專利名稱：：為進(jìn)行粘接而處理基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明一方面涉及一種在粘接之前處理基板的方法。本發(fā)明的另一方面涉及一種粘接基板的方法。
背景技術(shù)：
：在汽車工業(yè)中，在開發(fā)有效的擋風(fēng)玻璃粘接工藝上投入了大量的資源，以解決生產(chǎn)環(huán)境下出現(xiàn)的典型污染。擋風(fēng)玻璃加工成形后，在擋風(fēng)玻璃粘接到車輛框架之前，污染物可能會(huì)聚集和/或積淀到擋風(fēng)玻璃上，從而污染該擋風(fēng)玻璃。擋風(fēng)玻璃上存在的污染物在2003年3月/4月出版的汽車玻璃(AutoGlass)雜志上題目為"工業(yè)現(xiàn)代化(IndustryUpdate)"的文章中有所論述，該文章可以從下列鏈接中獲得http:〃www.glass.org/autoglass/maraprnews.htm。這篇文章建i義在禾占接ltH吏用清潔溶劑隨后再手動(dòng)擦洗，以清潔和準(zhǔn)備污染的擋風(fēng)玻璃。根據(jù)另一個(gè)建議，粘接例如擋風(fēng)玻璃、側(cè)窗玻璃和后窗玻璃的汽車玻璃的程序包括重復(fù)使用底漆清潔和涂布玻璃基板，隨后進(jìn)行第二次涂布步驟，之后使用膠粘劑將玻璃基板粘接到車輛框架上。第一次涂布步驟包括使用紅色底漆、例如密歇根州米德蘭的陶氏化學(xué)(DowChemical)公司生產(chǎn)的Betaseal43519涂布該玻璃基板。該紅色底漆包含一種偶聯(lián)劑以化學(xué)修飾該基板表面。該紅色底漆在一種混合溶劑中被高度稀釋，該混合溶劑與典型地用于汽車制造領(lǐng)域的其他普通清潔中使用的溶劑相似，例如，在噴漆前清潔車身表面和在粘接前清潔車側(cè)防擦條(bodysidemoldings)。非限定性的適合的溶劑的例子包括所有各種非質(zhì)子型溶劑，例如甲苯和二甲苯。第二次涂布步驟包括使用黑色底漆，例如陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的Betaseal43520A，涂布該玻璃基板。該黑色底漆典型地是稠厚的油漆狀層，其化學(xué)鍵合到第一紅色底漆層的偶聯(lián)劑上，并為進(jìn)行粘接后續(xù)的粘接材料添加粘接功能。問題在于，該紅色和黑色底漆不能持續(xù)并可靠地在裝配車間環(huán)境中應(yīng)用。通常，兩種底漆一般均由手工涂布，其可能帶入人為的失誤。例如，在汽車制造領(lǐng)域，該紅色底漆通常被稱做"清潔劑"(cleaner)。如果該紅色底漆被錯(cuò)誤地認(rèn)為僅僅是洗滌劑(cleaningsolvent),該紅色底漆可能被當(dāng)做洗滌劑使用。因?yàn)槿軇┣鍧嵅襟E不需要像涂布底漆步驟那樣精確，該錯(cuò)誤可對(duì)紅色底漆的涂布效果產(chǎn)生不利的影響。如果該玻璃被認(rèn)為是已經(jīng)是清潔的表面，該步驟可能被錯(cuò)誤的認(rèn)為是不必需的，而不是被正確地認(rèn)為是為黑色底漆涂布偶聯(lián)劑。這種錯(cuò)誤可能會(huì)導(dǎo)致省略涂布紅色底漆的步驟。此外，該紅色底漆一旦涂布到玻璃表面上后，人眼是看不到的。但是，該黑色底漆必須嚴(yán)格地在該"不可見"的紅色底漆涂布的區(qū)域上涂布。如果該涂布不匹配，玻璃和框架之間的最終粘接可能會(huì)受到損害。此外，該黑色底漆僅僅粘接到已經(jīng)被紅色底漆的偶聯(lián)劑修飾的玻璃基板上，而不是直接粘接到燒結(jié)玻璃上。因此，如果該黑色底漆沒有正確地涂布，便不會(huì)產(chǎn)生與燒結(jié)玻璃的粘接。如果粘接不合格，該擋風(fēng)玻璃可能會(huì)成為廢品，或用做其他用途，打入制造商的成本。另外，溶劑性清潔劑以及該紅色和黑色底漆化合物存在環(huán)境隱患，因?yàn)檫@些組合物可能包含揮發(fā)組分，其導(dǎo)致需要排出溶劑氣體。鑒于上述，需要一種提高基板最終粘接可靠性的、為進(jìn)行粘接而處理基板的方法。同樣需要一種簡(jiǎn)化和/或自動(dòng)化粘接工藝的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一方面涉及一種提高基板最終粘接可靠性的、為進(jìn)行粘接而處理基板的方法和系統(tǒng)。