計は、適切な誘電性材料（８）により囲まれる管（７）からなる。管（７）は、誘電性ハウジング（８）を越えて伸びる。プロセスガスは、霧化された表面処理剤を任意に含有しており、開口部（６）に進入する。単一電極（５）が該管の外側に配置されており、これは誘電材料（８）の層で包み込まれている。電極が、適切な電源に接続されている。対向電極は必要とされていない。電力がかけられると、局所的な電場が電極の周りに形成される。これらがガスと管内で相互作用してプラズマが形成され、プラズマは、管（７）の末端における開口部（９）へと伸び、それを越えて伸びる。

窒素プラズマジェットならびにヘリウムおよびアルゴンプラズマジェットを形成できる向上した能力、ならびに、該プラズマの向上した発火を有する代わりの設計では、剥き出しの金属電極が使用される。単一の、好ましくは鋭い電極が、プラスチック管のような誘電性ハウジング内に収容されており、これを通して該プロセスガスおよび任意にエアロゾル（霧化された表面処理剤）が流れる。電力が針電極にかけられると、電場が形成され、該プロセスガスがイオン化される。

これは、図２を参照することによって、より良く理解され得る。これは、適切なチャンバー（１０）内に収容された金属電極（１２）を示す。このチャンバーは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のような適切な誘電材料から構築されていてよい。誘電性ハウジングは、ＰＴＦＥの代わりとして、如何なる非電導体でもあることができ、例えば、プラスチック材料、例えばポリアミドもしくはポリプロピレンである。プロセスガスおよびエアロゾルは、ハウジング中の１カ所以上の開口部（１１）を通ってチャンバー内に進入する。電位が電極にかけられると、プロセスガスがイオン化されたようになり、結果として生じるプラズマは、出口パイプ（１３）の開口部（１４）を通って伸び出るように向けられている。出口パイプ（１３）のサイズおよび形状を調整することにより、低温非平衡大気圧プラズマジェットのサイズ、形状および長さを調整することができる。

鋭くとがった先を有する金属電極の使用は、プラズマ形成を容易にする。電位が電極にかけられると、電場が発生され、それがプラズマを形成するガス中で荷電粒子を加速させる。電場密度は、電極の曲率半径に反比例するので、この鋭くとがった先は、プロセスを補助する。電極は、その金属の高い２次電子放出係数に起因して、ガス中への電子のリークをも引き起こし得る。プロセスガスが電極を通過すると、プラズマ種が電極から運び出され、プラズマジェットを形成する。

本発明の尚更なる実施形態において、プラズマジェット装置は、如何なる対向電極もなしに、単一中空電極からなる。ガスは、電極中心を通って吹いている。ＲＦ電力がかけられ、これが、電極近傍における強い電磁場の形成に至る。これが、ガスをイオン化させ、プラズマが形成され、電極を通って運ばれ、プラズマジェットとして出て行く。この設計の狭い性質が、３次元形状の基材上に機能性コーティングを蒸着するための、絞った狭いプラズマを周囲条件下に発生されるようにする。

より一般的には、この電極もしくはこれら電極は、それを介してガスが装置中に導入され得る、ピン、板、同心円管、同心円環または針の形を採り得る。単一電極を使用するか、または、複数の電極を使用することができる。これら電極は、誘電体により被覆されるか、または、誘電体により被覆されていない。多数の電極を使用する場合、これらは誘電被覆電極と非被覆電極との組み合わせであることができる。１つの電極が接地されるか、あるいは、いずれの電極も接地されていない（浮遊電位）。いずれの電極も接地されない場合、これら電極が同一極性を有するか、または、反対の極性を有することができる。同軸電極構成を使用することができ、ここで、第１電極は、第２電極内側で同軸に配置される。１つの電極が電力を与えられ、もう１つが接地されてよく、アークを防ぐために誘電層が包含され得るが、この構成はより好ましくない。

電極は、如何なる適切な金属でできていてもよく、例えば、金属ピン（例えば溶接棒）もしくはフラット断面の形であり得る。プラズマのイオン化を高めるために、電極はコーティングされるか、または、放射性元素を取り込むことができる。放射性金属が使用されてよく、例えば、電極は、０．２〜２０重量％、好ましくは約２％の放射性トリウムを含有するタングステンから形成されることができる。これが、放射性粒子の放出およびイオン化を開始させることのできる照射を経るプラズマ形成を促進させる。このようなドープされた電極がより効率的な２次電子放出を与え、これゆえ、装置が容易に起動する。

この電極もしくはこれら電極に対する電力供給（電源）は、プラズマ発生用に知られてるようなラジオ周波数電源であり、１ｋＨｚ〜３００ＧＨｚの範囲のものである。我々の最も好ましい範囲は、超低周波数（ＶＬＦ）３ｋＨｚ〜３０ｋＨｚ帯であるが、低周波数（ＬＦ）３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚの範囲も上手く使用され得る。１つの適切な電源は、２極性パルス波、高周波数および高電圧発生器であるＨａｉｄｅｎ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．ＰＨＦ−２Ｋユニットである。それは、従来の正弦波高周波数電源よりも速い上昇および下降時間（＜３μｓ）を有する。これゆえ、それは、より良好なイオン発生およびより高いプロセス効率を提供する。プラズマシステムに合わせるために、該ユニットの周波数も可変である（１〜１００ｋＨｚ）。電源の電圧は、好ましくは、少なくとも１ｋＶ、１０ｋＶ以上までである。

一般的に、プラズマを生成させるのに使用されるプロセスガスは、ヘリウム、アルゴン、酸素、窒素、空気、二酸化炭素、亜酸化窒素およびこれらのガス同士の混合物もしくはこれらのガスと他材料との混合物を包含するある範囲のプロセスガスから選択され得る。最も好ましくは、該プロセスガスが、ヘリウム、アルゴン、および／または窒素から実質的になる不活性ガスを含む、つまり、少なくとも９０体積％、好ましくは少なくとも９５％の、これらのガスの１種またはこれらの２種以上の混合物を含む。

