(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも１つのコーティングされた表面を有するコーティングされた基材から、１つ以上のポリマーコーティング層を少なくとも部分的に除去するための方法を提供する。【解決手段】大気圧において放出されるイオン化ガス流中に少なくとも一種の反応性種を生成する工程；および該コーティングされた表面をイオン化ガス流中に配置する工程、を包含する。少なくとも一種の反応性種が、１つ以上のポリマーコーティング層と反応し、その結果、該１つ以上のコーティング層が、大気圧において基材のコーティングされた表面から少なくとも部分的に除去される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
明細書中に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、ポリマーコーティング層を除去するための方法、特に、大気圧プラズマ放電を使用してコーティングされた基材からポリマーコーティング層を除去するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
用語「プラズマ」は、一般的に、イオン、電子および中性種から構成される部分的にイオン化されたガスを説明する。プラズマは、例えば、化学的手段、非常に高い温度、強力な一定電場、特に無線周波数（ＲＦ）電磁場によるエネルギー入力の作用によって生成され得る。
【０００３】
プラズマは、例えば、半導体製作、種々の表面改変、ならびにウインドウパネルおよびコンパクトディスクのための反射性フィルムのコーティングを含む、幅広い種々の産業的および高い技術の適用において広範囲に使用されている。高真空（＜０．１ｍＴｏｒｒ）〜数Ｔｏｒｒの圧力範囲のプラズマが一般的であり、膜蒸着、反応性イオンエッチング、スパッタリングおよび種々の他の形態の表面改変のために使用されている。例えば、ガスプラズマは、引き続いて適用されるコーティング層の接着を改善するために、プラスチックおよび成型基材（例えば、自動車産業におけるバンパーおよび計器盤として使用される熱可塑性オレフィン基材）の処理について公知である。改変は、代表的に、数個の分子層の深さであり、従って、ポリマー基材のバルク特性は、影響を受けない。このような目的にプラズマを使用する第１の利点は、流出物をほとんどまたは全く生じない「完全な乾燥」プロセスで生じ、危険な条件（例えば、高圧）を必要とせず、種々の減圧適合性材料（とりわけ、ケイ素、金属、ガラスおよびセラミック）に適用可能である。
【０００４】
種々の基材から炭化水素および他の有機表面混入物を除去する手段として、プラズマ（代表的にＯ２プラズマ）を使用することが一般的に公知である。しかし、これらの反応体の短い寿命および表面上のそれらの照準線（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）反応性に起因して、これらの高い活性化反応体は、不規則な表面、磨かれていないまたは粗い金属表面、または三次元トポグラフィーを有する表面の表面洗浄には特に十分に適してはいない。
【０００５】
また、減圧でのプラズマの使用は、処理されるかまたは洗浄される基材が、空気を抜かれ、このような減圧条件を生き延び得なければならないという点でいくつかの不利益を有する。大気圧またはそれ以上でのプラズマの使用は、これらの欠点を避ける。従来の大気圧放出での１つの問題は、この圧力での原子状酸素およびＯ２＋の迅速な再結合であった。しかし、プラズマにおいて形成される準安定な酸素（１ΔｇＯ２）は、０．１秒（大気圧）〜４５分（０気圧）の範囲の寿命を有し、またその化学的反応性を促進するために１ｅＶの内部エネルギーも有する。プラズマにおける準安定な酸素の生成は、高圧で増加する。表面を洗浄するための準安定なＯ２を含む準安定種の使用は、公知であり、コストおよび複雑性を減少させて、減圧適合性材料および減圧不適合性材料の両方のプラズマ処理を可能にする。
【０００６】
大気圧プラズマトーチおよびフレームは、代表的に、高出力ＤＣまたはＲＦ放電および熱イオン化に頼っており、通常、実質的なイオン化を生じるために高い温度で作動する。結果として、これらのプラズマは、大部分の基材表面を破壊し得る。
【０００７】
自動車再塗装産業において、しばしば、修復領域の上に再塗装コーティングを塗布する前に、例えば、衝突損傷の領域において、乗り物本体から、コーティング層の一部少なくとも部分的に除去するか、または一緒に１つ以上のコーティング層を除去することが必要である。コーティングに対する損傷の程度に依存して、単に、カラー−プラス−クリア仕上げのクリアコート層を除去することが必要であり得るか、またはカラーコート層およびクリアコート層の両方を除去することが必要であり得るか、または両方を除去することが必要であり得る。同様に、基材（金属性または非金属性であり得る）を露出するために、全てのコーティング層（トップコート、プライマー−サーフェーサー、および／または電着コートプライマー層を含む）を除去することが必要であり得る。同様に、コーティング層除去は、元の機器のコーティングの「ラインの最後」の修復のための自動車組立プラントにおいて必要であり得る。従来、このコーティング層除去は、コーティング層をサンダー仕上げまたは研磨によって達成している。予期され得るように、サンダー仕上げによって除去される１つ以上のコーティング層の厚みの量を制御することは非常に困難である。