適合的基板的例子包括，但不限于玻璃和鍍膜玻璃。涂層的一個(gè)例子是陶瓷熔塊。本發(fā)明的另一方面是一種簡(jiǎn)化和/或自動(dòng)化玻璃粘接工藝的方法和系統(tǒng)。有利的是，本發(fā)明的某些方面包括不使用溶劑基底漆為進(jìn)行粘接而處理基板。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，公開了一種為進(jìn)行粘接而處理玻璃基板的方法。該方法包括提供具有陶瓷熔塊材料的燒結(jié)部分和非燒結(jié)部分的玻璃基板。該燒結(jié)部分的至少一部分包含可粘接表面。該方法還包括為后續(xù)的粘接清潔可粘接表面和為后續(xù)的粘接激活可粘接表面。該清潔和激活步驟通過向可粘接表面涂布空氣等離子體來完成。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，公開了一種用于后續(xù)粘接的經(jīng)預(yù)處理的燒結(jié)玻璃基板。該基板包括具有燒結(jié)部分的基板。該燒結(jié)部分包括可粘接表面部分。該基板還包括至少部分接觸該基板的可粘接表面部分的污染物層。該污染物層具有少于5.0%原子百分濃度的有機(jī)硅(silicone)形式的硅。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，公開了一種提供用于粘接到框架的玻璃基板的方法。該方法包括提供具有陶瓷熔塊材料的燒結(jié)部分和非燒結(jié)部分的玻璃基板，將空氣等離子體導(dǎo)向燒結(jié)部分表面上，以及為后續(xù)粘接到框架而在燒結(jié)部分涂布膠粘劑。圖1表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的大氣壓空氣等離子(APAP)裝置的橫截面示意圖2表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于提供成角度噴涂的APAP裝置的橫截面示意圖3表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一組APAP裝置的橫截面示意圖4A和4B表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的擋風(fēng)玻璃預(yù)處理步驟和擋風(fēng)玻璃粘接步驟的部分橫截面示意圖5A、5B、5C表示在利用本發(fā)明的一個(gè)或幾個(gè)實(shí)施例制作的粘接樣片上進(jìn)行搭接剪切破壞試驗(yàn)(lapshearfailuretests)的結(jié)果；圖6和7表示在利用本發(fā)明的一個(gè)或幾個(gè)實(shí)施例制作的粘接樣片上進(jìn)行搭接剪切破壞試驗(yàn)的結(jié)果；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的相對(duì)較臟的擋風(fēng)玻璃的一部分的透視圖9表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在臟的玻璃樣品上進(jìn)行快刀粘接(quickknifeadhesion,QKA)試驗(yàn)的結(jié)果；圖10表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在空氣等離子體預(yù)處理的玻璃上的試驗(yàn)結(jié)果；以及圖IIA和11B表示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在處理過的和未處理的玻璃上進(jìn)行QKA試驗(yàn)的結(jié)果。具體實(shí)施例方式除非明確指明，本說明書中所有表明材料的量或反應(yīng)和域使用條件的數(shù)量都應(yīng)理解為被"大約"一詞所修飾，以說明本發(fā)明的最寬泛的范圍。在所述的數(shù)字范圍內(nèi)的實(shí)施方式一般是較佳的。關(guān)于適合本發(fā)明的特定目的的單一材料、化合物或組合物，或一組或一類材料、化合物或組合物的描述，意味著任意兩種或多種單一材料、化合物或組合物，和/或幾組或幾類材料、化合物或組合物的混合也是適合的。