本發明專利技術公開用于表面的等離子體處理的裝置和用等離子體處理表面的方法。用于表面(2)的等離子體處理的裝置具有：第一電極(4)和第二電極(7)以及在第一電極(4)和第二電極(7)之間的交變電壓源(6)、以及至少在第一電極(4)和第二電極(7)之間形成的電場、布置在第一電極(4)的前面且待處理的表面(2)可位于其中的有效區域(9)，且第二電極(7)布置得比第一電極(4)更接近于有效區域(9)，特征在于，設置在第一電極(4)處的具有至少一個出口(5)的用于至少一個工藝氣體物流的至少一個工藝氣體通道(3)，并且所述至少一個出口(5)指向有效區域(9)的方向，并且所述至少一個工藝氣體物流撞擊在電場上且所述電場將所述至少一個工藝氣體物流轉化為等離子體物流且所述等離子體物流撞擊在有效區域(9)上。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及用于表面的等離子體處理的裝置，其具有第一電極和第二電極以及在 第一電極和第二電極之間的交變電壓源、以及在第一電極和第二電極之間形成的電場，且 具有布置在第一電極的前面且待處理的表面可位于其中的有效區域，第二電極布置得比第 一電極更接近于有效區域。 本專利技術還涉及用等離子體處理表面的方法，其中在第一電極和第二電極之間施加 交變電壓，在這兩個電極之間產生交變電場，待處理的表面位于第一電極的前面且第二電 極布置得比第一電極更接近于所述表面。
技術介紹
當借助于粘合劑將表面一個疊一個地粘附時，總是存在將粘合劑持久地且牢固地 施加到基底的表面的問題。對此，壓敏粘合劑對表面的特別高的粘合性（adhesion)是必要 的。術語"粘合性"經常意指如下的物理效果：通過該物理效果使彼此接觸的兩相在它們的 界面處憑借在那兒產生的分子間相互作用保持在一起。因此，粘合性決定粘合劑在基底表 面上粘合的程度，并且可以所謂的"粘著性（tack)"的形式和以粘合強度的形式測定。常常 將增塑劑和/或"增粘劑"樹脂添加至粘合劑以對其粘合性施加受控制的效果。 粘合性可以簡單的術語定義為"相互作用能/單位面積"（以mN/m為單位），但由 于實驗限制例如實際接觸面積的知識的缺乏，這是不能測量的。表面能（SE)也常常通過使 用"極性"和"非極性"分量描述。出于實用目的，這種簡化的模型現在被廣為接受。這種 能量及其分量常常通過測量多種測試液體的靜態接觸角而測量。這些液體的表面張力分成 極性和非極性分量。測試表面的表面能的極性和非極性分量由所觀察到的液滴在測試表面 上的接觸角測定。例如，這里可使用0WKR模型。在工業上常規使用的替代方法是借助于測 試油墨根據DIN ISO 8296的測定。 在這樣的討論的環境中，術語"極性"和"高能"常常視為等同的，術語"非極性"和 "低能"也是如此。這源自如下事實：與不涉及永久性分子偶極的所謂的"分散"或"非極性" 相互作用相比，極性偶極力是大的。對表面能和表面相互作用的這種方法的基礎是如下假 設：極性分量僅與極性分量相互作用且非極性分量僅與非極性分量相互作用。 然而，表面具有小或中等極性表面能分量而沒有"高"表面能也是可能的。可使用 的指導方針是：對于本專利技術來說，SE的極性分量一大于3mN/m，表面就可被稱為"極性的"。 這大致對應于實際的檢測下限。 原則上，對于術語如"高能"和"低能"沒有明確的界限。出于討論的目的，限值設 置在38mN/m或38dyn/cm(在室溫下）。這是如下的值：高于該值，例如表面的適印性經常 是足夠的。純水的表面張力（=表面能）可用于比較，且為約72mN/m(是特別依賴于溫度 的）。 特別地在低能基底如PE、PP或EPDM、以及許多涂層材料上，當使用壓敏粘合劑或 其它粘合劑或涂層時，主要的問題產生在實現令人滿意的粘合性方面。 對于液體反應性粘合劑，為改進粘合劑粘合強度的基底的物理預處理（例如通過 火焰、電暈或等離子體）是特別慣常的。這種物理預處理的一個功能還可為基底的清潔，例 如以除去油，或者粗糙化以增大有效表面積。 通常用于物理預處理的術語為表面的"活化"。這主要意味著非特異性相互作用， 例如與使用鑰匙-鎖（key-in-lock)原理的化學反應相反。活化主要意味著在涂層的潤濕 性、適印性或錨定方面的改進。 在自粘膠帶的情況下，慣常將粘合促進劑施加到基底。然而，這常常是容易出錯的 復雜的手工步驟。 使用基底的物理預處理（火焰、電暈或等離子體）以改進壓敏粘合劑的粘合性尚 未取得普遍的成功，因為非極性粘合劑如天然或合成橡膠典型地不得益于該方法。 