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Process for protecting polycarbonate from wiping

Friday, August 3rd, 2018

“Polycarbonate (PC) is very sensitive not only to scratching but also to even wiping with textiles or non-wovens. It can be a serious problem just to handle PC in production such that the integrity of the surface is kept. We report on a new process for rendering PC resistant to small scratches by wiping and similar procedures. For this, a very thin base coat from silicon dioxide is deposited by some low pressure or atmospheric plasma. Subsequently, a slippery polymer such as an easy-to-clean material is deposited on the surface. It was found that this results in significantly reduced scratching of PC surfaces upon wiping by a stroke tester with a felt disc. In addition, the resistance to a hardness pencil was also increased.”

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PDF: Process for protecting polycarbonate from wiping

Plasma-base coat: Einheitlicher, zeitstabiler Untergrund für Lackierung und Verklebung von Kunststoffen

Sunday, March 18th, 2018

Manche Kunststoffe lassen keine Haftung von Lacken oder Klebstoffen zu. Ursache ist in vielen Fällen die chemisch gesättigte Struktur von Kunststoffen wie Polyethylen, Polypropylen oder ABS, die keine Bindung von Lacken, Drucken oder Klebern hieran zulässt.

Deshalb ist es Praxis, derlei Kunststoffe mit unterschiedlichen Methoden vorzubehandeln wie:

    1. Beflammen
    2. Corona
    3. Niederdruckplasma
    4. Atmosphärendruckplasma.

Alle diese Methoden sind in die Produktion eingeführt und hinsichtlich Vor- und Nachteilen bekannt. Insbesondere ist bekannt, dass die Wirkung dieser Vorbehandlungen darauf beruht, dass an die unpolaren Moleküle des Kunststoffs polare chemische Gruppen fest angebracht werden, an die Klebstoffe und Lacke anbinden können. Ebenso bekannt ist aber auch, dass die Stabilität einer solchen „Aktivierung“ zeitlich begrenzt ist und die Oberflächenenergie überlagerter Teile nach der Vorbehandlung mehr oder minder rasch (innerhalb von Stunden oder Tagen) drastisch abnehmen kann. Deshalb ist es gute Produktionspraxis, die Vorbehandlung unmittelbar vor der Lackierung oder Verklebung durchzuführen. Dies ist freilich nicht immer möglich.

In diesen Fällen hilft ein im Niederdruckplasma aufgetragenes Base Coat. Hierzu wird eine geeignete, chemische Verbindung in die Plasmakammer zu den zu behandelnden Teilen geleitet und zu einem sog. Plasmapolymer, einer mehr oder minder vernetzten, mechanisch und thermisch stabilen Schicht geringster Dicke umgewandelt. Die Substanz wird so gewählt , dass sie hinreichend harmlos ist und sich erfahrungsgemäß die passende Schicht bildet. Vorteile:

    1. Kurze Zykluszeit im Niederdruckplasma, wenige nm Schichtdicke reichen.
    2. Hohe Oberflächenenergien machbar, für Wasserlacke geeignet.
    3. Das Plasma Base Coat bedeckt die Kunststoffteile weitgehend gleichmäßig und kann Unterschiede in der Oberflächenzusammensetzung (die mit Prüftinte nicht immer erkennbar sind) ausgleichen. Solche Unterschiede können an spritzgegossenen Teilen auftreten durch Entmischung oder aber, wenn im Werkzeug Engstellen sind, in denen die Formmasse starker Scherung (mit starker Beanspruchung der Makromoleküle) ausgesetzt ist. Selbst an flachen, spritzgegossenen Probeplatten aus anorganisch gefülltem PP/EPDM wurde überraschend gefunden, dass die Lackhaftung über ein Teil hinweg sehr unterschiedlich sein kann. Nach Behandlung mit einem Plasma Base Coat wurde einheitliche Lackhaftung nach Gitterschnitt gefunden. 
Weichmodifiziertes PVC kann beim Lackieren Probleme bereiten, wenn sich durch Entmischung in der heißen Formmasse Bereiche mit unterschiedlicher Konzentration an Weichmacher ergeben. Das gilt natürlich auch bei vorhandenen
    4. Es wirkt als unsichtbare Barriere gegen aus dem Kunststoff auswandernde Stoffe.Dies gilt bspw. für Gleitmittel oder sog. „Entformungshilfen“, die in den Kunststoff eingemischt wurden, aber bestimmungsgemäß an der Oberfläche wirken sollen.
    5. Die Eigenschaften des Plasma Base Coat sind zeitstabil, so lange es sauber (keine Ölnebel usw.) gelagert wird.

