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Title:
SCRATCH-RESISTANT FINISH FOR COATED SUBSTRATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/076635
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to use of plasma polymerisation and plasma polymers for the scratch-resistant finishing of coated substrates, a method for the production of a scratch-resistant finish on a coated substrate by application of at least one scratch-resistant layer on the coated substrate by plasma polymerisation and a coated substrate with a scratch-resistant finish, comprising at least one layer made from a plasma polymer produced by plasma polymerisation as outermost layer.

Inventors:
BETZ PETER (DE)
GRUNDMEIER GUIDO (DE)
STRATMANN MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/003179
Publication Date:
October 03, 2002
Filing Date:
March 21, 2002
Export Citation:
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Assignee:
VOESTALPINE STAHL GMBH (AT)
THYSSENKRUPP STAHL AG (DE)
UNIV FRIEDRICH ALEXANDER ER (DE)
BETZ PETER (DE)
GRUNDMEIER GUIDO (DE)
STRATMANN MARTIN (DE)
International Classes:
B05D7/24; (IPC1-7): B05D7/24
Domestic Patent References:
WO2001041541A22001-06-14
Foreign References:
DE19732217A11999-02-11
Other References:
See also references of EP 1414589A2
Attorney, Agent or Firm:
Münch, Volker (Ratingen, DE)
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Claims:
Kratzfestausrüstung für beschichtete Substrate Patentansprüche
1. Verwendung der Plasmapolymerisation und der Plasmapolymeren für die Kratzfestausrüstung von beschichteten Substraten.
2. Verfahren zur Herstellung einer Kratzfestausrüstung auf einem beschichteten Substrat durch Applikation mindestens einer kratzfesten Schicht auf dem beschichteten Substrat, dadurch gekennzeichnet, daß die kratzfeste Schicht durch Plasmapolymerisation abgeschieden wird.
3. Kratzfest ausgerüstetes beschichtetes Substrat mit mindestens einer Schicht aus einem durch Plasmapolymerisation hergestellten Plasmapolymeren als oberster Schicht.
4. Die Verwendung nach Anspruch 1, das Verfahren nach Anspruch 2 und das Substrat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung auf dem Substrat mindestens eine Lackfolie und/oder mindestens eine Lackierung umfaßt.
5. Die Verwendung nach Anspruch 1 oder 4, das Verfahren nach Anspruch 2 oder 4 und das Substrat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung auf dem Substrat dem Schutz vor Korrosion, der Absorption und Dissipation mechanischer Energie, der Klarlackierung und/oder der Farbund/oder Effektgebung dient.
6. Die Verwendung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, das Verfahren nach einem der Ansprüche 2,4 oder 5 und das Substrat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung auf dem Substrat mit einem oxidierenden Plasma vorbehandelt wird.
7. Die Verwendung, das Verfahren und das Substrat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als oxidierendes Plasma ein Sauerstoffplasma verwendet wird.
8. Die Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 7, das Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4 bis 7 und das Substrat nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Plasmapolymerisation mindestens eine elementorganische Verbindung verwendet wird.
9. Verwendung, Verfahren und Substrat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als elementorganische Verbindung mindestens eine metallorganische Verbindung von Metallen der Nebengruppen des Periodischen Systems der Elemente, mindestens eine organische Verbindung von Metallen und Nichtmetallen der Hauptgruppen des Periodischen Systems der Elemente und/oder mindestens eine organische Verbindung, die mindestens ein Metall der Nebengruppen und mindestens ein Metall oder Nichtmetall der Hauptgruppen des periodischen Systems der Elemente enthält, verwendet wird.
10. Verwendung, Verfahren und Substrat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als elementorganische Verbindung mindestens eine Siliziumverbindung verwendet wird.
11. Verwendung, Verfahren und Substrat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Siliziumverbindung Hexamethyldisilan verwendet wird.
12. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 11, Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4 bis 11 und Substrat nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmapolymerisation in Gegenwart eines Oxidationsmittels und/oder eines Edelgases durchgefiihrt wird.
13. Verwendung, Verfahren und Substrat nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Sauerstoff und als Edelgases Argon verwendet wird.
Description:
Kratzfestausrüstung für beschichtete Substrate Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft die neue Verwendung der Plasmapolymerisation und der Plasmapolymeren für die Kratzfestausrüstung von beschichteten Substraten. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein neues Verfahren zur Herstellung einer Kratzfestausrüstung auf einem beschichteten Substrat durch Applikation mindestens einer kratzfesten Schicht auf dem beschichteten Substrat durch Plasmapolymerisation. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung neue kratzfest ausgerüstete beschichtete Substrate mit mindestens einer Schicht aus einem durch Plasmapolymerisation hergestellten Plasmapolymeren als oberster Schicht.