さらに、サンダー仕上げプロセスは、傷つきやすい基材からコーティング層を除去するには望ましくない。例えば、基材（特に、エラストマー）に対する全てのコーティング層を「サンダー仕上げ」する場合、基材は、片が捨てられる必要があり得るか、または少なくとも、再塗装または修復コーティングの引き続く塗布の前に、プライマー−サーフェーサーで再コーティングされる必要があり得る程度まで、引っかかれ得るかまたは傷つけられ得る。また、製造品（例えば、自動車本体およびその種々のコーティングされた部品および付属品（実質的に平坦な水平な表面および垂直な表面（例えば、ボンネット、ルーフ、および主要なドアの表面）に加えて））は、三次元トポグラフィーまたはプロフィール（例えば、バンパーおよびフェンダー）を有し得、これらは、容易に均一にサンダー仕上げされない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記を考慮して、種々のコーティングされた基材（種々のトポグラフィーおよびプロフィールを有するコーティングされた基材を含む）から１つ以上のポリマーコーティング層を少なくとも部分的および選択的に除去するための、サンダー仕上げ以外の方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の要旨）
１つの実施形態において、本発明は、少なくとも１つのコーティングされた表面を有するコーティングされた基材から、１つ以上のポリマーコーティング層を少なくとも部分的に除去するための方法に関し、この方法は、以下：大気圧において放出されるイオン化ガス流中に少なくとも一種の反応性種を生成する工程；コーティングされた表面を該イオン化ガス流中に配置する工程、を包含し、ここで、少なくとも一種の反応性種が、１つ以上のポリマーコーティング層と反応し、その結果、１つ以上のコーティング層が、大気圧において基材のコーティングされた表面から少なくとも部分的に除去される。
【００１０】
さらに、本発明は、少なくとも１つのコーティングされた表面を有する基材から、１つ以上のポリマーコーティング層を少なくとも部分的に除去するための方法に関し、ここで、基材の少なくとも１つのコーティングされた表面が、２つ以上のポリマーコーティング層を含む多層複合コーティングでコーティングされる。
【００１１】
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
少なくとも１つのコーティングされた表面を有するコーティングされた基材から、１つ以上のポリマーコーティング層を少なくとも部分的に除去するための方法であって、該方法が、以下：
大気圧において放出されるイオン化ガス流中に少なくとも一種の反応性種を生成する工程；
該コーティングされた表面を該イオン化ガス流中に配置する工程、
を包含し、ここで、少なくとも一種の反応性種が、該１つ以上のポリマーコーティング層と反応し、その結果、該１つ以上のコーティング層が、大気圧において該基材のコーティングされた表面から少なくとも部分的に除去される、
方法。
（項目２）
項目１に記載の方法であって、前記少なくとも一種の反応性種が、電磁場内のイオン化ガス流中で生成する、方法。
（項目３）
項目１に記載の方法であって、前記少なくとも一種の反応性種が、無線周波数の電磁場内のイオン化ガス流中で生成する、方法。
（項目４）
項目１に記載の方法であって、前記イオン化ガス流が、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、酸素、二酸化炭素、窒素、水素、メタン、アセチレン、プロパン、アンモニア、および／または空気から選択される供給ガス由来のイオン化ガスを含む、方法。
（項目５）
項目４に記載の方法であって、前記供給ガスが、窒素および酸素の混合物を含む、方法。
（項目６）
項目５に記載の方法であって、前記窒素が、９９．５体積％〜７５体積％の範囲の量で前記混合物中に存在し、そして酸素が、０．５体積％〜２５体積％の範囲の量で該混合物中に存在する、方法。
（項目７）
項目１に記載の方法であって、前記少なくとも１つのコーティングされた表面から除去される１つ以上の層が、１Å〜１０，０００ミクロンの範囲の厚み合計を有する、方法。
（項目８）
項目１に記載の方法であって、前記基材の少なくとも１つのコーティングされた表面が、２つ以上のポリマーコーティング層を含む多層複合コーティングでコーティングされている、方法。
（項目９）
項目１に記載の方法であって、前記少なくとも１つのコーティングされた表面から除去される１つ以上のポリマーコーティング層が、多層複合コーティングのトップコート層の少なくとも一部を含む、方法。
（項目１０）
項目１に記載の方法であって、前記少なくとも１つのコーティングされた表面から除去される１つ以上のポリマーコーティング層が、多層複合コーティングのベースコート層の少なくとも一部を含む、方法。
（項目１１）
項目１に記載の方法であって、前記少なくとも１つのコーティングされた表面から除去される１つ以上のポリマーコーティング層が、多層複合コーティングのベースコート層の少なくとも一部およびトップコート層の少なくとも一部を含む、方法。
（項目１２）
項目１に記載の方法であって、前記少なくとも１つのコーティングされた表面から除去される１つ以上のポリマーコーティング層が、プライマーコーティング層の少なくとも一部を含む、方法。
（項目１３）
項目１に記載の方法であって、前記コーティングされた基材が、コーティングされた自動車の部品を含む、方法。
（項目１４）