プライマーもしくはプライマー前駆体が、霧化された形態でプラズマ形成装置中に導入される。この霧化されたプライマーは、例えば、重合可能な前駆体であることができる。重合可能な前駆体が、プラズマジェット中に、好ましくはエアロゾルとして導入されると、制御されたプラズマ重合反応が起こり、プラズマ出口に隣接して置かれている如何なる基材上へのプラズマポリマーの蒸着をもたらす。本発明のプロセスを使用すると、ある範囲のプライマーコーティングが数多くの基材上に蒸着される。これらのコーティングは、該基材にグラフトされており、プライマー前駆体分子の機能に関する化学的性質を保持する。

霧化器は、好ましくはガスを使用し、表面処理剤を霧化させる。電極は、該ハウジング内で霧化器と組み合わされ得る。最も好ましくは、該プラズマを発生させるのに使用されたプロセスガスが、霧化ガスとして使用され、表面処理剤を霧化させる。霧化器は、例えば、空気ネブライザーであることができ、特にＢｕｒｇｅｎｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｃ．ｏｆ Ｍｉｓｓｉｓｓａｕｇａ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｃａｎａｄａにより販売されるかまたは米国特許第６，６３４，５７２号明細書に記載されるような平行路ネブライザーであり、または、同心円ガス霧化器であることができる。あるいは、霧化器は、ポンプを使用して液体表面処理剤を超音波ノズルに運び、続いて液膜を霧化表面上に形成させる超音波霧化器であることができる。超音波は、液膜中に形成されるべき定常波をもたらし、これが液滴を形成させる。霧化器は、好ましくは、滴サイズ１０〜１００μｍを生成させ、より好ましくは１０〜５０μｍである。本発明における使用に適切な霧化器は、Ｓｏｎｏ−Ｔｅｋ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｉｌｔｏｎ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＵＳＡからの超音波ノズルである。代わりの霧化器は、例えば、電気霧化手法を包含してよく、静電帯電を介して非常に細かい液体エアロゾルを発生させる方法である。最も汎用の電気霧化装置は、鋭く尖った中空金属管を用い、液体が管を介して送り込まれる。高電圧電源が、管出口に接続されている。該電源が入れられ、適正な電圧を探して調整されると、該管を介して送り込まれた液体が、細かい連続霧の液滴に変化する。インクジェット手法も、担体ガス、熱的な方法、圧電法、静電法および音響的な方法の使用の必要なく、液滴を発生させるために使用することができる。

これゆえ、図１の入口（６）を介するかまたは図２の入口（１１）を介して供給されたプロセスガスが、プライマーもしくはプライマー前駆体を霧化された形態で含有し得る。これは、プロセスガスを霧化ガスとして霧化器において使用して入口に供給するかまたはプロセスガス流を霧化されたプライマーと組み合わせることにより達成され得る。図１に示されたものに対する代わりの配置では、プロセスガスおよびプライマー用入口として振る舞う霧化器のどちらかの側に、電極が配置される。これら電極は、例えば両方が霧化器の尖端を越えて伸び得る。このような配置では、これら電極が、好ましくは、同一極性を有する。

本発明の一実施形態では、霧化器が電極として振る舞うように、電極が霧化器と組み合わされる。例えば、平行路霧化器が伝導材料でできている場合、霧化器装置全体が、電極として使用され得る。あるいは、針のような伝導部品が、非伝導性の霧化器中に取り込まれ、組み合わされた電極−霧化器システムを形成することができる。

図３は、図２に示されたピンタイプの電極系の変形例を示す。図３では、プロセスガスが、プラズマの上流（１５）に進入する。霧化されたプライマーが、プロセスガス（１５）流において取り込まれ得る。あるいは、霧化されたプライマーのアエロゾルが、プラズマ中に直接導入され得る。これは、電極（１７）の尖端近くに配置された第２のガスの進入地点（１６）を有することにより達成される。主プロセスガスはプラズマ領域（１５）の上流に尚進入したまま、霧化されたプライマーのアエロゾルが、この地点（１６）に直接加えられ得る。あるいは、一部のプロセスガスを、電極の尖端に隣接するアエロゾルと共に加えることもできる。この構成を使用すれば、プラズマおよび前駆体が、電極（１７）を囲む誘電性ハウジングの出口から伸びている適切な管（１８）を通って出る。ガス進入地点（１６）は、好ましくは、ハウジングの出口（１８）の方へ向けられた入口である。

管（１８）が、該プラズマジェットを、例えば、電極（１７）の尖端から３００ｍｍにまで引き延ばす。管（１８）は、プラスチック、例えば、ポリアミド、ポリプロピレンもしくはＰＴＦＥのような誘電材料で少なくとも一部が形成されている。プラズマ出口が基材に対して動かせるように、管は好ましくはフレキシブルである。プラズマジェットを３００ｍｍよりも長い長さに亘り安定化させるために、伝導シリンダー（好ましくは鋭い端を有する）を使用し、管の隣接部分を接続するのが有益である。これらのシリンダーは好ましくは、接地されていない。好ましくは、これらの環は、円くて鋭い端を両側に有する。これらの金属シリンダー内側を通るので、プロセスガスは金属と接触している。プラズマ領域内側で創出された自由電子は、鋭い伝導端近くで強い電場を誘導し、更に管内側でプロセスガスをイオン化させる。シリンダーのもう一方の側の鋭い端が、強い電場を創出し、以降の管の区画においてガスのイオン化を開始させる。このように、管内部のプラズマが、引き延ばされている。多数の金属接続器の使用は、プラズマを数ｍ、例えば３〜７ｍに亘り引き延ばされ得るようにする。

