Ziel der Entwicklung
Entwicklung eines einfachen und leistungsfähigen Normaldruckverfahrens zur allseitigen Oberflächenaktivierung selbst unregelmäßig geformter Kunststoffsubstrate für den nachfolgenden haftfesten Auftrag organischer Funktionsschichten (u.a. Lacke, Klebstoffe) als kostengünstige Alternative zu etablierten Technologien. Die Aktivierung besteht in einer über Hydrolyse- und Kondensationsreaktionen geeigneter organisch modifizierter Siliziumalkoxide in der Gasphase realisierten Abscheidung von spezifisch funktionalisierten, haftvermittelnd wirkenden silikatischen Zwischenschichten auf den Kunststoffsubstraten. Wegen der Spezifik des Verfahrens stehen hierbei Hochtemperaturkunststoffe im Mittelpunkt. Ergänzend wurden verfahrenstechnische Entwicklungen zur Ausdehnung der Anwendungsmöglichkeiten auch auf thermisch weniger stabile Kunststoffe vorgenommen.
Vorteile und Lösungen
Im Vergleich mit etablierten Aktivierungsmethoden weist das entwickelte Beschichtungsverfahren wesentliche technologische und damit wirtschaftliche Vorzüge auf. So liegt seine Attraktivität für künftige Anwender einerseits in der Möglichkeit, auf den Oberflächen von Kunststoffteilen haftvermittelnd wirkende Silikatschichten abzuscheiden, welche gezielt mit für den jeweiligen speziellen Anwendungszweck optimalen organo-funktionellen Gruppen ausgestattet werden können.
Andererseits ist es sehr vorteilhaft, dass infolge seiner speziellen Technologie die silikatischen Schichten auf Kunststoffsubstraten beliebiger geometrischer Form in einem einzigen Prozessschritt allseitig und spaltgängig realisierbar sind. Darüber hinaus handelt es sich um ein kostengünstiges Verfahren, welches keine technologisch besonders aufwändigen Betriebsbedingungen (u.a. sehr hohe Temperaturen, Vakuum) erfordert.
Zielgruppe und Zielmarkt
Als potenzielle Einsatzfelder für das entwickelte Aktivierungsverfahren kommen alle diejenigen in Frage, wo Kunststoffmaterialien durch das Auftragen von möglichst fest haftenden, vorzugsweise organischen Funktionsschichten mit für den geplanten Anwendungszweck erforderlichen Oberflächeneigenschaften versehen werden müssen. Dabei handelt es sich beispielsweise generell um das Lackieren, Verkleben oder Bedrucken von Bauteilen in unterschiedlichsten Industriezweigen. Wegen der mit diesem Verfahren erzielbaren allseitigen Beschichtung der Substrate sollten besonders große Erfolgschancen für die Einführung der neuen Technologie und ihren nachfolgenden Produktionseinsatz dort existieren, wo unregelmäßig geformte Kunststoffbauteile entsprechend weiterverarbeitet werden. Hinzu kommen solche Anwendungsfälle, in welchen ein häufiger Wechsel der Substratgeometrie erforderlich ist.
Daraus resultierend, und in Anbetracht der vergleichsweise wenig aufwändigen und robusten Technologie, sind speziell kleine und mittlere Lohnbeschichter als bevorzugte Zielgruppe anzusehen.
Darüber hinaus ergibt sich für Innovent e.V. aus den Projektergebnissen ein umfangreiches zusätzliches Erfahrungspotenzial hinsichtlich der Technologie der Vorbehandlung von Festkörper-, insbesondere Kunststoffoberflächen, welche Teil der Fertigungsprozesse in unterschiedlichsten Branchen ist. Diese Erweiterung des Kompetenzspektrums ermöglicht neue Forschungsangebote an die Industrie.