Newsletter_DE_06_2021
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www.cleanroom-online.com Ausgabe <strong>DE</strong> <strong>06</strong>-<strong>2021</strong> | Seite 16/82<br />
Verbesserte Verbundhaftung bei<br />
Polycarbonaten durch Plasmabehandlung<br />
Forschung<br />
Ein neues Forschungsprojekt am Kunststoff-Zentrum in Leipzig (KUZ) ermittelt, wie hochtransparente kratzempfindliche Polycarbonate<br />
(PC) oberflächenveredelt werden können. Ziel ist es eine Direktlackierung mit lösemittelfreien „selbstheilenden“ Reaktionsklarlacken<br />
bei guter Verbundhaftung zu erreichen.<br />
Polycarbonate in hochtransparenter Qualität nehmen einen steigenden<br />
Marktanteil auf dem Gebiet optischer Komponenten ein. Ein<br />
wichtiger Marktschwerpunkt ist die Automobilindustrie. Hier ermöglicht<br />
beispielsweise der Ersatz gläserner Autoscheiben durch Kunststoffmaterialien<br />
eine Gewichtseinsparung des Fahrzeuges und stellt<br />
somit eine Handhabe zur Senkung des Kraftstoff-Verbrauches dar.<br />
Nachteilig im alltäglichen Einsatz von PC-Formteilen und -Designelementen<br />
ist deren kratzempfindliche Oberfläche, so dass häufig schützende<br />
Lackschichten in nachgelagerten Arbeitsschritten aufgebracht<br />
werden müssen.<br />
„Selbstheilende“ Reaktionslacke für empfindliche Oberflächen<br />
Zur Verminderung der Kratzeranfälligkeit von Kunststoff-Oberflächen<br />
im Fahrzeuginnenraum zeichnet sich tendenziell eine weitere<br />
Herangehensweise ab. Da hier die mit Hardcoats überzogenen Formteiloberflächen<br />
von Bedienelementen oder Displays den Nutzungsbeanspruchungen<br />
im Fahrzeug-Innenraum nicht dauerhaft standhalten<br />
können, lässt alternativ die Beschichtung mit „selbstheilenden“<br />
Reaktionsklarlacken auf Polyurethan(PUR)- oder Polyurea(PUA)-Basis<br />
deutliche Vorzüge erwarten.<br />
Herausforderungen der Direktlackierung im Werkzeug bei PC<br />
Zur erfolgreichen technologischen Umsetzung bietet sich der<br />
etablierte Prozess „Direktlackierung im Werkzeug“ an. Aktuell werden<br />
hinreichend polare Kunststoffe, wie bspw. PC/ABS-Blends, SAN- und<br />
ASATypen sowie ausgewählte Polyester, durch Formteil-Direktlackierung<br />
im Spritzgießwerkzeug dauerhaft oberflächenveredelt. Dagegen<br />
Abb. 1: Atmosphärendruck-Plasmabehandlung einer Polycarbonatplatte<br />
eigneten sich nach Untersuchungen im KUZ diverse PC-Formmassen<br />
bisher nicht umfänglich als formgespritzte Substrate für die Direktlackierung<br />
im Werkzeug mit den lösemittelfreien PUR- bzw. PUA-Reaktionslacken.<br />
Die Anwendung derartig veredelter PC-Formteile scheitert<br />
bislang an unzureichender Schichthaftung, welche unter verschiedenen<br />
anwendungsnahen Klimabedingungen sehr rasch zum Versagen<br />
des Substrat-Reaktionslack-Verbundes führt.<br />
Atmosphärendruck-Plasmabehandlung verbessert Haftung<br />
Im Forschungsvorhaben „PC-AdPro2RIM“ wird experimentell untersucht,<br />
wie spritzfrische PolycarbonatFormteile im Spritzgießwerk-<br />
Abb. 2 (links): Wassertropfen auf PC ohne Atmosphärendruck-Plasmabehandlung, (rechts): Wassertropfen auf PC nach Atmosphärendruck-Plasmabehandlung; Effekte einer<br />
Atmosphärendruck-Plasmabehandlung von Polycarbonat: In einem Vorversuch zeigt sich eine deutliche Reduzierung der Kontaktwinkel zu Wasser = dies lässt auf eine verbesserte<br />
Benetzung als Voraussetzung für Verbundhaftung zu Reaktionslacken schließen.
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