項目１に記載の方法であって、前記コーティングされた基材が、金属基材、エラストマー基材、ガラス基材、繊維ガラス基材、木質基材、これらの複合材、および／またはこれらの組合せを含む基材を含む、方法。
（項目１５）
項目１６に記載の方法であって、前記コーティングされた基材が、鉄を含む金属基材、非鉄金属基材、および／またはこれらの組合せを含む、方法。
（項目１６）
項目１に記載の方法であって、前記コーティングされた基材が、三次元トポグラフィーを有する、方法。
（項目１７）
項目４に記載の方法であって、前記供給ガスの流速が、１〜１００の標準立方フィート／時間の範囲である、方法。
（項目１８）
項目１に記載の方法であって、前記コーティングされた表面が、０．０１〜１秒の範囲の時間の間、イオン化ガス流中に存在する、方法。
（項目１９）
項目１に記載の方法であって、イオン化ガス流中の少なくとも一種の反応性種が、０．１ワット／立方センチメートル〜２００ワット／立方センチメートルの範囲の出力密度を有する、方法。
（項目２０）
項目１に記載の方法であって、前記コーティングされた表面と前記イオン化ガス流の供給源との間の距離が、０．１〜５０ミリメートルの範囲である、方法。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（発明の詳細な説明）
操作の実施例以外においてか、または他に示される場合、例えば、明細書および特許請求の範囲において使用される成分の量、反応条件などを表現する全ての数は、全ての場合において、用語「約」によって修飾されることが理解されるべきである。従って、それと反対のことが示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に示される数値的パラメーターは、本発明によって得られる所望の性質に依存して変わり得る近似である。最低限でも、そして特許請求の範囲に対する均等の原則の適用を制限することを試みるようにではなく、各数値的パラメーターは、報告された有効数字という点で、そして普通の四捨五入の技術を適用することによって、少なくとも解釈され得る。
【００１３】
本発明の幅広い範囲に示される数値的範囲および数値的パラメーターが近似であるにも関わらず、特定の実施例に示される数値は、できるだけ正確に報告される。しかし、任意の数値は、それぞれの試験測定において見出される、標準偏差から必ず生じる本質的に特定の誤差を含む。
【００１４】
また、本明細書中で列挙される任意の数値的範囲は、本明細書中に包含される、全ての部分的な範囲を含むことが意図されることを、理解すべきである。例えば、「１〜１０」の範囲は、列挙される最小値１と列挙される最大値１０との間であり、かつそれを含む、全ての部分的な範囲を含むことが意図され、すなわち、１と等しいか、それより大きな最小値および１０と等しいか、それより小さな最大値を有する。
【００１５】
先に記載されるように、本発明は、少なくとも１つのコーティングされた表面を有するコーティングされた基材から１つ以上のポリマーコーティング層を少なくとも部分的に除去するための方法に関する。この方法は、大気圧において放出されるイオン化ガス流において少なくとも一種の反応性種を生成する工程；およびコーティングされた表面をイオン化ガス流内に配置する工程を包含する。少なくとも一種の反応性種は、１つ以上のポリマーコーティング層と反応し、その結果、１つ以上のコーティング層が、大気圧において基材のコーティングされた表面から少なくとも部分的に除去される。
【００１６】
本発明の方法は、ポリマーコーティングを受容し得る実質的に任意の基材（例えば、木質、金属、ガラス、衣類、プラスチック、繊維ガラスおよび繊維ガラス強化複合材、発泡体ならびにエラストマー基材など）から１つ以上のポリマーコーティング層を除去するために使用され得る。特定の実施形態において、本発明の方法は、製造品の作製において使用するために一般的に適切な基材から１つ以上のポリマーコーティング層を除去するために使用され得る。
【００１７】
本発明の１つの実施形態において、基材は、金属性基材を含み得る。適切な金属性基材の例としては、鉄を含む金属および非鉄金属が挙げられ得る。適切な鉄を含む金属としては、鉄、鋼、およびそれらの合金が挙げられる。有用な鋼材料の非制限的な例としては、冷間圧延鋼、亜鉛メッキ（亜鉛コーティングされた）鋼、電気亜鉛メッキ鋼、ステンレス鋼、酸洗い（ｐｉｃｋｌｅｄ）鋼、ＧＡＬＶＡＮＮＥＡＬ（登録商標）、ＧＡＬＶＡＬＵＭＥ（登録商標）、およびＧＡＬＶＡＮ（登録商標）亜鉛−アルミニウム合金がコーティングされた鋼、およびこれらの組合せが挙げられる。有用な非鉄金属としては、アルミニウム、亜鉛、チタン、マグネシウムおよびこれらの合金が挙げられる。鉄を含む金属および非鉄金属の組合せまたは複合材、あるいは金属および非金属の組合せまたは複合材もまた使用され得る。これらの基材は、洗浄されても洗浄されなくても良く、そして／または当該分野で公知の任意の洗浄組成物および前処理組成物で前処理され得る。
【００１８】
本発明の別の実施形態において、基材は、エラストマー基材を含み得る。適切なエラストマー基材としては、当該分野で周知の熱可塑性合成材料または熱硬化性合成材料のいずれかが挙げられ得、これには、繊維強化熱硬化性材料および繊維強化熱可塑性材料が挙げられる。本明細書中で使用される場合、「熱硬化性材料」または「熱硬化性組成物」とは、硬化（ｃｕｒｉｎｇ）または架橋の際に不可逆的に「硬化（ｓｅｔ）」するものを意味し、ポリマー成分のポリマー鎖は、共有結合によって結合される。この特性は、通常、例えば、熱または放射線によってしばしば誘導される組成物構成要素の架橋反応と関連する。Ｈａｗｌｅｙ，Ｇｅｓｓｎｅｒ  Ｇ．，Ｔｈｅ  Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ，Ｎｉｎｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ．，８５６頁；Ｓｕｒｆａｃｅ