図４は、図３に示されたタイプの改変された装置を示し、これは、伝導基材の処理用または３ｄの物体もしくは管の内側の処理用の長いプラズマを発生させる。図３におけるとおり、電力を与えられた電極（１９）が、プロセスガス（２０）および霧化されたプライマーのアエロゾル（２１）と相互作用し、プラズマを生成させる。そのプラズマジェットの長さは、プラズマが装置を出発する時に、プラズマを管（２２）に閉じ込めることにより引き延ばされる。プラズマがこの管内で閉じ込められている限り、この場合、プラズマは、その外部大気との相互作用により消されない。更にそのプラズマの長さを引き延ばすために、伝導部品（２３）が管（２２）中に取り込まれており、管の隣接部分を接続させる。伝導金属環（２３）は、円くて鋭い端を両側に有する。結果として生じるプラズマは、プラズマ出口（２４）を通って出るより前およびプラズマ出口（２４）に隣接する基材上にプライマーを蒸着させる前、妥当な距離に亘り引き延ばされてよい。

プライマーによりコーティングされるべき基材は、基材がプラズマと接触し且つプラズマ出口に対して動かせるように、プラズマ出口に隣接して配置される。例えば、基材が、プラズマ出口を過ぎたところで動かされるか、または、プラズマ出口が、基材表面を横断して動かされることができる（特に、柔軟な管が使用され、プラズマを引き延ばした場合）。

本発明の代わりの実施形態は、国際公開第０２／２８５４８号に記載されるようなプラズマが１対の電極間で発生される拡散誘電障壁放電プラズマ発生装置を使用し、そこでは、液体主体のポリマー前駆体が、大気プラズマ放電もしくはこれから励起された種中にアエロゾルとして導入される。典型的な拡散誘電障壁放電プラズマ発生装置に関し、その均一プラズマが、３〜５０ｍｍ、例えば５〜２５ｍｍのギャップ内の１対の電極間で発生される。大気圧でのグロー放電プラズマのような定常状態均一拡散誘電障壁放電の発生は、好ましくは、使用されるプロセスガスに依って、５ｃｍまで空間的に離された隣接電極間で得られる。電極は、ラジオ周波数の電圧がかけられており、二乗平均（ｒｍｓ）電位１〜１００ｋＶを有し、好ましくは、１〜１００ｋＨｚ、好ましくは１５〜５０ｋＨｚにおいて１〜３０ｋＶである。プラズマを形成させるのに使用される電圧は、典型的に、１〜３０ｋボルト（Ｖ）であり、最も好ましくは２．５〜１０ｋＶであるが、その実際の値は、プロセスガスの選択および電極間のプラズマ領域の大きさに依る。プラズマが１対の電極間でこのように発生される場合、基材は、好ましくは、プラズマを通して運ばれ、つまり、国際公開第０２／２８５４８号に記載されるように、電極間のギャップを通して運ばれる。

如何なる適切な電極系が利用されてもよい。各電極は、誘電材料中において保持された金属板もしくは金属金網もしくは同様なものを含んでよく、例えば、国際公開第０２／３５５７６号に記載されたタイプのものであってよく、そこでは、電極および隣接誘電板を含む電極ユニットと、冷却伝導液を該電極外面上に注ぎ該電極平面を覆わせる冷却液分配系とが設けられている。各電極ユニットが、誘電板の形の１つの側面を有する防水函を含み、これに、金属板もしくは金網電極が、該函の内側で取り付けられている。冷却器と再循環ポンプとを含む液体分配系および／またはスプレーノズルを取り込む散布管に適合された液体入口および液体出口もある。冷却液は、誘電板から離れた電極の面を覆う。冷却伝導液は好ましくは水であり、金属塩もしくは可溶性有機添加物のような伝導性制御化合物を含有してよい。理想的には、電極が、金属板またはメッシュ電極であり、誘電板と接触している。誘電板は、電極の縁を越えて伸び、冷却液も、誘電板を横断する向きとされ、電極の周囲を分け隔てている誘電体の少なくともその部分を覆う。好ましくは、全誘電板が、冷却液を用いて覆われている。水は、端、角もしくはワイヤメッシュ電極が使用されている場合のメッシュ端のような、金属電極における如何なる境界、特異性もしくは非一様性をも電気的に不導態化させるよう振る舞う。

もう１種の代替電極系において、各電極は、国際公開第２００４／０６８９１６号に記載されたタイプのものであってよく、ここで、各電極は、内壁および外壁を有するハウジングを含み、ここで、少なくとも内壁が、誘電材料から形成されており、このハウジングは少なくとも、実質的に非金属の電気伝導材料を含有し、「従来の」金属板もしくはメッシュの代わりに、内壁と直接接触している。適切な誘電材料の例は、ポリカーボネート、ポリエチレン、ガラス、ガラス積層体およびエポキシ充填ガラス積層体を包含するが、これらに拘束されない。好ましくは、この誘電体は、電極における伝導材料による誘電体の如何なる撓みもしくは外観の損傷をも防ぐために、充分な強度を有する。好ましくは、使用される誘電体が、５０ｍｍまでの厚さを有し、最も好ましくは、１５〜３０ｍｍである。選択された誘電体が充分透明でない場合、発生されたプラズマの診断観察を可能とするために、ガラスもしくは同様な窓が利用されてよい。

電極は、スペーサーもしくは同様のものによって空間的に離されていてよく、好ましくはこれも誘電材料からできており、これにより、伝導液体の両端間での放電に関する如何なるポテンシャルも除かれ、その系の全体での誘電強度の増大をもたらす。

実質的に非金属の電気伝導材料は、極性溶媒、例えば、水、アルコールおよび／またはグリコール、あるいは、塩水溶液、ならびに、これらの混合物のような液体であってよいが、好ましくは、塩水溶液である。水が単独で使用される場合、好ましくは、水道水もしくはミネラルウォーターを含む。好ましくは、この水は、最大約２５重量％までの、アルカリ金属塩、例えば塩化ナトリウムもしくは塩化カリウムまたはアルカリ土類金属塩のような水溶性塩を含有する。これは、このような電極において存在する伝導材料が、完全な同調性を実質的に有することになるので、その誘電表面において完全に均一な表面ポテンシャルを持つからである。

