Herstellung großflächiger, transparenter, witterungsbeständiger Beschichtungen mit integriertem UV-Schutz auf Polycarbonat
01.08.2009 bis 31.01.2013
Covestro Deutschland AG
Glas ist wegen seiner Lichtdurchlässigkeit ein wichtiger Grundstoff der Bauindustrie. Allerdings ist Glas auch spröde, und darüber hinaus ist die Wärmeleitung und Dichte von üblichen Gläsern in etwa so groß wie die von Stein, wodurch sowohl statisch wie dämmtechnisch besondere Lösungen notwendig werden. Transparente Kunststoffe, wie Polycarbonat, haben dieses Problem nicht und sind gerade wegen ihrer extremen Schlagzähigkeit in sicherheitsrelevanten Anwendungen wie transparenten Dachelementen, Verglasungen für Lärmschutzwände, Haftanstalten, Sportstätten, Schulen oder Krankenhäuser sinnvoll einsetzbar. Allerdings sind die Witterungsbeständigkeit von Polycarbonat und der Kratzschutz dem von Glas unterlegen. Für den Außeneinsatz muss Polycarbonat daher gegen Witterungseinflüsse geschützt werden. Das Gesamtziel des Vorhabens umfasst die Einführung einer Dünnschichttechnologie zur Verbesserung von Polycarbonatbaustoffen für die Architekturverglasung. Die Beschichtung soll sowohl Schutz gegen die UV-Strahlung der Sonne wie auch Schutz gegen Verkratzen bieten.
In einem ausgeklügelten Abscheideprozess wurde die UV-Schutzschicht, bestehend aus ZnO, mit der SiOx-basierten Kratzschutzschicht kombiniert.
Das Schichtsystem aus UV- und Kratzschutzschicht zeigte eine hohe Transparenz von 90% im sicht-baren Bereich und eine hohe optische Dichte von 3 im UV-Bereich bei der Wellenlänge von 340 nm. Für die Abscheidung der Kratzschutzschicht auf Basis von SiOx wurde ein Hochrateplasmaabscheideverfahren im Niederdruck entwickelt, mit dem es möglich ist, Abscheideraten für SiOx-Kratzschutzschichten bis zu 60 µm/min zu erzielen. Die so abgeschiedenen Schichten zeigten eine optimale Haftung auf Polycarbonat und wiesen im Taber-Abriebtest nach 1000 Zyklen einen extrem hohen Abriebwiderstand von ΔHaze = 1,5-3,4% auf. Darüber hinaus hielten die kombinierten UV-Kratzschutzschichten den Standard-Bewitterungstests problemlos stand, mit denen die Langzeitbeständigkeit des Schichtsystems in Kombination mit den Polycarbonatensubstraten getestet wurde.
COV-PCS-INN-DPC
Geb. B207, 51365 Leverkusen
Dr. Rafael Oser
13N10521
Teilvorhaben: Substratmaterial
(Derzeit liegt leider keine Beschreibung des Teilvorhabens vor.)
Reichelsheim (Odenwald)
13N10520
Teilvorhaben: Plasmaquelle
(Derzeit liegt leider keine Beschreibung des Teilvorhabens vor.)
Grenzach-Wyhlen
13N10522
Teilvorhaben: Synthese, Charakterisierung und Erforschung von geeigneten organischen UV-Absorbern
(Derzeit liegt leider keine Beschreibung des Teilvorhabens vor.)
Stuttgart
13N10523
Teilvorhaben: Untersuchung der Plasmaprozesse eines Mikrowellen-PECVD-Verfahrens
(Derzeit liegt leider keine Beschreibung des Teilvorhabens vor.)
Alzenau
13N10524
Teilvorhaben: Beschichtungsanlage
(Derzeit liegt leider keine Beschreibung des Teilvorhabens vor.)
