Kunststoffe sind oft das Material der Wahl. Bei der Verklebung, Lackierung oder anderen
Beschichtungsanforderungen auf Kunststoffoberflächen stößt man aber aufgrund der niedrigen
Oberflächenenergie der Materialien schnell an technologische Grenzen. Hier wurde durch Wissenschaftler
von INNOVENT eine Nanometer dünne Beschichtung entwickelt, die unabhängig von der Art des
verwendeten Kunststoffmaterials eine hydrophile, langzeitbeständige Oberfläche schafft. Damit wird die
weitere Kunststoffverarbeitung optimiert bzw. vereinfacht. Angestrebt werden insbesondere
Verbesserungen in der Oberflächenhaftung bei Verklebe- und Lackierprozessen, sowie beim
Beschlagschutz von transparenten Kunststoffen.
Die schlechte Haftung auf Kunststoffoberflächen kann durch eine Hydrophilierung – d.h. die Erhöhung der
Oberflächenenergie – verbessert werden. Etablierte Prozesse sind die Aktivierung der Oberflächen mittels Plasma bzw. Beflammung. Dabei werden die chemischen Bindungen an der Kunststoffoberfläche aufgebrochen und funktionelle Sauerstoffgruppen gebildet, was die Anbindung von Klebstoffen, Lacken und anderen Materialien ermöglicht. Der Effekt dieser Vorbehandlung ist stark abhängig vom verwendeten Kunststoff und nach kurzer Zeit reversibel. Die nachfolgende Weiterbearbeitung der Kunststoffoberflächen sollte deshalb so schnell wie möglich erfolgen.
Weitere Verbesserungen in der Langzeitbeständigkeit der Oberflächeneigenschaften konnten jetzt durch die
Entwicklung von Plasma-Beschichtungen an Atmosphärendruck erzielt werden. Die abgeschiedenen transparenten Siliziumoxid-Dünnschichten weisen hydrophile Benetzungseigenschaften noch nach bis zu 6 Monaten Lagerung auf. Nach einer speziellen Auffrischung in wässriger Umgebung ist es sogar bei mehr als einem Jahr alten Beschichtungen möglich, den Wasser-Kontaktwinkel als Maß der Benetzbarkeit wieder um bis zu 30° zu senken. Diese signifikanten Ergebnisse wurden am Beispiel von PC und PMMA aufgezeigt.
Als zusätzlicher Nebeneffekt wird durch die SiOx-Dünnschicht eine Antireflexwirkung auf beiden transparenten Polymeren erzielt.
Die Industrieforschungseinrichtung INNOVENT e.V. analysiert, forscht und entwickelt seit über 20 Jahren in den Bereichen Oberflächentechnik, Magnetisch-Optische Systeme und Biomaterialen. Das Institut aus Jena beschäftigt etwa 150 Mitarbeiter, leitet verschiedene Netzwerke und führt bundesweit Fachtagungen durch. INNOVENT ist Gründungsmitglied der Deutschen Industrieforschungsgemeinschaft Konrad Zuse.
wissenschaftliche Ansprechpartner:
Ansprechpartner: Dr. Arnd Schimanski, Bereichsleiter Oberflächentechnik, E-Mail
Diese Mitteilung wurd im idw veröffentlicht.