あるいは、実質的に非金属の電気伝導材料は、１種以上の伝導ポリマー組成物の形態であってよく、それは、典型的に、ペーストの形態で供給されてよい。このようなペーストは、マイクロプロセッサーチップセットのような電子部品の接着および熱管理のために、現在、エレクトロニクス産業において使用されている。これらのペーストは、流動して表面の不規則さに沿うのに充分な流動性を典型的に有する。伝導ポリマー組成物に適切なポリマーは、シリコーン、ポリオキシポリオレフィンエラストマー、シリコーンワックスのようなワックス主体の熱溶融物、樹脂／ポリマーブレンド、シリコーンポリアミドコポリマーもしくは他のシリコーン有機コポリマーもしくは同様のもの、あるいは、エポキシ、ポリイミド、アクリレート、ウレタン、もしくはイソシアネート主体のポリマーを包含してよい。ポリマーは、（典型的に銀の）伝導粒子を典型的に含有するが、金、ニッケル、銅、合金酸化物、および／または、カーボンナノチューブを包含する炭素；あるいは、金属ガラスもしくはセラミックビーズを包含する代わりの伝導粒子が使用されてよい。使用されてよい伝導ポリマー組成物の特定例としては、欧州特許第２４０６４８号に記載される伝導ポリマー、あるいは、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより販売されるＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＤＡ６５２３、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＤＡ６５２４、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＤＡ６５２６ＢＤおよびＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＤＡ６５３３のような銀充填有機ポリシロキサン主体組成物、あるいは、Ａｂｌｅｓｔｉｋ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆ＡｄｈｅｓｉｖｅｓからのＡｂｌｅｂｏｎｄ（登録商標）８１７５、Ｅｐｏ−Ｔｅｋ（登録商標）Ｈ２０Ｅ−ＰＦＣ、もしくはＥｐｏ−Ｔｅｋ（登録商標）Ｅ３０（Ｅｐｏｘｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ）のような銀充填エポキシ主体ポリマーが挙げられる。

本発明に従って使用されてよい大気圧プラズマ組立品のタイプの例は、第１および第２の１対の空間を離した平行電極を含み、各対の電極の内側板間の空間取りが、第１および第２のプラズマ領域を形成している。このような組立品が、基材を連続的に第１および第２のプラズマ領域に通して移動させる手段と、第１もしくは第２のプラズマ領域のうちの１つの中に霧化液体もしくは固体コーティング調製材料を導入するように適合された霧化器とを更に含み、本明細書において援用される本出願人の同時係属出願国際公開第０３／０８６０３１号に記載されている。好ましい実施形態において、これら電極は、垂直に並べられる。

あるいは、プライマーは、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥ−ＣＶＤ）により基材に適用され得る。化学蒸着（ＣＶＤ）は、熱せられた基材近くもしくはその上での蒸気相の化学反応からの、熱せられた基材上への固体の蒸着である。起きる化学反応は、熱分解、酸化、炭化および窒化を包含してよい。典型的には、ＣＶＤ反応に関する一連の事象は、以降を順に含む。
ｉ）適切な導入手段、例えば強制フローによる、反応容器中への反応ガスの導入
ｉｉ）反応容器を通しての、基材表面に向けたガスの拡散
ｉｉｉ）基材表面とのガスの接触
ｉｖ）ガスおよび／または１種以上のガスと、基材表面との間で化学反応が起こる
ｖ）基材表面から離れていく反応副生成物の脱着および拡散

ＰＥ−ＣＶＤの場合、ガスは、プラズマを通って拡散するよう向けられている。如何なる適切なプラズマも利用されてよい。非熱平衡プラズマプロセスは、繊細で感熱性の織布材料の形態の基材のコーティングには理想的であるが、これは、一般的に、得られるコーティングが薄い層であってもミクロ細孔がないからである。ＰＥ−ＣＶＤにより蒸着されたプライマーコーティングは、非極性材料、例えばポリエチレン、ならびに、鋼、テキスタイル等にさえ良く接着する。例えばグロー放電プラズマのような非熱平衡プラズマが利用されてよい。グロー放電は、低圧において（真空グロー放電）もしくは大気圧近傍において（大気圧グロー放電）発生されてよく、好ましい。

プライマーのプラズマ蒸着前に、基材は、表面前処理されてよい。表面処理が、混入物もしくは弱い境界層を除去し得、基材の表面エネルギーを変更および／またはその表面形状を変化させ得る。混入物の例は、金属上の油およびグリース、金属上の弱いかもしくは遊離した酸化物、ポリマー上の、シリコーン、フッ化炭素、およびワックスのような金型解離剤、ならびに、ポリマー表面上の添加剤および低分子量材料であり、バルクから表面に移ったものである。表面前処理は、例えば、コロナ放電もしくはプラズマ火炎のようなプラズマ手法によるか、あるいは、大気圧プラズマのような非熱平衡プラズマにより得る。

プラズマ蒸着されたプライマーは、被着体中の官能基に化学的に結合する官能基を含有する。化学的に結合する官能基の例は、ケイ素結合水素基を有する成分と、エチレン不飽和基、典型的にはケイ素結合アルケニル基を含む他の成分との間の、ヒドロシリル化により硬化したシリコーンである。エチレン不飽和基を含む被着体は、Ｓｉ−Ｈ官能基を有する表面を基材上に与えるプライマーでプラズマコーティングされた基材に接着され得る。典型的には、白金族金属主体の触媒を使用して触媒されるヒドロシリル化硬化反応を通して、結合が、その界面において、プライマーのＳｉ−Ｈ官能基と被着体シリコーン処方中の自由なビニル官能基との間での相互作用を介して、起こることとなる。接着を促進する官能基を有するプラズマポリマープライマーは、基材と接着コーティングとの間の特異的化学結合を形成させるように設計されている。