Die Herstellung von Schichten aus Plasmapolymeren auf metallischen Subtraten durch Plasmapolymerisation geeigneter Verbindungen ist aus der Dissertation von G. Grundmeier,"Grenzflächenchemische und korrosionsanalytische Untersuchungen von Plasmapolymerbeschichtungen auf Stahl", Technische Fakultät der Universität Erlangen-Nürnberg, 1997, den Patentschriften EP 0 533 606 B 1, EP 0 619 847 B 1 oder EP 0 515 373 B 2 oder aus den Artikeln von Tinghao F. Wang et al.,"Corrosion protection of cold rolled steel by low temperature plasma interface engineering", in Progress in Organic Coatings, Band 28, Seiten 291 bis 297,1996, von M. P. Bonnar, B. M Burnside, A. Little, R. L.

Reuben und J. I. B. Wilson,"Plasma Polymer Films for Dropwise Condensation of Steam", Chemical Vapor Deposition, 1997, Band 3, Heft 4, Seiten 201 bis 207, oder von G. Grundmeier und M. Stratmann,"Plasma polymerization-a new and promising way for the corrosion protection of steel", Materials and Corrosion, Band 49, Seiten 150 bis 160,1998, bekannt.

Diese Plasmapolymerschichten werden vor allem für den Korrosionsschutz der Metalloberflächen verwendet. Die Frage, ob die Plasmapolymerschichten

kratzfest sind, stellt sich in diesem Zusammenhang erst gar nicht, weil die Schichten mit anderen Beschichtungen überschichtet werden (vgl. die o. g.

Dissertation von Grundmeier).

Die Kratzfestigkeit von Beschichtungen auf Substraten läßt häufig stark zu wünschen übrig. Nicht ausreichende Kratzfestigkeit führt zu Unansehnlichkeit schützender und/oder dekorativer Beschichtungen.

Probleme der Kratzfestigkeit sind vor allem in der KFZ-Lackierung, insbesondere PKW-Lackierung, von großer wirtschaftlicher und ästhetischer Bedeutung.

Zum einen können fertig lackierte KFZ-Karosserien bei der Endmontage im Werk zerkratzt werden, wenn beispielsweise Prüfkarten über die Motorhaube geschoben oder die Karosserien vom Monteur unbeabsichtigt getreift werden. Diese, wenn auch häufig nur leichten, Kratzer fallen im hellen Licht gerade bei fabrikneuen PKW besonders unangenehm auf.

Des weiteren kommt es in Autowaschanlagen, besonders bei schmutzhaltigem Waschwasser zu den sogenannten Waschkratzern, die sich insbesondere im Sonnenschein ganz deutlich bemerkbar machen.

Die KFZ-Industrie ist daher bestrebt, das Problem der nicht ausreichenden Kratzfestigkeit durch die Verwendung kratzfester Lackierungen in den Griff zu bekommen.