Ｃｏａｔｉｎｇｓ，ｖｏｌ．２，Ｏｉｌ  ａｎｄ  Ｃｏｌｏｕｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ａｕｓｔｒａｌｉａ，ＴＡＦＥ  Ｅｄｕｃａｔｉｏｎａｌ  Ｂｏｏｋｓ（１９７４）。一旦硬化または架橋されると、熱硬化性材料または熱硬化性組成物は、熱の適用において融解せず、溶媒中で不溶である。対照的に、「熱可塑性材料」または「熱可塑性組成物」は、共有結合によって結合されないポリマー成分を含み、これによって、加熱の際に液体の流動を生じ得、溶媒に可溶である。Ｓａｕｎｄｅｒｓ，Ｋ．Ｊ．，Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，４１〜４２頁、Ｃｈａｐｍａｎ  ａｎｄ  Ｈａｌｌ，Ｌｏｎｄｏｎ（１９７３）。
【００１９】
適切なエラストマー基材材料の非制限的な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、熱可塑性ポリオレフィン（「ＴＰＯ」）、反応射出成形ポリウレタン（「ＲＩＭ」）および熱可塑性ポリウレタン（「ＴＰＵ」）が挙げられる。
【００２０】
本発明とともに基材として有用な熱硬化性材料の非限定的な例としては、ポリエステル、エポキシド、フェノール類、ポリウレタン（例えば、「ＲＩＭ」熱硬化性材料）、およびこれらのいずれかの混合物が挙げられる。適切な熱可塑性材料の非限定的な例としては、熱可塑性ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド（例えば、ナイロン）、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル、アクリルポリマー、ビニルポリマー、ポリカーボネート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（「ＡＢＳ」）コポリマー、エチレンプロピレンジエンターポリマー（「ＥＰＤＭ」）ゴム、これらのいずれかのコポリマー、および混合物が挙げられる。
【００２１】
所望の場合、上記ポリマー基材は、多数のコーティング組成物（以下に記載されるコーティング組成物を含む）のいずれかが適用され得る基材の表面上に接着プロモーターを有し得る。有機コーティングのポリマー基材への接着を促進するために、基材は、接着プロモーター層またはタイコート（例えば、薄層０．２５ミル（６．３５ミクロン）の厚み）を使用するか、またはフレーム、コロナもしくは大気プラズマ前処理によって前処理され得る。
【００２２】
ポリマー基材上での使用のための接着プロモーターの適切な非制限的な例としては、塩素化ポリオレフィン接着プロモーター、飽和ポリヒドロキシル化ポリジエンポリマー、およびこれらのブレンドが挙げられる。
【００２３】
本発明の目的のために、用語「ポリマーコーティング層」および「ポリマー層」は、ミル油、潤滑油、および／または機械油、ならびに例えば、指紋由来の油などの層を排除することが意図される。本明細書中で使用される場合、「基材」の少なくとも一部の「上に」形成されるポリマー層または組成物は、基材表面の少なくとも一部上に直接形成されるポリマー層または組成物、ならびに基材の少なくとも一部に先に適用された任意のコーティング層または接着プロモター材料または前処理材料の上に形成されたポリマー層または組成物をいう。
【００２４】
すなわち、第１のポリマー層が形成される「基材」は、１つ以上のコーティング層が先に適用された金属基材またはエラストマー基材を含み得る。例えば、「基材」は、基材表面の少なくとも一部の上に金属性基材およびプライマーコーティングを含み得、この第１のポリマー層は、電着可能プライマーコーティングを含み得る。同様に、「基材」は、その少なくとも一部の上に形成された電着可能プライマー、およびこの電着可能プライマーの少なくとも一部の上のプライマー−サーフェーサーコーティングを有する金属性基材（必要に応じて、前処理されている）を含み得る。第１のポリマー層は、例えば、この多層「基材」の少なくとも一部の上の着色ベースコートを含み得、そして第２のポリマー層は、この着色ベースコートの少なくとも一部の上に形成された実質的に顔料を含まないトップコートを含み得る。
【００２５】
先に記載されるように、本発明はまた、少なくとも１つのコーティングされた表面を有する基材（この基材の少なくとも１つのコーティングされた表面は、多層複合コーティングでコーティングされている）から、１つ以上のポリマーコーティング層を少なくとも部分的に除去するための方法に関する。多層複合コーティングは、１つ以上のコーティング層が１つ以上の先に適用されたコーティング層の上に形成される２つ以上のポリマーコーティング層を含む。このような多層複合コーティングは、２つのみのポリマーコーティング層を含み得、第１のポリマーコーティング層は、基材の少なくとも一部の上に形成され、第２のポリマーコーティング層は、この第１のポリマーコーティング層の少なくとも一部の上に形成される。あるいは、本発明の多層複合コーティングは、基材の少なくとも一部の上に第１のポリマーコーティング層を含み得、そして第２のポリマーコーティング層が、この第１のポリマーコーティング層の少なくとも一部の上に形成され、ここで、この第２のポリマーコーティング層の少なくとも一部の上に１つ以上の引き続くポリマー層が存在するか、または第１のポリマーコーティング層の適用の前に基材に適用される１つ以上のポリマー層が存在する。