触媒の白金族金属は、好ましくは、白金、ロジウム、イリジウム、パラジウム、もしくはルテニウムから選択される。本組成物の硬化を触媒するのに有用な白金族金属含有触媒は、ケイ素結合アルケニル基とのケイ素結合水素原子の反応を触媒すると知られた如何なるものでもあり得、白金族金属もしくは化合物またはこれらの錯体として存在し得る。触媒としての使用に好ましい白金族金属は、白金である。幾つかの好ましい白金主体のヒドロシリル化触媒は、塩化白金酸、塩化白金酸６水和物、二塩化白金、および、このような化合物を含有している低分子量のビニル含有オルガノシロキサン錯体を包含する。

ヒドロシリル化による硬化に基づく典型的なシリコーンコーティング組成物は、化学量論的に見合ったレベルのＳｉ−ＨおよびＳｉ−ビニル成分を持ち、充分に硬化した生成物を与える。このような化学量論的に見合った組成物が、被着体として使用され得るが、プライマーと被着体との間の界面における反応が、バルク被着体における硬化反応との競合にある。被着体は、好ましくは、過剰のＳｉ−ビニル官能基成分と配合され得、こうして、被着体バルクにおける硬化に対する障害なしに、化学結合が、プライマー／被着体界面において起こり得る。これゆえ、Ｓｉ−Ｈ官能基プラズマポリマープライマーとの組み合わせにおけるＳｉ−ビニルに「富む」被着体処方が、増加した化学結合および増加した架橋をプライマー／被着体界面において可能とし、促進された接着結合に至る。被着体は、プライマーと被着体との間で特異的な化学結合を形成するように設計されている。このようなコーティングプロセスにより生成された硬化コーティングは、基材、例えば、プラスチックフィルム、紙もしくはテキスタイル材料のような柔軟な基材；または、金属、ガラスもしくはプラスチック押出部品のような剛直な基材に、強く接着している柔軟で非粘着のコーティングである。

別の例において、プライマー中に存在する官能基は、Ｓｉ−ＯＨ基もしくはＳｉ−ＯＲ基である。これらは、ケイ素に結合したアシルオキシ基、例えばアセトキシ基を有するか、または、ケイ素に結合したオキシム基を有する有機ポリシロキサン被着体と共に、使用され得る。Ｓｉ−ＯＨ基とＳｉ−結合アセトキシもしくはオキシム基とを含有する組成物が、室温加硫可能なシールとして知られている。ケイ素に結合したアシルオキシ基もしくはオキシム基を有する有機ポリシロキサン被着体は、２枚の基材を結合させるのに使用され得、基材の少なくとも１枚が、本発明により、Ｓｉ−ＯＨもしくはＳｉ−ＯＲ基を有するプラズマ蒸着プライマーを用いて処理されている。本発明によりプラズマ蒸着プライマーを用いて処理された第１の基材は、第２の基材上にコーティングされた有機ポリシロキサン被着体に結合され得、第２の基材は、本発明によりプラズマ蒸着プライマーを用いて処理されていても、されていなくてもよい。有機ポリシロキサン被着体は、任意に、有機金属化合物のような触媒、例えば、オクタン酸錫もしくはジラウリル酸ジブチル錫またはチタンキレートを含有してよい。

更なる例において、プライマー中に存在する官能基は、第一級および／または第二級アミン基および／またはアルコール基であり、被着体は、エポキシ基を含有するポリマーである。アミン基は、好ましくは、第一級アミン基Ｒ−ＮＨ₂であるか、あるいは、Ｒ−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ−ＯＨのようなアミノアルコール基の一部を形成する。プライマー中に存在するアルコール基は、好ましくは、隣の基により、β−ヒドロキシアミンにおけるように、活性化されている。エポキシド官能基化ポリマーは、好ましくは、グリシジル基を含有し、例えば、ビスフェノールもしくはポリフェノールまたはエポキシド官能基化アクリル樹脂由来のエポキシ樹脂であることができる。エポキシ被着体は、２枚の基材を結合させるのに使用され得、基材の少なくとも１枚が、本発明により、Ｒ−ＮＨ₂もしくはＲ−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ−ＯＨ基を有するプラズマ蒸着プライマーを用いて処理されている。あるいは、本発明により、Ｒ−ＮＨ₂もしくはＲ−ＮＨ−ＣＨ₂−ＣＨ−ＯＨ基を有するプラズマ蒸着プライマーを用いて処理されている基材は、被着体としてエポキシド官能基化コーティングを用いてコーティングされ得る。

代替手段として、グリシドキシ基を含有するプライマーが、プラズマ蒸着により基材に適用され、第一級もしくは第二級アミン基および／または活性化アルコール基を含有する被着体を用いてコーティングされ得る。

更なる例において、プライマー中に存在する官能基は、メチロール基、特に、そのアルコールがＮ−メチロール基のように活性化されているメチロール基である。被着体は、ヒドロキシル基を含有してよく、このＮ−メチロール基と反応性であり、例えば、被着体は、ヒドロキシ官能基を有するポリエステルモしくはポリエーテルのコーティング組成物であることができる。

更なる例において、プライマー中に存在する官能基は、イソシアネート基Ｒ−ＮＣＯもしくはブロックドイソシアネート基である。被着体は、ヒドロキシルおよび／またはアミン基を含有し得、例えば、被着体は、ヒドロキシ官能基を有するポリエステルもしくはポリエーテルもしくはポリウレタンプレポリマーであることができる。このような被着体は、ポリウレタンコーティングを形成し得、あるいは、２枚の基材を結合させるのに使用されるポリウレタン被着体であることができ、これらのうちの少なくとも１枚が、本発明により、イソシアネートもしくはブロックドイソシアネート基を有するプラズマ蒸着プライマーを用いて処理されている。

代替手段として、ヒドロキシル基および／またはアミン基を含有するプライマーが、プラズマ蒸着により基材に適用され、イソシアネートもしくはブロックドイソシアネート基、例えばイソシアネート官能基を有するポリウレタンプレポリマーを含有する被着体を用いてコーティングされ得、コーティングとしてもしくは２枚の基材を結合させる被着体として利用され得る。

あるいは、ヒドロキシル基および／またはアミン基を含有し、プラズマ蒸着により基材に適用されるプライマーは、被着体としてフェノール樹脂被着体を用いてコーティングされ得る。

