{"id":25081,"date":"2021-03-17T15:20:38","date_gmt":"2021-03-17T14:20:38","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=25081"},"modified":"2021-03-16T15:27:14","modified_gmt":"2021-03-16T14:27:14","slug":"forschungsprojekt-verbesserte-verbundhaftung-bei-polycarbonaten-durch-plasmabehandlung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=25081","title":{"rendered":"Forschungsprojekt: Verbesserte Verbundhaftung bei Polycarbonaten durch Plasmabehandlung"},"content":{"rendered":"
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Ein neues Forschungsprojekt am KUZ ermittelt, wie hochtransparente kratzempfindliche Polycarbonate (PC) oberfl\u00e4chenveredelt werden k\u00f6nnen. Ziel ist es eine Direktlackierung mit l\u00f6semittelfreien \u201eselbstheilenden\u201c Reaktionsklarlacken bei guter Verbundhaftung zu erreichen.<\/p>\n<\/div>\n

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Polycarbonate in hochtransparenter Qualit\u00e4t nehmen einen steigenden Marktanteil auf dem Gebiet optischer Komponenten ein. Ein wichtiger Marktschwerpunkt ist die Automobilindustrie. Hier erm\u00f6glicht beispielsweise der Ersatz gl\u00e4serner Autoscheiben durch Kunststoffmaterialien eine Gewichtseinsparung des Fahrzeuges und stellt somit eine Handhabe zur Senkung des Kraftstoff-Verbrauches dar. Nachteilig im allt\u00e4glichen Einsatz von PC-Formteilen und -Designelementen ist deren kratzempfindliche Oberfl\u00e4che, so dass h\u00e4ufig sch\u00fctzende Lackschichten in nachgelagerten Arbeitsschritten aufgebracht werden m\u00fcssen.<\/p>\n

“Selbstheilende” Reaktionslacke f\u00fcr empfindliche Oberfl\u00e4chen<\/h4>\n

Zur Verminderung der Kratzeranf\u00e4lligkeit von Kunststoff-Oberfl\u00e4chen im Fahrzeuginnenraum zeichnet sich tendenziell eine weitere Herangehensweise ab. Da hier die mit Hardcoats \u00fcberzogenen Formteiloberfl\u00e4chen von Bedienelementen oder Displays den Nutzungsbeanspruchungen im Fahrzeug-Innenraum nicht dauerhaft standhalten k\u00f6nnen, l\u00e4sst alternativ die Beschichtung mit \u201eselbstheilenden\u201c Reaktionsklarlacken auf Polyurethan(PUR)- oder Polyurea(PUA)-Basis deutliche Vorz\u00fcge erwarten.<\/p>\n

Herausforderungen der Direktlackierung im Werkzeug bei PC<\/h4>\n

Zur erfolgreichen technologischen Umsetzung bietet sich der etablierte Prozess \u201eDirektlackierung im Werkzeug\u201c an. Aktuell werden hinreichend polare Kunststoffe, wie bspw. PC\/ ABS-Blends, SAN- und ASA-Typen sowie ausgew\u00e4hlte Polyester, durch Formteil-Direktlackierung im Spritzgie\u00dfwerkzeug dauerhaft oberfl\u00e4chenveredelt. Dagegen eigneten sich nach\u00a0 Untersuchungen im KUZ diverse PC-Formmassen bisher nicht umf\u00e4nglich als formgespritzte Substrate f\u00fcr die Direktlackierung im Werkzeug mit den l\u00f6semittelfreien PUR- bzw. PUA-Reaktionslacken. Die Anwendung derartig veredelter PC-Formteile scheitert bislang an unzureichender Schichthaftung, welche unter verschiedenen anwendungsnahen Klimabedingungen sehr rasch zum Versagen des Substrat-Reaktionslack-Verbundes f\u00fchrt.<\/p>\n

Atmosp\u00e4rendruck-Plasma-Behandlung verbessert Haftung<\/h4>\n

Im Forschungsvorhaben \u201ePC-AdPro2RIM\u201c wird experimentell untersucht, wie spritzfrische Polycarbonat-Formteile im Spritzgie\u00dfwerkzeug mittels Atmosph\u00e4rendruck-Plasma oberfl\u00e4chenbehandelt und zu thermoplastischen Tragelementen f\u00fcr den Prozess \u201eDirektlackierung im Werkzeug\u201c mit VOC-freien PUR- bzw. PUA-Lacken qualifiziert werden k\u00f6nnen. Dabei sollen die mittels Atmosph\u00e4rendruck-Plasmabehandlung erzeugten chemisch-reaktiven Gruppen durch selektive Farbreaktionen nachgewiesen werden und, erstmals fl\u00e4chenbezogen, Aussagen zu Art, Belegungsdichte und Homogenit\u00e4t der Oberfl\u00e4chenaktivierung erm\u00f6glichen. Durch die Variation der Plasmabehandlungsparameter im Prozess soll die haftungsoptimierte Anpassung der Oberfl\u00e4chenaktivierung an die differierenden Anforderungen l\u00f6semittelfreier PUR- bzw. PUA-Klarlacken erzielt werden.<\/p>\n

Ziel des Forschungsvorhaben<\/h4>\n

Die angestrebte L\u00f6sung ist auf die Herstellung hochwertiger Consumer-Produkte und Design-Elemente fokussiert. Dabei bleibt die Anwendung der Forschungsergebnisse nicht allein auf die Beschichtung und Veredelung von PC-Formteile beschr\u00e4nkt. Durchaus denkbar und w\u00fcnschenswert ist auch die Umsetzung der Technologie f\u00fcr weitere technisch bedeutsame, aber problematisch direkt zu beschichtende thermoplastische Werkstoffe, wie bspw. PMMA, COC u.a. Als Zielm\u00e4rkte f\u00fcr die Umsetzung der F&E-Ergebnisse in die Fertigung kommen zun\u00e4chst in Betracht:<\/p>\n

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  • Automobil-Zulieferer-Industrie und OEM\u00b4s,<\/li>\n
  • Hersteller hochwertiger Consumer-Technik,<\/li>\n
  • Unternehmen der Spritzgie\u00dfverarbeitung.<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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