電暈處理定義為使用絲狀放電且經由兩個電極之間的高交變電壓產生的 表面處理，由此離散的放電通道與需要處理的表面接觸，在這方面還參見Wagner 等，Vacuum, 71 (2003)，ρρ· 417-436。工藝氣體可被假定為環境空氣，除非另外說明。 特別地，在工業應用中術語"電暈"主要意指"介電阻擋放電"（DBD)。這里的電極 的至少一個由電介質即絕緣體構成，或具有其涂層或覆蓋物。這里基底也可充當電介質。 電暈處理的處理強度作為以為單位的"劑量"給出，其中劑量D = Ρ/ b*v，其中P =電功率，b =電極寬度，和v =卷材（web)速度。 基底幾乎總是放置在電極和對置電極之間的放電空間之內或通過電極和對置電 極之間的放電空間，這定義為"直接"物理處理。這里典型地使卷材形式的基底在電極和接 地車昆之間通過。有時也使用的另一術語是"噴射電暈（ejected corona)"或"單面電暈"。 這是不可與直接物理處理相比的，因為根據現有技術這里需要高的氣流以將等離子體從電 極裝置逐出作為在基底方向上的流出物，或者使得不規則的放電絲與工藝氣體一起被"噴 出"，且不可能實現穩定的、明確定義的、有效的處理。 FR 2443753披露借助于電暈放電的用于表面處理的裝置。在這種情況下，將兩個 電極布置在目標物的待處理表面的同一側上，第一電極通過多個頭（電極頭，端，tip)形 成，沿其設置第二電極的弧形布置。在兩個電極之間施加在40kHz的頻率下的12kV的交變 電壓。從而，沿著電場線的電暈放電影響經過的表面并且導致該表面的活化，由此改進壓敏 粘合劑在通過電暈效應處理的表面上的粘合性質。 多種類型、形式和厚度的材料的更均勻的強化的電暈處理可通過完全避免待處理 的材料的表面上的電暈效應而成為可能，其中，根據EP 0497996B1，選擇雙針電極，所述針 電極各自具有它自己的用于加壓的通道。在兩個電極頭之間產生電暈放電，所述電暈放電 將流動通過通道的氣體物流離子化并且將它轉化為等離子體。然后這種等離子體到達待 處理的表面，在該待處理的表面處，它特別地進行表面氧化，所述表面氧化改進表面的潤濕 性。該類型的物理處理（在這里）稱為間接的，因為在產生放電的位置處未進行處理。表面 的處理在大氣壓力下或在大氣壓力附近發生，但在放電空間或氣體通道中的壓力可增加。 EP 0 497 996 B1的等離子體設備具有在36m3/小時范圍內的相當高的氣流以及 每間隙40cm的電極寬度。高的流速導致經活化的成分在基底表面上的低的停留時間。此 外，還有如下情況：僅等離子體的那些相對長壽命的（long-living)且可通過氣體物流除 去的成分到達基底。電子例如不能通過氣體物流移動，并且因此不起任何作用。 這里等離子體理解為大氣壓等離子體，其為不是處于熱平衡的電活化的均一反應 性氣體，在有效區域中具有接近（+/-〇· 05巴）的壓力或者處于大氣壓或環境壓力。在電場 中的放電和離子化過程具有如下效果：氣體被活化，且在氣體成分中產生高度激發態。使用 的氣體和氣體混合物稱為工藝氣體。原則上，還可將氣態物質如硅氧烷、丙烯酸或溶劑或其 它成分與工藝氣體當前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
用于表面(2)的等離子體處理的裝置，其具有第一電極(4)和第二電極(7)以及在第一電極(4)和第二電極(7)之間的交變電壓源(6)，以及至少在第一電極(4)和第二電極(7)之間形成的電場，布置在第一電極(4)的前面且待處理的表面(2)可位于其中的有效區域(9)，且第二電極(7)布置得比第一電極(4)更接近于有效區域(9)，特征在于設置在第一電極(4)處的具有至少一個出口(5)的用于至少一個工藝氣體物流的至少一個工藝氣體通道(3)，并且所述至少一個出口(5)指向有效區域(9)的方向，并且所述至少一個工藝氣體物流撞擊在電場上且所述電場將所述至少一個工藝氣體物流轉化為等離子體物流且所述等離子體物流撞擊在有效區域(9)上。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：M黑內爾，
申請(專利權)人：德莎歐洲公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE
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