同樣地，除非有明確的相反的說明，百分比，"份"和比值均以重量計(jì)。用化學(xué)用語對(duì)成分的描述是指添加到說明書中任何指明的組合時(shí)的成分，并不排除混合后的混合物成分之間的相互化學(xué)作用。對(duì)首字母縮略詞或其它縮略詞的第一次定義將應(yīng)用于所有之后用到的與此相同的縮略詞，并對(duì)最初定義的縮略詞的正常語法變化做出修正。除非有明確的相反的說明，對(duì)之前或之后引用的同一特性用相同的技術(shù)進(jìn)行測(cè)定。圖1表示適合將空氣等離子流12涂布到基板16的粘接表面14上的大氣壓空氣等離子(APAP)裝置10的橫截面圖。基板16的非限定性的例子包括玻璃和燒結(jié)玻璃。其他的例子包括，但不限于聚碳酸酯玻璃或其他聚合物玻璃，在聚碳酸酯或其他聚合物玻璃上的化學(xué)氣相沉積金屬氧化物涂層，例如反應(yīng)注射模塑(reactioninjectionmolding,RIM)的聚合物飾條(polymerictrimmolding),可以作為側(cè)窗玻璃和車輛粘接凸緣之間的界面。該APAP裝置10包括電源18,其為電極20和使該APAP裝置10接地的地線22提供電壓。離子化氣體、例如空氣通過入口26被注入第一室24。其他的離子化氣體可用于產(chǎn)生等離子流。用于等離子流的離子化氣體的非限定性例子包括氧氣、和被惰性氣體例如氮?dú)?、氬氣或氦氣稀釋的氧氣。該離子化氣體從第一室24出來，進(jìn)入設(shè)置在出口區(qū)域28中的電極20。電極20產(chǎn)生等離子束30，其通過等離子體噴嘴32向下投射，向并通過出口34噴出。該等離子束30接觸粘接表面14，在接觸過程中清潔粘接表面14并為進(jìn)行粘接而將其激活。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，該等離子束30可以以16到840mm/s范圍內(nèi)的速度沿粘接表面移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，該速度可以在150到450mm/s的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)可以理解，在涂布過程中，該等離子束30向粘接表面14的傳送可以停止或繼續(xù)若干次。例如，具有間隔的光柵圖樣可以作為一種涂布方案，其中，該等離子束30停止和繼續(xù)以獲得希望的圖樣。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖2橫截面示意圖所示，APAP裝置10上裝有具有噴射角37的離軸等離子體噴嘴36。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)該噴嘴36旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上為圓柱形的噴射圖樣40。在至少一個(gè)實(shí)施例中，該裝置10和噴嘴36共同在基板表面14的上方沿直線移動(dòng)，以在標(biāo)稱寬度42上進(jìn)行空氣等離子體處理。在某些實(shí)施例中，該噴射角在0到30度的范圍內(nèi)；旋轉(zhuǎn)速度在每分鐘2000到3000轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)。該直線移動(dòng)速度可以在16到300mm/s的范圍內(nèi)。根據(jù)本實(shí)施例，等離子體12可以在每一次處理工序中在基板表面14上涂布0.25到2.25英寸的寬度，在某些實(shí)施例中，每次處理2英寸的寬度。應(yīng)當(dāng)可以理解，該處理寬度是噴嘴的噴射角和APAP裝置10的下端44與基板表面14之間的高度偏移量的函數(shù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖3橫截面示意圖所示，多個(gè)APAP裝置10呈直線的設(shè)置，用以在與所設(shè)的多個(gè)APAP裝置10的直線方向垂直的方向上行進(jìn)時(shí)，提供寬度為46的處理工序。APAP裝置的數(shù)量可以在2個(gè)到8個(gè)的范圍內(nèi)。在圖3中，表示有4個(gè)APAP裝置的結(jié)構(gòu)48。