更なる例において、プライマー中に存在する官能基は、ヒドロキシル基、例えばアルコール基であり、且つ被着体は、シアノアクリレートである。このような系は、２枚の基材を結合させる被着体としての特別な使用を見出す。

更なる例において、プライマー中に存在する官能基はアミノ基であり、且つ被着体はポリイミド樹脂もしくはビスマレイミド樹脂である。プライマーは、例えば、アミノプロピルトリエトキシシランもしくはアミノエチルアミノプロピルトリメトキシシランのようなアミノシランであり得る。

更なる例において、プライマー中に存在する官能基は、エポキシ基、例えばグリシジル基であり、被着体はポリスルフィドラバーである。

あるいは、プライマーは、カップリング剤であることができる。カップリング剤は、E.P.Plueddemannにより、「シランおよび他のカップリング剤」（K.Mittal編、ＶＳＰユトレヒト、１９９２）によく記載されており、無機表面と有機被着体もしくはコーティングとの両方に対して化学的に結合する手段を提供するよう設計された多官能化合物である。これらの化合物は、従来、希釈溶液から直接基材に適用されるか、あるいは、被着体もしくはコーティング中に混ぜられて自己プライマー処方を生成する。このような自己プライマー処方は、カップリング剤が被着体もしくはコーティング／基材界面に存在することを確実にするために、特異的な結合もしくは硬化方法および／またはプロトコルをしばしば必要とする。

カップリング剤のタイプは、シラン、オルト珪酸、他のオルトエステル、クロム錯体、チタネート、チオール、および関連化合物コポリマーを包含するが、これらに限られない。これゆえ、本発明の方法は、例えば、大気圧プラズマ蒸着により、被着体中の官能基に化学的に結合する置換官能基を含有するシランカップリング剤を適用することを含み得る。

シラン主体のカップリング剤は、以降の官能基：ビニル、クロロプロピル、エポキシ、メタクリレート、第一級アミン、ジアミン、メルカプト、スルフィド、もしくはカチオン性スチリルを有するシランを包含してよい。プライマーカップリング剤は、Ｃ₆Ｈ₅Ｓｉ（ＯＭｅ）₃のようなシランとジアミン官能基を有するシランとの混合物を含み得る。あるいは、プライマーは、樹脂プライマーとカップリング剤との混合物を含み得、例えば、メラミン樹脂とエポキシ官能基を有するシランとが、アミンおよび／またはヒドロキシル基を含有する被着体用プライマーとして使用され得る。

メルカプト基および／またはスルフィド基を含有するシランカップリング剤は、例えば、特に被着体が例えば天然ゴムもしくはジエンゴム主体の硬化可能な硫黄ゴム組成物である場合、プラズマ蒸着されるプライマー処理剤として有用である。このようなカップリング剤の例は、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィドおよび３−メルカプトプロピルトリエトキシシランである。

種々の無機エステルが、強化プラスチック用カップリング剤として請求されており、本発明の方法におけるプライマーとして使用されてよく、ホスホン酸アミノベンジル、硼酸ジセチルイソプロピル、｛ＣＨ₂＝Ｃ（Ｍｅ）ＣＯＯ｝Ｃｒ（ＯＨ）Ｃｌ₂．Ｈ₂Ｏ．ＲＯＨのようなクロム錯体および｛ＣＨ₂＝Ｃ（Ｍｅ）ＣＯＯ｝₃ＴｉＯＣＨ（Ｍｅ）のような、アルミニウム、ジルコニウムおよびチタンのアルコキシ化合物、ならびに、ＨＯ（Ａｌ／Ｚｒ）ＲＣＯＯＨのようなジルコネートおよびジルコアルミネートを包含する。ＣＯＯＨ、ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ、ＣＯＮＨ₂、グリシジル、ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂ＯＰＯ（ＯＨ）₂、（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＭｅ）₃、ＣＨ₂ＣＨＣｌＣＨ₂ＯＳｉＣｌ₃もしくはＣＨ₂ＣＨ₂ＯＳｉ（ＯＭｅ）₃のような官能基を有するメタクリレート添加剤もカップリング剤として使用され得、接着を向上させる。

本発明によりプラズマ蒸着によりプライマー処理され且つ被着体を用いてコーティングされてよい基材は、アルミニウム、鋼およびチタンを包含する金属、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレンおよびポリアミドを包含するエンジニアリングプラスチック、ラバーおよびエラストマー、ガラス、セラミック材料、粘土および鉱物、テキスタイルおよび皮革を包含するが、これらに限られず、あるいは、ガラス繊維、炭素繊維、ポリプロピレン繊維およびアラミド繊維複合材料を包含するが、これらに限らない複合品である。

コーティングである被着体は、プライマー化された基材に、如何なる従来コーティング手法によっても適用され得る。被着体は、プライマー同様、プラズマ蒸着により適用され得るが、これは一般的には必要ではない。被着体は、例えば、霧化、ブラッシング、ローラーコーティング、ローラーの上からナイフコーティング、押出コーティング、カーテンコーティング、注入成型、被着体およびシーラント手動および自動分配システムあるいは粉体被覆により適用され得る。被着体は、もし必要とされれば、希釈剤、例えば溶液もしくはエマルションから適用され得る。