Eine Möglichkeit ist die Beschichtung der Serienlackierungen mit einem sogenannten kratzfesten Sealer auf der Basis von Sol-Gel-Klarlacken, wie sie beispielsweise aus den Patentanmeldungen DE 43 03 570 A 1, De 34 07 087 A 1, DE 40 11 045 A l, DE 40 25 215 A l, DE 38 28 098 A l, DE 40 20 316 A l oder DE 41 22 743 A 1 bekannt sind. Diese Sol-Gel-Klarlacke bzw. die hieraus hergestellten Schichten werden von der Fachwelt auch als organisch modifizierte

Keramikmaterialien bezeichnet. Eines ihrer Hauptanwendungsgebiete ist die Kratzfestausrüstung von Brillen oder Visieren von Motorradhelmen.

Die bekannten Kratzfestausrüstungen auf der Basis von Sol-Gel-Klarlacken haben jedoch einen geringen Festkörpergehalt, womit zwangsweise ein hoher Lösemittelgehalt einhergeht. Dieser hohe Lösemittelgehalt ist aus Gründen der Sicherheit und des Umweltschutzes bedenklich und nachteilig.

Üblicherweise haben die bekannten Kratzfestausrüstungen eine Trockenschichtdicke von 10 p. m. Dabei weisen sie einen ausreichenden optischen Gesamteindruck (Appearance) auf. Bei dieser Schichtdicke treten im allgemeinen nur vergleichsweise geringe Probleme der Haftung zwischen der Kratzfestausrüstung und der darunterliegenden Lackierung auf. Will man aber die Kratzfestigkeit weiter verbessern und die Trockenschichtdicke weiter erniedrigen, beispielsweise auf 3 bis 5 J. m, verschlechtert sich die Appearance.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Kratzfestausrüstung für beschichtete Substrate, insbesondere lackierte KFZ-ILarosserien, speziell lackierte PKW-Karosserien, bereitzustellen, die die Nachteile des Standes der Technik nicht mehr länger aufweist, sondern die beschichteten Substrate auch in geringer Schichtdicke sicher vor Kratzern schützt und dabei eine gute Appearance aufweist und fest an den Beschichtungen haftet. Außerdem soll die neue Kratzfestausrüstung in einfacher Weise, ohne Lösemittel und ohne größeren Materialaufwand herstellbar sein und eine sehr gute Appearance aufweisen.

Demgemäß wurde die neue Verwendung der Plasmapolymerisation und der Plasmapolymeren für die Kratzfestausrüstung von beschichteten Substraten gefunden, die im folgenden als"erfindungsgemäße Verwendung"bezeichnet wird.

Außerdem wurde das neue Verfahren zur Herstellung einer Kratzfestausrüstung auf einem beschichteten Substrat durch Abscheiden mindestens einer kratzfesten

Plasmapolymerschicht auf dem beschichteten Substrat durch Plasmapolymerisation gefunden, das im folgenden als erfindungsgemäßes Verfahren"bezeichnet wird.

Nicht zuletzt wurde das neue kratzfest ausgerüstete beschichtete Substrat mit mindestens einer Schicht aus einem durch Plasmapolymerisation hergestellten Plasmapolymeren als oberster Schicht gefunden, das im folgenden als "erfindungsgemäßes Substrat"bezeichnet wird.

Im Hinblick auf den Stand der Technik war es überraschend und für den Fachmann nicht vorhersehbar, daß die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde lag, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Verwendung gelöst werden konnte. Dies war um so mehr überraschend, als die Plasmapolymerschichten bislang nur zu Zwecken des Korrosionsschutzes oder zur Modifizierung metallischer Oberflächen unmittelbar auf diese appliziert wurden.

Das erfmdungsgemäße Verfahren geht von einem beschichteten Substrate aus.

Als Substrate kommen all diejenigen in Betracht, die eine Abscheidung von Plasmapolymeren ermöglichen und durch die angewandten Reaktionsbedingungen nicht geschädigt werden.

Es kommen elektrisch leitfähige und nicht leitfähige Substrate gleichermaßen in Betracht.