在至少一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)APAP裝置產(chǎn)生6mm寬的等離子流，因此，共產(chǎn)生24mm的處理寬度。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，該APAP裝置可以是由位于安大略米西索加的PlasmaTreat;j匕美公司(PlasmaTreatNorthAmerica,Inc.)的PlasmaTreat公司生產(chǎn)的裝置。根據(jù)其他的實(shí)施例，2005年9月21遞交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/162，741的美國(guó)專利申請(qǐng)披露的APAP裝置可以用于本發(fā)明。該第11/162，741號(hào)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容引用于此作為參考。根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明包括在粘接之前將空氣等離子體涂布到基板表面以清潔和激活該表面。該步驟可以用于在粘接之前預(yù)處理擋風(fēng)玻璃。在某些實(shí)施例中，該擋風(fēng)玻璃可以用陶瓷熔塊材料至少部分地覆蓋?？諝獾入x子體預(yù)處理對(duì)激活這些燒結(jié)表面尤其有效。我們不想拘泥于任何理論，空氣等離子體預(yù)處理通過增加羥基(hydroxylgroups)激活燒結(jié)表面，該羥基可以與膠粘劑之間形成很強(qiáng)的共價(jià)鍵(covalentbonds)。圖4A表示接受空氣等離子體預(yù)處理51的擋風(fēng)玻璃50的部分橫截面圖。擋風(fēng)玻璃50包括燒結(jié)部分53，其可能覆蓋有因暴露在生產(chǎn)環(huán)境和/或典型地施加于靠近燒結(jié)部分的擋風(fēng)玻璃的邊緣以利于裝配保護(hù)飾條的滑瀉表面處理層而產(chǎn)生的污染物。該滑瀉表面處理層典型地為有機(jī)硅基材料。在粘接之前，APAP裝置IO涂布空氣等離子體以清潔和激活擋風(fēng)玻璃50的粘接表面54。在這一步驟之后，在某些實(shí)施例中，膠粘劑56，一種濕固化(moisture-cured)聚氨脂(urethane)膠粘劑，至少涂布預(yù)處理區(qū)域的一部分。膠粘劑的其他非限定性的例子包括濕固化硅酮膠、單組分和雙組分聚氨脂(1-partand2-parturethane)、有機(jī)硅和環(huán)氧膠粘劑、丁基合成橡膠、丙烯酸樹脂和氰化丙烯酸樹脂、熱熔性熱塑性膠粘劑。之后，如圖4B所示，擋風(fēng)玻璃50通過膠粘劑56粘接到框架52上。在某些實(shí)施例中，以空氣等離子體清潔和激活的步驟代替?zhèn)鹘y(tǒng)預(yù)處理工藝中的一次或多次溶劑清潔的步驟?？諝獾入x子體清潔和激活的步驟可以人工或自動(dòng)完成，空氣等離子體處理剛好在隨后的處理和涂布工序中涂敷聚氨脂擋風(fēng)玻璃膠粘劑之前完成。可選擇地，可以使用兩道工序，其中第一道工序是空氣等離子體處理和激活步驟，第二道工序是使用類似自動(dòng)或人工的方式涂布膠粘劑。應(yīng)當(dāng)可以理解，玻璃基板可以用陶瓷熔塊化合物燒結(jié)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，膠粘劑可以根據(jù)該陶瓷熔塊化合物選擇。在選擇玻璃基板和膠粘劑的配對(duì)時(shí)，可以考慮以下非限定性的參數(shù)(1)陶瓷熔塊的化學(xué)性質(zhì)；(2)鄰接基板的化學(xué)性質(zhì)和/或(3)由生產(chǎn)條件和生產(chǎn)周期決定的粘接工藝。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，選擇Dow15626聚氨脂膠粘劑用于鉍基燒結(jié)玻璃Ferro24-8708。下面的非限定性的例子說明根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的空氣等離子體清潔和激活工藝的應(yīng)用。