本発明は、装飾もしくは腐蝕保護コーティングまたは非接着性もしくは生体相容性コーティングを適用することを包含する広い種々の用途において使用され得るが、これらに限られず、例えば、薬剤供給装置、カテーテル、導線および移植蝸牛刺激装置を包含する移植されるべき装置のような医療装置のコーティングにおけるものである。本発明は、ペースメーカーおよび神経刺激器上でシールを形成させるのに使用され得る。本発明は、コーティングもしくは被着体を、電子装置、プリント回路基板（ＰＣＢ）、論理回路、バイオセンサーおよび化学センサー、ＭＥＭＳ、ラボオンチップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐ）およびナノマシーン、センサーおよびエレクトロニクスのような自動車部品、ガスケットおよびシール、航空宇宙、航空、および海洋用の部品および建設資材、ポンプシステムおよびこれらの部品、あるいは、消費者向けエレクトロニクス、または、表示装置の組み立ておよび／またはシールに適用するのに使用され得る。本発明は、構造ユニット、建築ユニットおよび多重ガラスユニットを包含するガラスユニット、ならびに、太陽電池およびパネルのような建設材料および部材を接着させるのに使用され得る。記載された被着体の系のいずれも、建設材料と共に使用するのに強化されたラバーたり得る。本発明は、履き物、衣服およびレジャーウェア、宝石、もしくは、スポーツ用品および用具を接着もしくはコーティングさせるのに、あるいは、パッケージもしくはエアバッグをコーティングさせるのに、あるいは、鋼基材にポリマーフィルムを積層させるために、使用され得る。

広範な基材に対する被着体（コーティングもしくは接着剤）による向上した接着の利点に加えて、本発明の方法は、プラズマ重合プライマーを使用し、更なる有益性を与え得る。通常、被着体の硬化を阻害する基材に対する接着を可能とすることがある。例えば、ポリアミドもしくはポリウレタン表面において存在するアミン基は、Ｓｉ−Ｈ基を有するポリシロキサン、ビニル基を有するポリシロキサン、および、白金触媒を含むシリコーンコーティング系の硬化を、該触媒の「被毒化」により阻害する。プラズマ重合プライマーとしてのコーティング系それに続く被着体の適用は、このような阻害を防ぐ。この阻害の例は、皮革基材であった。Ｓｉ−Ｈ基を含有するプライマーの適用なしでは、Ｓｉ−Ｈ基を有するポリシロキサン、ビニル基を有するポリシロキサンおよび白金触媒を含む接着剤は、硬化しなかった。プラズマ蒸着プライマーを用いて、接着剤は硬化した。

もし望まれれば、被着体は、プライマー中の表面官能基を必要とし、強い接着を与えるよう、つまり、プライマーを覆って適用されなければ殆ど接着しないように処方され得る。

カップリング剤を含むプライマー層を大気圧プラズマ蒸着により蒸着させることは、数多くの利点を持つ。その第１は、伝統的にカップリング剤を含有しない接着剤を、必要とされた接着水準のために可能でなかった異なる用途において使用できることである。大気圧プラズマプロセスによる蒸着が、溶媒の必要性（環境面での利点）もｐＨの注意した制御もなく達成され得る。更なる利点は、カップリング剤が、接着剤処方から除去され得ることである。カップリング剤の接着剤処方への添加は、接着剤のレオロジーに悪影響を与え得る。カップリング剤を被着体から除去し、これを分けてプライマーとして適用することは、接着加工により適応性を持たせる。カップリング剤を含有する処方は、カップリング剤を基材−接着界面に熱力（学）的に動かすのに、高い硬化温度をしばしば必要とする。カップリング剤を被着体から除去し、これを分けてプライマーとして適用することにより、硬化温度サイクルが減らされ得る。

本発明が、以降の実施例により例示されている。

実施例１
図３に示されたタイプの大気圧プラズマ組立品を使用して、ステンレス鋼板基材上にポリ水素メチルシロキサンプライマーを蒸着させた。コーティングに付される基材は、プラズマの出口（１８）に隣接して置かれた。プロセスガス、つまりヘリウムもしくはアルゴンは、入口（１５）を介して導入された。ＲＦ電力（３０〜６０Ｗ、２９ｋＨｚ）を電極（１７）にかけることによりプラズマを発生させた。ポリ水素メチルシロキサンは、霧化液体の形態で、入口（１６）を介して速度５μＬ／分で導入された。プラズマを通過する際、ポリ水素メチルシロキサンは一連のフリーラジカル種を発生させる。これらのフリーラジカルが、重合反応し、基材上に蒸着し、コーティングを形成する。

次いで、Ｓｉ−ビニル基を有する液体シリコーン樹脂Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇのＳｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９７８０／５０Ｅを、処理された鋼の表面に適用し、熱硬化させ、ラバー状固体樹脂コーティングを形成した。この硬化プロセスの間、液体シリコーン樹脂は、プラズマコーティングのＳｉ−Ｈ官能基と化学反応し、これが、シリコーンをプラズマコーティングに化学結合させ、これにより、シリコーンを鋼表面にグラフト化させる。熱硬化後、このラバー状シリコーン樹脂を鋼から物理的に除去させる試みが難しいと分かり、如何なる除去もシリコーン内での凝集破壊になった。

プラズマコーティングを用いてコーティングされていないステンレス鋼にＳｉｌａｓｔｉｃ液体シリコーン樹脂を適用した場合、その表面との接着は殆どなく、硬化したラバー状固体シリコーン樹脂は容易に表面から引き剥がされ、１００％の接着層破壊を示した。

実施例２
実施例１に記載された同じ方法を使用して、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にコーティングを蒸着させた。ポリ水素メチルシロキサンを液体前駆体として使用し、ヘリウムもしくはアルゴンをプロセスガスとして使用した。Ｄｏｗ ＣｏｒｎｉｎｇのＳｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９７８０／５０Ｅを、プラズマコーティングされた表面に適用し、硬化させた場合、強い接着促進効果が再び検出され、基材を損傷させずに樹脂を除去することはできなかった。

実施例３〜１０
図３に示されたタイプの大気圧プラズマ組立品を使用して、テトラエトキシオルト珪酸（ＴＥＯＳ）およびポリ水素メチルシロキサン（ＰＨＭＳ）の５０／５０（重量／重量）混合物のプラズマ重合プライマー層を、ポリ（エステルテレフタレート）（ＰＥＴ）基材上に蒸着させた。プラズマの電力は、表１に示されるように、高（１００Ｗ）〜低（８０Ｗ）の間で変動された。ヘリウムをプロセスガスとして使用した。ＴＥＯＳおよびＰＨＭＳの混合物は、霧化された液体の形態で、入口（１６）を介して表１に示される流速で導入された。ＰＥＴ基材は、表１に示されるラインスピードでプラズマの出口（１８）を通過させた。比較のために、プラズマを使用して、別のサンプルを液体前駆体の非存在下に処理した（対照１）。如何なるプラズマ処理にも付されていないものを試験するために、ＰＥＴ基材の更なるサンプルを含めた（対照２）。