【００２６】
例えば、第１のポリマー層は、プライマー−サーフェーサーコーティングを含み得、第２のポリマー層は、引き続いて透明トップコートが適用されている、カラー増強ベースコーティングを含み得る。また、第１のポリマーコーティング層は、電着プライマーコーティング層を含み得、第２のポリマーコーティング層は、プライマー−サーフェーサーコーティング層を含み得、このプライマー−サーフェーサーコーティング層に、引き続いて、外観向上モノコートまたはカラー−プラス−クリアコーティングシステム（着色ベースコート層および実質的に顔料を含まないトップコート層を含む）が引き続いて適用されている。さらに、第１のポリマー層は、透明トップコート（カラーープラスークリアコーティングシステムにおけるクリアコートとして）を含み得、そして第２のポリマーコーティング層は、修復トップコートを含み得る。
【００２７】
本発明の実施形態において、コーティングされた基材は、三次元トポグラフィーを有する。基材が製造品を作製するために構成要素として使用される場合、このような物品は、任意の形状およびトポグラフィーを有し得、上記のいずれかの基材から構成され得る。
【００２８】
本発明の方法において、１つ以上のポリマーコーティング層は、最初に、大気圧で放出されるイオン化ガス流（すなわち、プラズマ）において少なくとも一種の反応性種を生成させ、次いで、コーティングされた表面をこのイオン化ガス流中に配置することによって、上記のコーティングされた基材のいずれかから除去される。反応性種は、１つ以上のコーティング層の少なくとも部分的な除去を実施するために、１つ以上のポリマーコーティング層と反応する。これらの反応種としては、例えば、光子、準安定種、原子種、フリーラジカル、分子フラグメント、モノマー、電子およびイオンが挙げられ得る。これらの種のいずれかが、このイオン化ガス流中に存在し得るが、但し、この反応性種は、除去されるべきコーティング層を除去または切除するのに十分に化学的に反応性である。例えば、酸素プラズマは、Ｏ、Ｏ２＊、およびＯ３を含み得る。この方法は、大気圧で実行され、従って、基材の空気を抜く必要性（減圧条件で実行される従来のプラズマ技術の多くによって必要とされる）が排除される。
【００２９】
任意のプラズマ供給源は、本発明の方法において使用され得るが、但し、この方法は、大気圧（周囲圧）で実行され得る。当業者は、「大気圧」（または「周囲圧」）が海水面に対して変動し、従って、地理学的な位置とともに変動することを理解する。本発明の目的のために、コーティング層が除去されるイオン化ガス流の特定の温度が、コーティングされた基材から除去されるべきポリマーコーティングの型に基づき、そしていくつかの場合において、基材自体に基づいて、選択されることが理解されるべきである。
【００３０】
任意の適切な大気プラズマ供給源は、本発明の方法において使用され得る。適切なプラズマ供給源としては、限定しないが、米国特許第５，９６１，７７２号、第３欄、第６６行目〜第７欄、第１０行目、同第６，２６２，５２３号Ｂ１、第４欄、第２９行目〜第７欄、第１６行目に記載される大気圧プラズマジェット、ならびに米国特許第５，４１４，３２４号、第２欄、第６６行目〜第５欄、第２８行目に記載される１大気圧、均一グロー放電プラズマ装置が挙げられる。
【００３１】
本発明の特定の実施形態において、少なくとも一種の反応性種が、電磁場内においてイオン化ガス流で生成される。本発明のさらなる実施形態において、反応性種が、例えば、ＲＦ電磁場、ＤＣ電磁場、パルスＤＣ電磁場、または任意に生成する非対称パルス電磁場内のイオン化ガス流で生成され得る。
【００３２】
本発明の目的のために、プラズマ供給源は、使用の間、手持ち式であり得るか、または定置式の「インライン」プラズマ供給源として使用され得るか、プラズマ供給源は、例えば、コイルライン上のコイル状金属基材から１つ以上のコーティング層を除去するために、ロボット手段または他の機械的手段によって移動可能であり得る。同様に、本発明の方法は、仕上げ部分で使用され得、特に、三次元トポグラフィーを有するコーティングされた基材からコーティング層を除去するのに適している。
【００３３】
本発明の方法において、少なくとも一種の反応性種は、多数のガスのいずれかまたはその組合せを含む供給ガス由来のイオン化ガス流において生成される。本発明の実施形態において、イオン化ガスは、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、酸素、二酸化炭素、窒素、水素、メタン、アセチレン、プロパン、アンモニア、および／または空気から選択される供給ガス由来であり得る。
【００３４】
本発明のさらなる実施形態において、供給ガスは、ヘリウムおよび酸素の混合物を含む。このようなヘリウム／酸素ガス混合物において、混合物の全体積に基づいて、ヘリウムは、代表的に、９９．５〜７５体積％、または９５〜８０体積％、または９０〜８５体積％の範囲の量でこの混合物中に存在し、そして酸素は、０．５〜２５体積％、または５〜２０体積％、または１０〜１５体積％の範囲の量でこの混合物中に存在する。
【００３５】