例l在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例制備的粘接基板上進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。該粘接基板的制備在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行。從賓夕法尼亞州華盛頓的費(fèi)羅公司(FerroCorp.)獲得的Ferro24-8707鉍基瓷釉涂層玻璃片作為第一基板使用。該玻璃片的尺寸為面積1x4英寸，厚度5.6mm。從ACTLaboratories,Inc.獲得的杜邦(DuPont)Cormax6電鍍浸泡去離子水涂層的1x4英寸的未磨光的冷軋鋼板(CRS)作為第二基板使用。該第一基板的粘接表面通過如圖1所示的APAP裝置10的空氣等離子體涂布清潔和激活?？諝獾入x子體涂布后，使用密歇根州米德蘭的陶氏化學(xué)(DowChemical)公司生產(chǎn)的Dow15626聚氨脂膠粘劑，將該第一基板粘接到該第二基板上。如圖5A、5B、5C所示，使用上述方法制備了3個(gè)粘接樣品60、62和64。該基板60、62和64表示的是耐久性試驗(yàn)進(jìn)行之后的情形。每一個(gè)樣品60、62和64包括涂有瓷釉68的玻璃片66和金屬片70,他們由膠粘劑72粘接。每一個(gè)樣品均在38。C，95%的相對(duì)濕度(^.)下暴露2周。在暴露期后，對(duì)每一個(gè)樣品60、62和64進(jìn)行搭接剪切拉伸(lapshearpull)破壞試驗(yàn)(failuretest)。圖5A、5B和5C分別表示了樣品60、62和64的測(cè)試結(jié)果。在每一個(gè)測(cè)試中，膠粘劑72和瓷釉涂層玻璃基板68之間的粘接沒有被破壞。相反地，破壞要么發(fā)生在膠粘劑72上，要么發(fā)生在瓷釉涂層玻璃基板68上。我們不想拘泥于任何理論或原理，本測(cè)試的結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)室條件下，可以直接獲得好的粘接到玻璃的粘接。例2參照?qǐng)D6，在用膠粘劑80粘接瓷釉涂層玻璃基板76和金屬片78而制成的粘接基板樣品74上，進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。實(shí)施例2使用與實(shí)施例1同樣的材料和粘接工藝。與實(shí)施例1中的暴露條件不同，實(shí)施例2中的樣品74在38。C，95%的相對(duì)濕度下暴露5周。在暴露期后，對(duì)樣品74進(jìn)行搭接剪切拉伸破壞試驗(yàn)。圖6表示了本測(cè)試的結(jié)果。膠粘劑80和瓷釉涂層玻璃基板76之間的粘接沒有被破壞。相反地，破壞要么發(fā)生在膠粘劑80上，要么發(fā)生在瓷釉涂層玻璃基板76上。我們不想拘泥于任何理論或原理，本測(cè)試的結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)室條件下，可以直接獲得好的粘接到玻璃的粘接。例3參照?qǐng)D7,在用膠粘劑88粘接瓷釉涂層玻璃基板84和金屬片86而制成的粘接基板樣品82上，進(jìn)行耐久性試驗(yàn)。本實(shí)施例使用與實(shí)施例1同樣的材料和粘接工藝。與實(shí)施例1中的暴露條件不同，實(shí)施例3中的樣品在38。C，95%的相對(duì)濕度下暴露了2周后立即浸泡入69°C的水中兩周。在暴露期后，對(duì)樣品82進(jìn)行搭接剪切拉伸破壞試驗(yàn)。圖7表示本測(cè)試的結(jié)果。膠粘劑88和瓷釉涂層玻璃基板84之間的粘接沒有被破壞。相反地，破壞要么發(fā)生在膠粘劑88上，要么發(fā)生在瓷釉涂層玻璃基板84上。我們不想拘泥于任何理論或原理，本測(cè)試的結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)室條件下，可以直接獲得好的粘接到玻璃的粘接。例4參照?qǐng)D8，其表示擋風(fēng)玻璃100的部分透視圖。該擋風(fēng)玻璃100包括燒結(jié)部分102和非燒結(jié)部分104。擋風(fēng)玻璃100是經(jīng)過鋅基陶瓷熔塊處理以得到燒結(jié)部分102的玻璃材料。