Bei den elektrisch leitfähigen Substrate kann es sich um Kunststoffteile handeln, die mit Hilfe elektrisch leitfähiger Pigmente oder mit Hilfe einer hierauf befindlichen elektrisch leitfähigen Schicht, beispielsweise aus einem Metall oder einer Keramikschicht, leitfähig gemacht wurden. Des weiteren kann es sich um Substrate aus elektrisch leitfähigen Keramikmaterialien handeln. Vorzugsweise werden metallische Substrate verwendet.

Beispiele geeigneter erfindungsgemäß anzuwendender Metalle sind Titan, Eisen, Kobalt, Nickel, Magnesium, Aluminium, Zink oder ihre Legierungen miteinander oder mit weiteren geeigneten Metallen wie Kupfer, Vanadium, Wolfram, Molybdän, Chrom, Mangan oder Zinn. Erfindungsgemäß sind solche Metalle von Vorteil, welche üblicherweise im Automobilbau für die Herstellung von Karosserien verwendet werden. Sie werden deshalb bevorzugt eingesetzt. Beispiele geeigneter erfindungsgemäß anzuwendender Metalle dieser Art sind Stähle, insbesondere kalt gewalzte Stähle und metallisch beschichtete Stahlfeinbleche.

Bei den elektrisch nicht leitfähigen Substraten handelt es sich um solche aus üblichen und bekannten Isolatoren wie Kunststoffe, insbesondere in der Form von Folien, Glas oder Keramikmaterialien. Im Unterschied zu den elektrisch leitfähigen Substraten sind hier andere Anregungsfrequenzen, beispielsweise im Mikrowellenbereich erforderlich, d. h., es wird ein Mikrowellenplasma verwendet.

An und für sich kann das Substrat eine beliebige Form aufweisen, beispielsweise die Form eines Kotflügels, einer Autortür, einer Motorhaube oder eines Kofferraumdeckels. Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, wenn das Substrat planar ist und insbesondere als Blech oder Band vorliegt.

Die Dicke des Substrats kann breit variieren und richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck des erfindungsgemäßen Substrats. Von Vorteil sind hierbei Dicken von 0,05 mm bis 10 mm, wie sie üblicherweise im Automobilbau verwendet werden.

Das Substrat ist beschichtet, d. h., daß sich hierauf mindestens eine Lackfolie und/oder mindestens eine Lackierung befindet.

Die Beschichtung dient dem Schutz des Substrats vor Korrosion, der Absorption und Dissipation mechanischer Energie, der Klarlackierung und/oder der Farb- und/oder Effektgebung.

Beispiele geeigneter Beschichtungen mit Korrosionsschutzwirkung sind elektrochemisch abgeschiedene Elektrotauchlackierungen, wie sie beispielsweise in der japanischen Patentanmeldung 1975-142501 (japanische Offenlegungsschrift JP 52-065534 A 2, Chemical Abstracts Referat Nr. 87 : 137427) oder den Patentschriften und-anmeldungen US 4,375,498 A, US 4,537,926 A, US 4,761,212 A, EP 0 529 335 A 1, DE 41 25 459 A 1, EP 0 595 186 A 1, EP 0 074 634Al, EP0505445Al, DE42335778Al, EP0646420 A 1, EP 0 639 660 A 1, EP 0 817 648 A 1, DE 195 12 017 C 1, EP 0 192 113 A 2, DE 41 26 476 A 1 oder WO 98/07794 beschrieben werden.

Beispiele geeigneter Beschichtungen zur Absorption und Dissipation mechanischer Energie sind Füllerlackierungen und Steinschlagschutzgrundierungen, wie sie beispielsweise in den Patentanmeldungen und Patenten EP 0 427 028 A 1, DE 41 42 816 A 1, DE 38 05 629 C 1, DE 31 08 861 C 2 oder DE 195 04 947 Al beschrieben werden.