プラズマ重合プライマーの蒸着後、Ｓｉ−ビニル基を有するＳｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２８０／５０液体シリコーンラバーを、ブレードコーティングにより適用し、７０℃の温度で３時間硬化させた。

室温での１８０°剥離試験を用いて、ＰＥＴ基材に対するシリコーンラバー層の接着性を測定した。剥離幅は、１インチ（２５ｍｍ）／分の剥離速度で、１／２インチ（１２．５ｍｍ）であった。２インチ（５０ｍｍ）剥離の平均剥離力（Ｎ／ｍ）を表１に示す。

表１から分かるとおり、本発明の方法により適用されたプライマーを覆うコーティングは、前処理されていないかもしくはプラズマ前処理だけされた対照よりも、基材に対して１桁もしくは２桁高い接着力（剥離強度）を示した。特に、実施例３、６および７は、試験において、コーティングと基材との間の接着層破壊よりもむしろシリコーンラバー層内の凝集破壊が測定されるという良好な接着性を示した。

本発明に従って表面をプラズマ処理するための装置の概略断面図である。 本発明に従って表面をプラズマ処理するための代わりの装置の概略断面図である。 本発明に従って表面をプラズマ処理するための別の代わりの装置の概略断面図である。 プラズマ発生装置から伸びるより長い管を有する図３に示されるような装置の概略断面図である。

Claims (21)

1. 被着体を基材に接着させる方法において、プライマーが、プラズマ蒸着により該基材に適用されており、該被着体が、該プライマーにより処理された該基材の表面に接着されており、該プライマーが、該被着体中の官能基に化学的に結合する官能基を含有し、該プラズマは、入口およびプラズマ出口を有しプロセスガスが該入口から該出口へ少なくとも１つの電極を通り過ぎて流れる誘電性ハウジング内で発生された非平衡大気圧プラズマであり、処理されるべき該基材は、該基材が該プラズマと接触できるように該プラズマ出口に隣接して配置され且つ該プラズマ出口に対して動かされることを特徴とする被着体を基材に接着させる方法。
2. 前記プライマーが、霧化された形態で導入されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記プロセスガスおよびプライマーが、霧化器に通され、その霧化器中で該プロセスガスが該プライマーを霧化することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 霧化されたプライマーが、前記電極の下流のプラズマ中に注入されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記プライマーが、Ｓｉ−Ｈ基を含有し、且つ前記被着体が、エチレン性不飽和基を含有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記被着体が、ケイ素に結合したビニル基を含有するポリオルガノシロキサンを含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. （ｉ）前記プライマーが、Ｓｉ−ＯＨ基もしくはＳｉ−ＯＲ基（式中、Ｒは、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基を表す）を含有し、且つ前記被着体が、ケイ素結合アセトキシ基を含有すること、
   （ｉｉ）前記プライマーが、第一級アミン基もしくは第二級アミン基を含有し、且つ前記被着体が、エポキシド基を含有すること、
   （ｉｉｉ）前記プライマーが、Ｎ−メチロール基を含有し、且つ前記被着体が、アルコール基を含有すること、または
   （ｉｖ）前記プライマーが、イソシアネート基もしくはブロックドイソシアネート基を含有し、且つ前記被着体が、ヒドロキシル基もしくはアミン基を含有すること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記プライマーが、前記被着体中の官能基に化学的に結合する置換官能基を含有するシランカップリング剤であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記被着体が、第２の基材上にコーティングされた接着剤である、前記基材を第２の基材に接着させるための請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. プライマーを覆って適用されたコーティング層でコーティングされた基材を含むコーティング物品であって、該プライマーが、プラズマ蒸着により該基材に適用されており、該コーティング層が、該プライマー中の官能基に化学的に結合した官能基を含有し、且つ該プラズマは、非平衡大気圧プラズマであることを特徴とするコーティング物品。
11. 接着剤により接着された２枚の基材を含み、これら基材の少なくとも１枚上のプライマーを覆って接着剤が適用されている接着物品であって、該プライマーが、プラズマ蒸着により該基材に適用されており、且つ該接着剤が、該プライマー中の官能基に化学的に結合した官能基を含有し、且つ該プラズマは、非平衡大気圧プラズマであることを特徴とする接着物品。
12. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、医療装置をコーティングする方法。
13. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、ペースメーカーおよび神経刺激器にシールを形成する方法。
14. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、電子装置、プリント回路基板（ＰＣＢ）、論理回路、バイオセンサー、化学センサー、ＭＥＭＳ、ラボオンチップ（Ｌａｂ−ｏｎ−ｃｈｉｐ）、ナノマシーン、ナノセンサー、ナノエレクトロニクス、ガスケット、シール、航空宇宙用の部品、航空用の部品、海洋用の部品、航空宇宙用の建設資材、航空用の建設資材、海洋用の建設資材、ポンプシステム、ポンプシステムの部品または消費者向けエレクトロニクスをコーティングする方法。
15. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、表示装置を組み立てる方法。
16. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、表示装置をシールする方法。
17. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、構造ユニット、建築ユニットおよび多重ガラスユニットを包含するガラスユニットから選択される建設材料および部材ならびに太陽電池および太陽パネルを接着する方法。
18. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、履物、衣服およびレジャーウェア、宝石もしくはスポーツ用品および用具を接着する方法。
19. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、履物、衣服およびレジャーウェア、宝石もしくはスポーツ用品および用具をコーティングする方法。
20. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、パッケージもしくはエアバッグをコーティングする方法。
21. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の被着体を基材に接着させる方法を用いて、鋼基材にポリマーフィルムを積層させる方法。

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