[发明专利]用涂料装饰塑料组件的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种用涂料装饰塑料组件的方法。

背景技术

塑料组件根据它们的用途通常有外观和耐用度的要求。例如，一种塑料装饰组件，如保险杠面板或仪表板，可以用油漆装饰并且有鲜映性(distinctness of image，DOI)和油漆附着力的要求。DOI是鲜艳度和光泽度的客观外观指标，其包括来自粗糙或不平的涂料表面的视觉效果，有时称为“桔皮(orange peel)”。DOI可以用如BYK-Gardner桔皮仪(BYK-Gardner wave-scan unit)检测。油漆附着力和DOI取决于塑料组件和油漆之间的界面的表面化学。

影响塑料组件表面化学的因素可以包括所用的塑料的类型，涂覆之前表面上的污染物，以及脱模剂的存在。表面化学也受刮、划或可以有效降低表面摩擦系数的加工用复合添加剂的影响。这些因素会影响塑料的总表面能。还有，表面能较低的塑料可能更难于涂覆，部分地缘于涂料对表面的不充分浸润，其可以导致“桔皮”和缺乏油漆附着力。

为了克服这些因素，可以在涂覆前对塑料表面进行预处理或者可以采用更精细的喷涂工艺。例如，利用闪速炉进行多步水性酸或碱化学冲洗处理可以用来除去脱模剂和污染物。可选择地，可使用具有强溶剂的塑料系统先使塑料表面膨胀，从而在塑料和漆膜间形成聚合物缠结。同样，在应用装饰漆前，可以使用氯化聚烯烃附着力促进剂(adhesion promoter，adpro)进行表面预处理。但是，强溶剂或氯化聚烯烃附着力促进剂的使用对经济和环境原因来说通常是不受欢迎的。

最近，真空等离子体处理已经被用于喷涂前增加塑料组件的表面能。这种方法通常消除或尽量减小进一步对表面预处理或更精细的喷涂工艺的需要。但是，这种方法可能需要较大的设备，包括进行低效率批处理步骤的真空室的开支。

需要一种可以避免这些不尽人意的后果的处理和涂覆塑料组件的方法和系统。

发明内容

本发明提供一种装饰塑料组件的方法，该塑料组件具有带初始表面能(initial surface energy)的外表面。用涂料装饰外表面的至少一部分。该方法包含固定塑料组件，其中该外表面的至少该部分定位在规定的公差内。用常压空气等离子体喷嘴等离子体处理该外表面的至少该部分，以使被处理部分的表面能大于初始表面能。将涂料施加在该外表面的至少该部分，其中该涂料具有实质上不超过该被处理部分的表面能的涂料表面能。然后使该涂料固化。

在另一实施例中，提供了一种装饰塑料组件的方法，该塑料组件具有带初始表面能的外表面和内表面。用涂料装饰外表面的至少一部分。该方法包含固定塑料组件。固定塑料组件包括将塑料组件安置于邻接该内表面的固定装置上。通过固定装置和该塑料组件上的多个定位特征将塑料组件相对于该固定装置定位。塑料组件由包括多个间隔分开的支承部件的固定装置支承，每个支承部件具有被设计成匹配邻接支承部件的内表面部分的接触表面。通过固定装置上的多个间隔分开的保持装置保持塑料组件，定位、支承和保持该塑料组件协同将该外表面的至少该部分定位在规定的公差内。该方法还包含等离子体处理该外表面的至少该部分大被处理部分的表面能约为38到72达因/cm范围。等离子体处理包括通过常压空气等离子体喷嘴将等离子流导至该外表面的至少该部分，该喷嘴位于距该外表面约2到20mm处。喷嘴以约50到600mm/s范围的速度沿一路径相对外表面移动，以产生覆盖该外表面的至少该部分的官能化聚合物层。该方法还包含将涂料施加到该外表面的至少该部分。该涂料具有约33到67达因/cm范围的涂料表面能。然后使该涂料固化。

附图说明

图1是用于等离子体处理塑料组件的系统的透视图；

图2是用于等离子体处理系统的固定装置和耳轴的透视图；

图3是用于等离子体处理的具有塑料组件的固定装置和耳轴的透视图；

图4是用于等离子体处理塑料组件的系统的透视图；

图5是用于等离子体处理塑料组件的系统的侧视图；

图6是用于等离子体处理塑料组件的系统的平面图；

图7是用于等离子体处理塑料组件的系统的平面图；

图8是根据本发明的一个实施例的等离子体处理和涂覆塑料组件的流程图；以及

图9是根据本发明的另一个实施例的等离子体处理和涂覆塑料组件的流程图。

具体实施方式