Beispiele geeigneter farb- und/oder effektgebender Beschichtungen sind Unidecklacke oder Basislacke, wie sie beispielsweise in den Patentanmeldungen EP0089497Al, EP0256540Al, EP0260447Al, EP0297576Al, WO 96/12747, EP 0 523 610 A 1, EP 0 228 003 A 1, EP 0 397 806 A 1, EP 0 574 417 A EP0531S10Al, EP05$1211Al, EP0708788A, EP0593454Al, DE-A-43 28 092A1, EP0299 148A 1, EP0394737A 1, EP0 590484A 1, EP 0 234 362 A 1, EP 0 234 361 A 1, EP 0 543 817 A 1, WO 95/14721, EP 0 521 928 A 1, EP 0 522420Al, EP0522419Al, EP0649865Al, EP0536712A 1, EP0596460Al, EP 096461Al, EP0584818Al, EP0669356Al, EP 0 634 431 A 1, EP 0 678 536 A 1, EP 0 354 261 A 1, EP 0 424 705 A 1, WO 97/49745, WO 97/49747, EP 0 401 565 A 1, EP 0 496 205 A 1, EP 0 358 979 A

1, EP 469 389 A 1, DE 24 46 442 A 1, DE 34 09 080 A 1, DE 195 47 944 A 1, DE 197 41 554 A 1 oder EP 0 817 684, Spalte 5, Zeilen 31 bis 45, im Detail beschrieben werden.

Beispiele geeigneter Klarlackierungen sind solche, die aus Ein-oder Mehrkomponentenklarlacken, Pulverklarlacken, Pulverslurryklarlacken, W- härtbaren Klarlacken oder Sealer hergestellt werden, wie sie aus den Patentanmeldungen, Patentschriften und Veröffentlichungen DE 42 04 518 A 1, EP0594068Al, EP0594 71Al, EP0594142Al, EP0604992Al, EP0 596 460 A 1, WO 94/10211, WO 94/10212, WO 94/10213, WO 94/22969 oder WO 92/22615, US 5,474,811 A 1, US 5,356,669 A 1 oder US 5,605,965 A 1, DE 42 22 194 A 1, BASF Lacke + Farben AG,"Pulverlacke", 1990, BASF Coatings AG"Pulverlacke, Pulverlacke für industielle Anwendungen", Januar 2000, US 4,268,542 A 1, DE 195 40 977 A 1, DE 195 18 392 A 1, DE 196 17 086 A 1, DE- A-196 13 547, DE 196 52 813 A 1, DE-A-198 14 471 A 1, EP 0 928 800 A 1, EP 0636669Al, EP0410242Al, EP0783534Al, EP0650978Al, EP0650<BR> 979 A l, EP 0 650 985 A I, EP 0 540 884 A l, EP 0 568 967 A l, EP 0 054 505 A 1, EP 0 002 866 A 1, DE 197 09 467 A l, DE 42 03 278 A l, DE 33 16 593 A 1, DE 38 36 370 A 1, DE 24 36 186 A 1, DE 20 03 579 B 1, WO 97/46549, WO 99/14254, US 5,824,373 A, US 4,675,234 A, US 4,634,602 A, US 4,424,252 A, US 4,208,313 A, US 4,163,810 A, US 4,129,488 A, US 4,064,161 A, US 3,974,303 A, EP 0 844 286 A 1, DE 43 03 570 A 1, DE 34 07 087 A 1, DE 40 11 045 A 1, DE4025215A , DE382809 Al, DE4020316Al oderDE4122 743 A 1 bekannt sind.

Beispiele geeigneter Lackfolien sind aus den Patentanmeldungen W094/09983 A, EP 0 361823 A 1, DE 195 35 934 A 1, DE 195 17 069 A 1, DE 195 17 067 A 1 oder 195 17 068 A 1 oder den Veröffentlichungen von E. Bürkle in Kunsstoffe 87 (1997), 320-328 ; Modern Plastics International Band 11, 1997,33-34, oder von G.

Steinbichler und J. Gießauf in Kunststoffe 87 (1997), 1262-1270, bekannt.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die vorstehend beschriebenen Beschichtungen vorzugsweise mit einem oxidierenden Plasma vorbehandelt. Die Vorbehandlung dient der Reinigung und der Aktivierung der Oberfläche der Beschichtungen. Beispiele geeigneter Oxidationsmittel zur Erzeugung des oxidierenden Plasmas sind Fluor, Chlor oder Sauerstoff, insbesondere Sauerstoff. Das oxidierende Plasma kann außerdem Edelgase und/oder Stickstoff enthalten.