本発明のさらなる実施形態において、供給ガスは、窒素および酸素の混合物を含む。このような窒素／酸素ガス混合物において、混合物の全体積に基づいて、窒素は、代表的に、９９．５〜７５体積％、または９５〜８０体積％、または９０〜８５体積％の範囲の量で混合物中に存在し、そして、酸素は、０．５〜２５体積％、または５〜２０体積％、または１０〜１５体積％の範囲の量でこの混合物中に存在する。
【００３６】
本発明の特定の実施形態において、少なくとも一種の反応性種は、周囲空気由来のイオン化ガス流中で生成され、これは、水蒸気および／または種々の他のガスを含み得る。
【００３７】
本発明の目的のために、特定の供給ガスまたは供給ガスの混合物、およびこれらのガスの混合比が、コーティングされた基材から除去されるべきポリマーコーティングの型、いくつかの場合において、基材自体に依存して選択されることが理解されるべきである。
【００３８】
本発明の方法において、有効な供給ガス流速は、幅広く変動し得、例えば、供給ガス流速は、１〜１００標準立方フィート／時間（ｓｃｆｈ．）（例えば、５〜７５ｓｃｆｈ．、または１０〜５０ｓｃｈｆ．、または１０〜３５ｓｃｈｆ．の範囲であり得る。また、例として、大気グロー放電プラズマ供給源が使用される場合、プレート間の隙間を通ったコーティングされた基材の運搬によって誘導されるガス流、または処理される基材がイオン化ガス流から出る領域において適用される負圧によって誘導されるガス流以外のものを必ずしも使用しなくてもよい。さらに、プラズマ供給源とコーティングされた基材表面との間の分離距離がポリマーコーティング層除去に影響し得ることが見出されている。有効な分離距離は、種々であり得、代表的には、例えば、０．１〜５０ミリメートル、例えば、０．１〜３５ミリメートル、または０．１〜２５ミリメートル、または１〜１０ミリメートルの範囲であり得る。同様に、プラズマ（すなわち、イオン化ガス流）の有効出力密度（単位体積当たりの出力）は、０．１ワット／ｃｍ３、例えば、０．５〜１５０ワット／ｃｍ３の範囲であり得る。さらに、ドウェル時間（すなわち、イオン化ガス流におけるコーティングされた基材の滞在時間）が、他の方法パラメーター、ならびに除去されるポリマーコーティングの型および基材自体に依存して幅広い範囲であり得る。例えば、０．０１〜１秒のドウェル時間は、繊維ガラス複合基材から熱硬化性ポリウレタンコーティングシステムの層−層除去で有効であることが見出されている。
【００３９】
コーティングされた基材からポリマーコーティング層の少なくとも部分的な除去をもたらすために必要な先に記載されたパラメーター（例えば、分離距離、出力密度、供給ガス流速、およびドウェル時間）のいずれかが、どのプラズマ供給源が使用されるかに依存して、幅広く変化し得ることは、当業者によって理解される。例えば、大気グロー放電プラズマ供給源は、代表的に、大気圧プラズマトーチ型プラズマ供給源によって生成するよりもかなり拡散するプラズマを生成する。従って、前者のプラズマ供給源は、後者のものよりかない低い出力密度を有するようである。同様に、大気グロー放電プラズマ供給源は、ポリマーコーティング層除去をもたらすために、大気圧プラズマトーチ型プラズマ供給源を使用して必要とされるよりも、長いドウェル時間を必要とし得る。
【００４０】
プラズマ供給源および／または関連するプロセスパラメーター（例えば、出力、供給ガス、供給ガスの流速、温度、ドウェル時間など）の賢明な選択によって、本発明の方法は、除去される層の前に適用されていたコーティング層の完全性、または基材自体の完全性、またはその両方を維持しながら、１つ以上のポリマーコーティング層を制御しておよび／選択して除去するのに特に有用である。すなわち、例えば、１つのコーティング層の部分層（例えば、モノコート層またはクリアトップコート層）は、制御除去パラメーターを適用することによって除去され得るか、または全てのトップコート層が、制御可能におよび／または選択的に除去され得、一方、ベースコート（トップコートの前に適用されている）は、無傷のままである。同様に、この方法は、全てのトップコート（例えば、ベースコート／クリアコートシステム、またはモノコート）が、除去されるトップコートの前に適用されていたプライマー−サーフェーサーコーティングを無傷で残したまま、除去され得るような様式で、実行され得る。さらに、全てのコーティング層は、攻撃性の溶媒も、サンダー仕上げも使用しないで、それによって基材の完全性を維持して、傷つきやすい基材から除去され得る。
【００４１】
本発明の方法において少なくとも部分的に除去される１つ以上のコーティング層は、１Å〜１０，０００ミクロン、例えば、０．００１ミクロン〜５，０００ミクロン、または０．００１ミクロン〜１，０００ミクロン、または０，０１ミクロン〜５００ミクロン、または０．１ミクロン〜２５０ミクロンの範囲の厚み合計を有し得る。コーティング層の厚みは、これらの値のいずれかの間（示される値を含む）の範囲であり得る。
【００４２】
さらに、本発明の方法の有効性が、特定の反応性種による除去により感受性である、モノコートとして、または多層複合コーティングの１つ以上のコーティング層として適用されるコーティング（例えば、酸素イオンあるいは酸化および／または還元に感受性であり得る当該分野で周知のポリエステルおよび／またはポリエーテルベースのコーティング）の使用によって向上され得ることが予期される。
【００４３】