在某些應(yīng)用中，在擋風(fēng)玻璃安裝到車輛框架時(shí)，粘接發(fā)生在燒結(jié)部分102的至少一部分上。圖9表示為了本例的目的用作擋風(fēng)玻璃樣品的玻璃基板150。該玻璃基板150部分地涂有鋅基陶瓷熔塊以得到燒結(jié)部分152。該玻璃150還包括非燒結(jié)部分154。該玻璃150在空氣中暴露1年的時(shí)間以模擬生產(chǎn)環(huán)境的條件。在這段時(shí)間里，例如灰塵、污垢的污染物在玻璃150的表面聚集。該臟的表面通過涂布已風(fēng)干3天的膠粘微珠156、158、160和162來評(píng)價(jià)其附著力增強(qiáng)(adhesionenhancement)。使用從密歇根州麥迪遜高地市的EFTECNorthAmerica,L丄.C.,獲得的EFTECEF7010聚氨脂膠粘劑制備膠粘微珠。利用快刀粘接(quickknifeadhesion,QKA)試驗(yàn)，其中，用剃刀刀片將制備好的膠粘微珠對(duì)角地割開，用鉗子扭動(dòng)并牽拉，直到該微珠從玻璃上分離或在此過程中裂開。圖9表示臟的玻璃150的QKA試驗(yàn)的結(jié)果，膠粘微珠156涂布到燒結(jié)部分152、膠粘微珠158、160和162涂布到鄰接的非燒結(jié)部分154的。該QKA試驗(yàn)表示膠粘微珠156和燒結(jié)部分152及粘接微珠158和非燒結(jié)部分154之間的粘接破壞。無需特別的理論，這些結(jié)果說明在一年的實(shí)驗(yàn)室暴露后，殘存在玻璃板上的污垢足以破壞粘接聯(lián)結(jié)的形成，在清潔條件下，該粘接聯(lián)結(jié)可以直接實(shí)現(xiàn)。例5根據(jù)常規(guī)的粘接到玻璃的粘接方法，為了粘接步驟的進(jìn)行，燒結(jié)玻璃典型地由一層或多層底漆處理，以清潔污染物并激活該燒結(jié)玻璃。根據(jù)例5，使用無底漆的預(yù)處理工藝。圖10中的玻璃200的表面利用具有2mm涂布間距、速度為25mm/s和距離8mm的光柵圖樣通過APAP裝置涂布空氣等離子體而清潔和激活。圖1所示的APAP裝置10可以用于本實(shí)施例的涂布。玻璃樣品200利用空氣等離子體清潔和激活，然后進(jìn)行粘接測(cè)試。測(cè)試的結(jié)果表示在圖10中。膠粘微珠206涂布在燒結(jié)區(qū)域202，粘接微珠208涂布在非燒結(jié)區(qū)域204。在本例中，可以用力地移除膠粘微珠206和208，只有部分從燒結(jié)區(qū)域202移除，而不能從鄰接的非燒結(jié)區(qū)域204移除。我們不想拘泥于任何理論或原理，本測(cè)試的結(jié)果表明，通過APAP處理玻璃表面污垢被清除并被化學(xué)激活以進(jìn)行粘接。例6空氣等離子體預(yù)處理的清潔能力的測(cè)量可以通過使用X射線光電子能譜(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)進(jìn)行表面化學(xué)分析來說明。在本實(shí)施例中，測(cè)試具有鋅基陶瓷燒結(jié)的燒結(jié)玻璃。以每分鐘2000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的空氣等離子流以33mm/s的速度和8mm的距離兩次經(jīng)過燒結(jié)玻璃和鄰接的玻璃表面。大氣壓空氣等離子體處理前后鋅基陶瓷熔塊玻璃的表面化學(xué)性質(zhì)的差異表示在表1中。組<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>經(jīng)過處理，XPS表面分析表明，燒結(jié)玻璃表面32.5%的污染物碳層被除去，玻璃表面57.3%的碳層被除去。例7空氣等離子體清潔和激活工藝的另一個(gè)例子在滑瀉表面處理層膜污染的擋風(fēng)玻璃上予以說明。滑瀉表面處理層可以指用來改進(jìn)密封和減少熱塑性彈性體(thermoplasticelastomer,TPE)擋風(fēng)玻璃飾條的噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度(NVH)的硅基彈性材料。在本試驗(yàn)中，參照?qǐng)D11A和11B,兩塊1x4英寸的Ferro24-8708鉍基燒結(jié)玻璃樣片250和258浸入保涂層材料的稀釋水溶液中。