Die Bedingungen der Vorbehandlung können breit variieren und richten sich nach den Erfordernissen des jeweiligen Einzelfalles. Insbesondere kann der angewandte Druck im Plasma, je nach stofflicher Zusammensetzung, bis zu 1 bar betragen.

Vorzugsweise werden bei dem Sauerstoffplasma Sauerstoffpartialdrucke von 0,01 bis 3, bevorzugt 0,02 bis 2,5, besonders bevorzugt 0,03 bis 2, ganz besonders bevorzugt 0,04 bis 1,5 und insbesondere 0,05 bis 1 mbar, Spannungen von 200 bis 800, bevorzugt 210 bis 750, besonders bevorzugt 220 bis 700, ganz besonders bevorzugt 230 bis 650 und insbesondere 240 bis 600 V, Stromstärken von 0,1 bis 5, bevorzugt 0,2 bis 4,8, besonders bevorzugt 0,3 bis 4,4, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 4,2 und insbesondere 0,5 bis 4 mA, Volumenflüsse von 0,1 bis 3, bevorzugt 0,2 bis 2,8, besonders bevorzugt 0,3 bis 2,4, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 2,2 und insbesondere 0,5 bis 2 st. cm3/min und Frequenzen von 0,1 bis 3, bevorzugt 0,2 bis 2,7, besonders bevorzugt 0,3 bis 2,3, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 2 und insbesondere 0,5 bis 1,5 kHz angewandt.

Im weiteren Verlauf des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf der vorzugsweise gereinigten und aktivierten Oberfläche der Beschichtungen mindestens eine, vorzugsweise eine, Schicht aus mindestens einem Plasmapolymeren durch Plasmapolymerisation abgeschieden.

Für die Plasmapolymerisation können die unterschiedlichsten organischen und anorganischen Verbindungen verwendet werden. Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, mindestens eine elementorganische Verbindung zu verwenden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter elementorganischen, insbesondere metallorganischen, Verbindungen Verbindungen verstanden, in denen mindestens ein von Kohlenstoff verschiedenes Element mit organischen Resten wie substituierten oder unsubstituierten Alkyl-, Cycloalkyl-und/oder Arylresten, die auch Heteroatome enthalten können, verknüpft ist.

Geeignete elementorganische Verbindungen sind metallorganische Verbindungen von Metallen der Nebengruppen des Periodischen Systems der Elemente.

Beispiele geeigneter Elemente sind Scandium, Yttrium, Lanthan, die Lanthanide, Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Niob, Chrom, Wolfram, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer oder Zink. Die metallorganischen Verbindungen können ein oder mehrere Metallatome im Molekül enthalten. Enthalten sie mehrere Metallatome im Molekül, kann es sich um ein und dasselbe Metall oder um mindestens zwei unterschiedliche Metalle handeln.

Weitere geeignete elementorganische Verbindungen sind organische Verbindungen von Metallen und Nichtmetallen der Hauptgruppen des Periodischen Systems der Elemente. Beispiele geeigneter Metalle und Nichtmetalle sind Bor, Aluminium, Gallium, Indium, Silizium, Germanium, Zinn oder Phosphor. Besonders gut geeignet ist Silizium.

Weitere geeignete elementorganische Verbindungen sind organische Verbindungen, die mindestens eines der vorstehend genannten Metalle der Nebengruppen des Periodischen Systems der Elemente und mindestens eines der vorstehend genannten Metalle oder Nichtmetalle der Hauptgruppen des periodischen Systems der Elemente enthalten.

Erfindungsgemäß ist es von Vorteil, organische Verbindungen des Siliziums wie Hexamethyldisilan oder Hexamethyldisiloxan, insbesondere Hexamethyldisilan, zu verwenden.