本発明の方法によって除去され得る１つ以上のコーティング層は、電着可能フィルム形成組成物、プライマー組成物、着色または非着色モノコート組成物、着色ベースコート組成物、透明または実質的に顔料を含まないトップコート組成物、および基材のコーティングにおいて通常使用される他のコーティングから選択され得る。多層複合コーティングは、上記コーティング組成物の少なくとも２つの組合せから形成される。非制限的な例としては、電気泳動適用される組成物、続くスプレー適用されるプライマー組成物、または電気泳動適用される組成物、続くスプレー適用されるプライマー組成物、次いでモノコート組成物、または電気泳動適用される組成物、続くスプレー適用されるプライマー組成物、次いでカラー−プラス−クリア複合コーティングが挙げられる。あるいは、第１のコーティング組成物は、必要に応じて前処理された基材、または１つ以上の保護コーティングおよび／または装飾コーティングを用いて先にコーティングされた基材に直接適用される単一の組成物であり得る。第２のコーティング組成物は、第１のコーティング組成物として上に示される組成物のいずれかの上に直接適用され得る。
【００４４】
コーティング組成物は、当該分野において公知である種々の熱可塑性組成物および／または熱硬化性組成物のいずれかを含み得る。このコーティング組成物は、水ベースまたは溶媒ベースの液体組成物であり得るか、あるいは固体粒子形態（すなわち、粉末コーティング）であり得る。
【００４５】
熱硬化性コーティング組成物は、代表的に、例えば、アミノプラスト、ポリイソシアネート（ブロックイソシアネートを含む）、ポリエポキシド、β−ヒドロキシアルキルアミド、ポリ酸、無水物、有機金属酸官能性材料、ポリアミン、ポリアミド、およびこれらのいずれかの混合物から選択され得る架橋剤を含む。
【００４６】
上記架橋剤に加えて、またはその代わりに、コーティング組成物は、代表的に、少なくとも一種のフィルム形成樹脂を含む。熱硬化性組成物または硬化性コーティング組成物は、代表的に、架橋剤と反応性である官能基を有するフィルム形成ポリマーを含む。第１のコーティング組成物のフィルム形成樹脂は、当該分野で周知の種々のポリマーのいずれかから選択され得る。フィルム形成樹脂は、例えば、アクリルポリマー、ポリエステルポリマー、ポリウレタンポリマー、ポリアミドポリマー、ポリエーテルポリマー、ポリシロキサンポリマー、これらのコポリマー、およびこれらの混合物から選択され得る。一般的に、これらのポリマーは、当業者に公知の任意の方法によって作製されたこれらの型のいずれかのポリマーであり得る。このようなポリマーは、溶媒を介し得る（ｓｏｌｖｅｎｔ  ｂｏｒｎｅ）か、または水分散性、乳化可能性、または制限された水可溶性であり得る。フィルム形成樹脂上の官能基は、任意の種々の反応性官能基（例えば、カルボン酸基、アミン基、エポキシド基、ヒドロキシル基、チオール基、カルバメート基、アミド基、ウレア基、イソシアネート基（ブロックイソシアネート基を含む）、メルカプタン基、およびこれらの組合せを含む）から選択され得る。
【００４７】
フィルム形成樹脂の適切な混合はまた、コーティング組成物の調製において使用され得る。
【００４８】
所望の場合、コーティング層のいずれかを形成するために使用されるコーティング組成物は、処方される表面コーティングの分野で周知の他の任意の材料（例えば、可塑剤、酸化防止剤、立体障害のあるアミン光安定剤、ＵＶ光吸収材および安定化材、界面活性剤、流動制御材、チキソトロピー材、（例えば、ベントナイトクレイ）、顔料、充填材、有機共溶媒、触媒（リン酸を含む）および他の関連の補助剤）を含み得る。これらの材料は、コーティング組成物の全重量の４０重量％までを構成し得る。
【００４９】
コーティング層を形成するために、コーティング組成物は、電着、刷毛塗、浸漬、フローコーティング、噴霧、ロールコーティングなどを含む従来の手段によって、基材に適用され得る。電着のプロセスにおいて、導電性基材がコーティングされ、電極として役立ち、導電性対電極は、イオン性電着可能組成物と接触して配置される。電着可能組成物と接触しながらの、電極と対電極との間の電流の通過において、電着可能組成物の付着フィルムは、金属基材上に実質的に連続的な様式で堆積する。
【００５０】
基材へのコーティング層の適用後、フィルムは、通常、加熱または空気乾燥期間によってフィルムから水および／または有機溶媒を除く（フラッシュする）ことによって、基材の表面に形成される。１つより多くのコーティング組成物が基材に適用される場合、フラッシングまたは任意の硬化は、各コーティング層の適用後になされ得る。
【００５１】
コーティングされる基材は、コーティング層を少なくとも部分的に硬化するために加熱され得る。硬化操作において、溶媒は、除かれ、フィルム形成物質が架橋される。加熱操作または硬化操作は、周囲温度、あるいは、１６０〜３５０°Ｆ（７１〜１７７℃）の範囲の温度で実行され得る。必要な場合、より低い温度またはより高い温度が、必要に応じて、架橋機構を活性化するのに使用され得る。また、１つより多くのコーティング組成物が、基材に適用され、硬化が、各コーティング層の適用後になされ得るか、または複数の層の硬化が、同時に可能である。このようなコーティング組成物が、硬化剤（例えば、上に記載されるもののようなアミノプラスト樹脂および／またはブロックイソシアネート化合物）が他の組成物構成成分と混合される、１構成要素の組成物として処方され得る。この１構成要素の組成物は、処方された場合、安定に保存され得る。あるいは、組成物は、例えば、上に記載されるもののようなポリイソシアネート硬化剤が、塗布の直前に、他の組成物構成要素の予め形成された混合物に添加され得る、２構成要素の組成物として処方され得る。この予め形成された混合物は、硬化剤（例えば、上に記載されるもののようなアミノプラスト樹脂および／またはブロックイソシアネート化合物）を含有し得る。