該樣片可以在空氣中干燥，此時(shí)，在燒結(jié)玻璃的兩個(gè)表面均可以看到薄膜涂層。涂上滑瀉表面處理層的樣片258由每分鐘2000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的具有8mm的距離和50mm/s的速度的空氣等離子流處理。處理之后，該滑瀉表面處理層薄膜在燒結(jié)表面看不到了。然后將聚氨脂膠粘劑EFTECEF7010以膠粘微珠252和256的形式涂布到玻璃片250和258上，然后可以干燥3天的時(shí)間。在膠粘微珠252和256上進(jìn)行QKA試驗(yàn)。圖11A和11B表示本例的QKA試驗(yàn)的結(jié)果。未經(jīng)過空氣等離子體處理的樣片250，顯示出膠粘微珠從燒結(jié)玻璃片上分層很容易。QKA試驗(yàn)未能把膠粘微珠256從經(jīng)過空氣等離子體處理的樣片258上除去。相反地，膠粘微珠牢固地粘附在樣片258上。在區(qū)域260中，有一些粘接破壞發(fā)生，但是沒有分層。例8存在滑瀉表面處理層污染物時(shí)，空氣等離子體預(yù)處理的清潔能力的測(cè)量可以通過使用X射線光電子能譜(XPS)進(jìn)行表面化學(xué)分析來說明。在本實(shí)施例中，測(cè)試具有鉍基陶瓷熔塊的燒結(jié)玻璃。空氣等離子流以3mm的間距、300mm/s的速度和6mm的距離用光柵圖樣涂布燒結(jié)玻璃和鄰接的玻璃表面。大氣壓空氣等離子體處理前后鉍基陶瓷燒結(jié)玻璃的表面化學(xué)性質(zhì)的差異表示在表2中。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>經(jīng)過處理，XPS表面分析表明，燒結(jié)表面57.8%的污染有機(jī)硅層被除去，玻璃表面72.0%的有機(jī)硅層被除去。XPS表面分析還表明，鉍基陶瓷燒結(jié)玻璃中的羥基含量從空氣等離子體處理前的8.9%(重量百分?jǐn)?shù))增加到空氣等離子體處理后的15.0%(重量百分?jǐn)?shù))。我們不想拘泥于任何理論或原理，該結(jié)果表明，燒結(jié)玻璃表面的污染物層被有效地清潔并被化學(xué)激活以利于粘接。按照要求，本發(fā)明的詳盡實(shí)施例在此公開。然而，應(yīng)當(dāng)了解，上面披露的僅僅是本發(fā)明的示例性的實(shí)施例，其可以由各種不同的和可替換的形式實(shí)現(xiàn)。盡管實(shí)施例已說明和描述如上，但這些實(shí)施例并非企圖用以說明和描述本發(fā)明的所有可能的形式。相反地，說明書中的詞語為說明性、而非限定性的詞匯，應(yīng)當(dāng)了解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以做出各種改變。根據(jù)專利法規(guī)的規(guī)定，本發(fā)明的原理和操作方式己通過多個(gè)實(shí)施例解釋和說明。然而，必須了解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，本發(fā)明可以以不同于以上詳細(xì)解釋和說明的方式實(shí)現(xiàn)。權(quán)利要求1.一種為進(jìn)行粘接而處理玻璃基板的方法，該方法包含提供具有陶瓷熔塊材料的燒結(jié)部分和非燒結(jié)部分的玻璃基板，其中該燒結(jié)部分的至少一部分包含可粘接表面；為后續(xù)的粘接清潔該可粘接表面，以及為后續(xù)的粘接激活該可粘接表面，其中，該清潔和激活步驟通過向該可粘接表面涂布空氣等離子體來完成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于該可粘接表面包括污染物層，該清潔步驟至少部分地移除該污染物層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于該污染物層包含滑瀉表面處理層組合物。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在清潔步驟之前，該污染物層具有大于或等于11.6%原子濃度的有機(jī)硅形式的硅;在清潔步驟之后，該污染物層具有大于或等于5.0%原子濃度的有機(jī)硅形式的硅。