Dabei können die erfmdungsgemäß bevorzugt verwendeten organischen Verbindungen des Siliziums noch mindestens eine weitere der vorstehend beschriebenen elementorganischen Verbindungen in untergeordneten Mengen enthalten.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind hier und im folgenden unter "untergeordneten Mengen"Mengen zu verstehen, die das Eigenschaftsprofil der Plasmapolymerschicht in vorteilhafter Weise variieren aber nicht in seinen grundlegenden Eigenschaften bestimmen.

Des weiteren können die vorstehend beschriebenen, erfmdungsgemäß zu verwendenden elementorganischen Verbindungen rein organische Verbindungen in untergeordneten Mengen enthalten. Vorzugsweise werden polymerisierbare organische Verbindungen verwendet. Beispiele geeigneter polymerisierbarer organischer Verbindungen sind Olefine und Acetylene, insbesondere Olefine wie Cyclohexen.

Die Plasmapolymerisation der vorstehend beschriebenen Verbindungen kann in der Gegenwart mindestens eines Oxidationsmittels durchgeführt werden.

Beispiele geeigneter Oxidationsmittel sind die vorstehend beschriebenen.

Außerdem kann die Plasmapolymerisation in der Gegenwart mindestens eines Edelgases, insbesondere Argon, durchgeführt werden.

Methodisch gesehen weist die Plasmapolymerisation keine Besonderheiten auf, sondern kann nach denVerfahren und mit Hilfe der Vorrichtungen durchgeführt

werden, wie sie in den eingangs aufgeführten Patenten, Patentanmeldungen und Veröffentlichungen beschrieben werden.

Vorzugsweise wird die Plasmapolymerisation während 10 Minuten bis 3 Stunden, bevorzugt 15 Minuten bis 2,5 Stunden, besonders bevorzugt 20 Minuten bis 2 Stunden und 15 Minuten, ganz besonders bevorzugt 30 Minuten bis 2 Stunden und insbesondere 40 Minuten bis 1,5 Stunden durchgeführt. Dabei werden vorzugsweise Partialdrücke an elementorganischer Verbindung von 0,001 bis 0,2, bevorzugt 0, 002 bis 0,18, besonders bevorzugt 0,003 bis 0,16, ganz besonders bevorzugt 0,004 bis 0,14 und insbesondere 0,005 bis 0,12 mbar, sofern verwendet, Argonpartialdrücke von 0,01 bis 2, bevorzugt 0,02 bis 1,8, besonders bevorzugt 0,03 bis 1,6, ganz besonders bevorzugt 0,04 bis 1,4 und insbesondere 0,0 bis 1 mbar, sofern verwendet, Sauerstoffpartialdrücke von 0,001 bis 0,2, bevorzugt 0,002 bis 0,18, besonders bevorzugt 0,003 bis 0,16, ganz besonders bevorzugt 0,004 bis 0,14 und insbesondere 0, 005 bis 0,12 mbar, Spannungen von 200 bis 800, bevorzugt 210 bis 750, besonders bevorzugt 220 bis 700, ganz besonders bevorzugt 230 bis 650 und insbesondere 240 bis 600 V, Stromstärken von 0,1 bis 5, bevorzugt 0,2 bis 4,8, besonders bevorzugt 0,3 bis 4,4, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 4,2 und insbesondere 0,5 bis 4 mA, Volumenflüsse von 0,1 bis 3, bevorzugt 0,2 bis 2,8, besonders bevorzugt 0,3 bis 2,4, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 2,2 und insbesondere 0,5 bis 2 st. cm3/min und Frequenzen von 0,1 bis 10, bevorzugt 0,2 bis 9, besonders bevorzugt 0,3 bis 8, ganz besonders bevorzugt 0,4 bis 7 und insbesondere 0,5 bis 6 kHz angewandt.

Vorzugsweise ist die abgeschiedene Plasmapolymerschicht 0,001 bis 10, bevorzugt 0,01 bis 9, besonders bevorzugt 0,1 bis 8, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 7 und insbesondere 1 bis 6 llm dick.