【００５２】
先に記載されるように、コーティング組成物は、熱可塑性組成物であり得る。このような場合において、コーティング組成物において使用される１種以上のフィルム形成ポリマーは、反応性官能基を含んでも含まなくてもよい。同様に、熱可塑性コーティング組成物に含まれる任意のさらなるポリマーまたはアジュバント材料は、反応性官能基を含んでも含まなくてもよい。適切である場合、コーティング組成物は、一種以上の顔料（上記成分のいずれかに加えて）をさらに含み得る。適切な金属性顔料の非限定的な例としては、アルミニウムフレーク、銅青銅フレークおよび金属酸化物をコーティングしたマイカが挙げられる。金属性顔料に加えて、コーティング組成物は、表面コーティングにおいて従来使用される非金属性着色顔料（例えば、二酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、クロム酸鉛、およびカーボンブラックのような無機顔料）；ならびに有機顔料（例えば、フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーン）も含み得る。
【００５３】
当業者によって理解されるように、コーティングフィルム厚み、および硬化温度および硬化条件は、形成されるコーティング層のタイプ（すなわち、電着コーティング、プライマー−サーフェーサーコーティング、ベースコーティング、モノコート）、コーティング組成物自体（すなわち、熱硬化性または熱可塑性のいずれか）、周囲または熱硬化性のいずれか、および熱硬化性の場合、必要とされる硬化反応のタイプに依存する。本発明をその詳細に制限するとみなされるべきではない以下の実施例が本発明を説明する。
【実施例】
【００５４】
実施例Ａ：この実施例は、以下のパラメーターを用いて大気圧プラズマガンを使用して、２つの航空機基材（すなわち、ガラス繊維複合基材および炭素繊維複合基材）からのポリウレタンコーティングシステム層（プライマーおよびトップコート）の除去を記載する。
【００５５】
供給ガス：          周囲空気
ガス流速：          １０〜３５ｓｃｆｈ．
分離距離            ３〜１０ミリメートル
出力レベル          ３００〜５００ワット。
【００５６】
各コーティングされた基材の型について、１インチ×１インチの片（ｐｌａｑｕｅ）を切断した。各コーティングされた基材サンプルについて、片を回転台に固定し、回転台の上に大気プラズマガンを載せた。大気プラズマガンを、プラズマ供給源が試験される片のほぼ中心に対して垂直であるように位置付けた。回転台を、プラズマが基材のコーティングされた表面に接触するように、合計８回転の間、５０ＲＰＭの速度でプラズマ（イオン化ガス流）下で回転させた（５ｍｍの曝露幅／２５．４ｍｍの曝露長）。コーティングを除去し、基材を露出させた（約７０ミクロンの合計のコーティングの厚み）。単位時間当たりの除去されるコーティングの面積を、以下のように決定した。回転するサンプルの半径を２．５インチであると測定し、１５．７１インチの円周を計算した。１インチの処理長さで、全円周に対する曝露／処理長さの比は、０．０６４であった。８回転とし、５０ＲＰＭで割ることによって、合計処理時間は、０．１６分であることが見出された。合計処理時間に、円周に対する処理長さの比を掛けて、サンプルの処理時間は、０．０１分であると計算した。これを理解して、０．０７ｍｍ×５ｍｍ×２５．４ｍｍの体積を曝露するのに０．０１分かかる場合、１ｆｔ×１ｆｔのサンプルを除去するための時間の計算を行った。５ｍｍの曝露幅を使用して、２５．４ｍｍサンプル中に５．０８ビンが含まれることを計算した。次いで、１平方インチのサンプルを除去するために、０．０１分×５．０８ビン（これは、０．０５２分に等しい）かかったことが決定された。１インチ×１２インチのコーティングサンプルを除去するのにかかる時間は、０．０５２分×１２の１インチビンによって計算し、これは、０．６２１分である。最後に、０．６２１分にさらに１２のインチビンを掛けて、１ｆｔ２のコーティングサンプルを除去するためにかかる時間を計算し、これは、７．４５１分に等しく、すなわち、８．０ｆｔ２／分である。
【００５７】
実施例Ｂ：
この実施例は、大気プラズに対する曝露によるコーティングの除去の速度の計算を記載する。非着色航空宇宙用ポリウレタンプライマーコーティング組成物を、シリコンウェハ上で回転させた。コーティングされたシリコンウェハ表面を、（上記プロセスパラメーター下で）プラズマに曝露した（プラズマで処理した）。コーティングされたシリコンウェハサンプルを、コーティングされた基材片について上記のように回転台に固定した。回転台を１０回転の間、６０ＲＰＭの速度で回転させた。３．６９ミクロンのステップ高さ（曝露された基材表面から、コーティングがプラズマによって除去された領域にすぐ隣接する未処理のコーティング表面への高さ）を測定した。処理／曝露サンプルの半径および処理／曝露長さの測定によって、回転の円周に対する処理の比の計算は、０．３３であると見出した。これは、０．０５５分の合計の曝露／処理時間を構成した。３．６９ミクロンのステップ高さを、０．０５５分の処理時間で割り、６７ミクロン／分の除去速度を決定した。
【００５８】
本発明の特定の実施形態は例示の目的で上に記載されたが、本発明の細部の多くのバリエーションが、添付の特許請求の範囲に定義されるような本発明の範囲から逸脱することなくなされる得ることは、当業者に明らかである。