Oberflächenmodifizierung von Polymethylmethacrylat durch ...

Kapitel 2: Theoretische Grundlagen 13
entspricht. Auf diese Art werden in Polymeroberflächen sowohl nanoporöse Oberflächen als
auch kleinste, nm-große Säulen erzeugt, die zu einer Verbesserung der Transmission führen.
Die spektrale Lage der Entspiegelung kann aufgrund der einstellbaren Größe der Strukturen
variiert werden. Für einen kontinuierlichen Produktionsprozess kann die o. g. poröse
Oxidschicht auch in ein Spritzprägewerkzeug integriert werden. Die Strukturierung kann somit
in einem Arbeitsgang mit dem Spritzguss hergestellt werden [43, 44]. Vorteilig ist auch die
Unabhängigkeit von der Geometrie. Plane oder gewölbte Oberflächen bis zu Radien kleiner
1 mm scheinen problemlos möglich zu sein. Eine maximal strukturierbare Größe der Fläche ist
nicht benennbar.
Eine Erfindung, die insbesondere bei Kraftfahrzeugen Anwendung finden soll - zur Vermeidung
von Reflexionen an Windschutzscheiben und/oder Abdeckscheiben von Instrumenten auf dem
Armaturenbrett - ist eine transparente Deckschicht aus Polyurethan mit einer
reflexionsvermindernden regelmäßigen Oberflächenstruktur. Diese besteht aus einer
regelmäßigen zweidimensionalen Gitterstruktur, welche auf einen lichtempfindlichen Film, z. B.
Fotolack, mit monochromatischem Licht aufbelichtet wird. Durch die Entwicklung der
belichteten Schicht bildet sich ein reliefartiges Gittermuster aus. Die Schichtdicke und die
Entwicklungsbedingungen werden dabei so gewählt, dass eine Strukturtiefe erreicht wird, die
einem Viertel der mittleren Wellenlänge des sichtbaren Lichtes entspricht. Von der
hergestellten strukturierten Oberfläche wird anschließend eine metallische Negativform
hergestellt, die als Gießunterlage bei der Herstellung der Deckschicht fungiert. Vorzugsweise
dient als Deckschicht eine Folie, die auf das zu versehende Substrat aufgebracht wird. Dabei
wird zuvor die Reaktionsmischung, bestehend aus verschiedenen trifunktionellen
Komponenten, auf die Gießunterlage aufgetragen, die das Negativbild der gewünschten
Oberflächenstruktur trägt. Die Folie wird nach dem Auspolymerisieren mit einer Klebeschicht
versehen, anschließend von der Gießunterlage abgezogen und mit der Oberflächenstruktur
nach oben auf das Substrat (transparente Platten oder Scheiben) aufgebracht [45]. Eine
Information zum industriellen Einsatz dieses Verfahrens konnte durch Internet- und
Literaturrecherchen nicht erbracht werden.
Auf einem Niederdruck-Plasmaverfahren beruht eine Methode zur Herstellung von
stochastischen Antireflexstrukturen auf PMMA [4, 5]. Die Plasmabehandlung verändert dabei
die Oberflächentopographie derart, dass es zur Ausbildung einer Nanostruktur kommt. Diese
weist einen effektiven Brechzahlgradienten an der Probenoberfläche auf, wodurch exzellente
Antireflexeigenschaften im sichtbaren Spektralbereich erzielt werden können. Mit der
Erzeugung dieser stochastischen „Mottenaugenstruktur“ durch eine Plasmabehandlung
beschäftigt sich die vorliegende Arbeit.
Die aufgeführten Beispiele zu Methoden der Oberflächenentspiegelung zeigen, dass eine
Vielzahl technischer Verfahren entwickelt und beschrieben wurden. Der industrielle
Einsatz beschränkt sich allerdings auf nur wenige Techniken. Dazu zählt das Verfahren
der holographischen Belichtung von Photoresist zur Erzeugung periodischer
Mottenaugenstrukturen, welche vor allem zur Masterherstellung angewandt wird. Eine
Abformung dieser Strukuren in PMMA durch Heißprägen wird bereits erfolgreich durch
die Firma Fresnel Optics praktiziert. Die Kombination aus Antiglare und
Mottenaugenstruktur, die als sog. MARAG -Folie auf dem Markt ist, wird ebenfalls
vielseitig eingesetzt. Auch das AlCoStruct ® -Verfahren zeigt ein hohes
Anwenderpotenzial, da der Strukturierungsprozess in einem Arbeitsgang mit dem