Die Zusammensetzung der Plasmapolymerschicht kann homogen sein oder sie kann sich vertikal in unterschiedlicher Weise ändern. Zum einen kann die Konzentration einer Komponente innerhalb der Plasmapolymerschicht

kontinuierlich oder diskontinuierlich abnehmen oder zunehmen. Bei gezielt variierender Konzentration von funktionellen Gruppen wird das Plasmapolymer "Gradienten-Plasmapolmer"genannt. Dieses Gradienten-Plasmapolymer zeichnet sich dadurch aus, daß es über spezielle funktionelle Gruppen an der Phasengrenze Beschichtung/Plasmapolymer, beispielsweise siliciumorganische funktionelle Gruppen, verfügt. Dadurch wird an den Grenzflächen die Haftung optimiert, was zu einer optimalen Stabilität der Kratzfestausrüstung führt. Die Plasmapolymerschicht kann indes auch aus Lagen unterschiedlicher Zusammensetzung bestehen.

Die erfmdungsgcmäße Plasmapolymerschicht bzw. die hiermit kratzfest ausgerüsteten beschichteten Substrate sind von sehr guter optischer Qualität (Appearance), so daß sie auch für die kratzfeste Lackierung von Pkw der Automobiloberklasse in Betracht kommen. Die erfmdungsgemäße Kratzfestausrüstung haftet außerordentlich fest auf den beschichteten Karosserien und zeigt auch bei mechanischer Einwirkung keine Schädigung oder Abplatzung.

Sie ist witterungsstabil und chemikalienstabil und wird auch nicht durch Vogelkot angegriffen. Die in erfindungsgemäßer Weise kratzfest ausgerüsteten Kraftfahrzeuge haben daher eine besonders lange Gebrauchsdauer und einen besonders hohen Nutzwert.

Beispiel Die Herstellung einer erfindungsgemäße Kratzfestausrüstung durch Plasmapolymerisation Ein Karosserieblech, das in üblicher und bekannter Weise mit einer, kathodisch abgeschiedenen Elektrotauchlackierung, einem Füller, einer Metallic- Basislackierung und einer Klarlackierung beschichtet war, wurde in einem Plasmareaktor, der eine evakuierbare Glasglocke mit internen Elektroden,

Gasdosiersysteme und einen Hochvakuumpumpstand umfaßte, auf eine geerdete Elektrode plaziert.

Die lackierte Oberfläche des Karosserieblechs wurde mit einem Sauerstoffplasma während 5 Minuten bei einem Sauerstoffpartialdmck von 0,3 mbar, einer Spannung von 400 V, einer Stromstärke von 2 mA und einem Volumenfluß von 1,5 st. cm3/min und einer Frequenz von 1 kHz vorbehandelt.

Das Plasmapolymer wurde während einer Stunde bei einem Argonpartialdruck von 0,2 mbar, einem Sauerstoffpartialdruck von 0,05 mbar und einem Hexamethyldisilan-Partialdruck von 0,05 mbar, einer Spannung von 400 V, einer Stromstärke von 1 mA und einem Volumenfluß von 1,5 st. cm3/min und einer Frequenz von 4 kHz abgeschieden.

Die Plasmapolymerschicht war 3 um dick. Sie haftete fest an der Lackierung.

Eine Delamination war auch nicht nach der Belastung im Schwitzwasserkonstantklima zu beobachten. Die Plasmapolymerschicht war hoch kratzfest und konnte unter den üblichen und bekannten Bedingungen des Bürstentests (vgl. P. Betz und A. Bartelt, Progress in Organic Coatings, 22 (1993), Seiten 27-37, insbesondere Fig. 2, Seite 28 ; verwendetes Gewicht : 2000 g statt 280 g) nicht geschädigt werden. Sie war daher vorzüglich als Kratzfestausrüstung geeignet. Die Kratzfestausrüstung und die Lackierung wiesen insgesamt einen guten optischen Gesamteindruck auf.