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包含根據(jù)該陶瓷熔塊材料選擇膠粘劑；以及將該膠粘劑粘合到該玻璃基板的可粘接表面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于還包含提供第二基板；以及將該第二基板粘合到該膠粘劑。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于該玻璃基板是擋風(fēng)玻璃，該第二基板是車輛框架。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于該膠粘劑為聚氨脂膠粘劑。9.用于后續(xù)粘接的經(jīng)預(yù)處理的燒結(jié)玻璃基板，該基板包含具有燒結(jié)部分的基板，該燒結(jié)部分包括可粘接表面部分；以及至少部分接觸該基板的可粘接表面部分的污染物層，該污染物層具有小于5.0%原子百分濃度的有機(jī)硅形式的硅。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的經(jīng)預(yù)處理的燒結(jié)玻璃基板，其特征在于有機(jī)硅形式的硅的原子百分濃度小于2.5%。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的經(jīng)預(yù)處理的燒結(jié)玻璃基板，其特征在于利用X射線光電子能譜分析以得到該有機(jī)硅形式的硅的原子百分濃度。12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的經(jīng)預(yù)處理的燒結(jié)玻璃基板，其特征在于該可粘接表面部分包含具有大于15.0%重量百分比的羥基的鉍基陶瓷材料。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的經(jīng)預(yù)處理的燒結(jié)玻璃基板，其特征在于該污染物層包含滑瀉表面處理層組合物。14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的經(jīng)預(yù)處理的燒結(jié)玻璃基板，其特征在于還包含至少部分接觸該污染物層的膠粘劑層。15.—種提供用于粘接到框架的玻璃基板的方法，該方法包含提供具有陶瓷熔塊材料的燒結(jié)部分和非燒結(jié)部分的玻璃基板；將空氣等離子體導(dǎo)向燒結(jié)部分表面上；以及為后續(xù)粘接到框架而在燒結(jié)部分涂布膠粘劑。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于該導(dǎo)向步驟包括為后續(xù)膠粘劑粘接而清潔該燒結(jié)部分。17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于該導(dǎo)向步驟包括為后續(xù)膠粘劑粘接而激活該燒結(jié)部分。18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于該燒結(jié)部分的表面包括污染物。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于該污染物為滑瀉表面處理層組合物。20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于還包含通過該膠粘劑將該玻璃基板粘接到框架上。全文摘要一種為進(jìn)行粘接而處理玻璃基板的方法。該方法包括提供具有陶瓷熔塊材料的燒結(jié)部分和非燒結(jié)部分的玻璃基板。該燒結(jié)部分的至少一部分包括可粘接表面。該方法還包括為后續(xù)的粘接清潔和活化該可粘接表面。該清潔和激活步驟通過向該可粘接表面涂布空氣等離子體來完成。文檔編號(hào)B60J1/00GK101096293SQ20071010947公開日2008年1月2日申請(qǐng)日期2007年6月26日優(yōu)先權(quán)日2006年6月28日發(fā)明者喬·赫魯卡,安·斯特拉西亞,拉里·哈克申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司