89.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, M. Fliedner, DEA102006004702 (30.1.2007): „Verfahren und Vorrichtung zum allseitigen Beschichten von Gegenständen

87.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, M. Fliedner, S. Jost, 14.Neues Dresdner Vakuumtechnisches Kolloquium (NDVaK) 2006,: !Aufgedampfte oleophobe und reibungsmindernde SchichtenII: Neue Anwendungen, Dresden , 19.10.2006“

86.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, M. Fliedner, Mikkeli International Industrial Coating Seminar (MIICS 2006): „Easy-to-Clean Coatings: A Review of different Application Techniques“, Mikkeli, Finnland,16.3. 2006

85.

Friday, August 27th, 2010

H.Grünwald, M. Fliedner S.Jost: „Oleophobe und reibungsmindernde Schichten auf Brillengläsern“, 13. Neues Dresdner Vakuumtechnisches Kolloquium(NDVaK), 13.10. 2005, Dresden

84.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, Optical World Smposium: „Easy-to-Clean Coatings: A Review of different Application Techniques“ Paris, 26.10. 2005

83.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, DE 10 2004 054 938 (13.11.2004): “Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung blasgeformter Kunststoffhohlkörper mit einer Innenbeschichtung”.

82.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, Society of Vacuum Coaters (SVC), 47th Ann. Tech. Conf. Proc. (2004): “Production equipment for Plasma Enhanced CVD permeation barrier coating of PET beverage bottles”.

81.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, Proc. Polymerwerkstoffe 2002, 25.-27. September, Halle (Saale), 577-582 (2002): „Diffusionssperrschichten auf Kunststoffbehältern“.

80.

Friday, August 27th, 2010

V. Damerow, J. Fuchs, H. Grünwald, H. Käß, L. Wilhelm, H. Kindinger, E. Sendobry und R. Wlach, DE 102 31 345 (11.7.2002): „Vorrichtung zur Herstellung von Kunststoffbehältern mittels Streckblasformen und Vorrichtung zum Beschichten der Innenwände eines Kunststoffbehälters“.

79.

Friday, August 27th, 2010

H. Grünwald, W. Dicken, K. Nauenburg, R. Adam, J. Bartella, T. Gebele, S. Mitzlaff, U. Patz, J. Snyder in "Metallized Plastics 7: Fundamental and Applied Aspects" (Hrsg. K.L. Mittal), 49-72, VSP, Utrecht (2001): „Integration of plasma pretreatment, metallization, and plasma polymerization for improved aluminium mirror quality in large-scale car lighting production“.

78.

Friday, August 27th, 2010

D. Chatard, H. Grünwald, L. Wilhelm, H. Käß, DE 101 14 401 (23.3.2001): „Verfahren zum Blasformen eines Behälters aus Kunstoff und zum Beschichten des Behälterinneren“.

77.

Thursday, August 26th, 2010

R. Beckmann, T. Schulte, T. Naumann, H. Grünwald, EP 1 063 678 (20.6.2000): „Vorrichtung zur Erzeugung eines Plasmas in einer Kammer durch Mikrowellenanregung“.

76.

Thursday, August 26th, 2010

H. Grünwald, Proc. 14th Int. Symp. Plasma Chem. (ISPC-14), Prag, Aug. 2-6, 1999 (Hrsg. M. Hrabovsky´, M. Konra´d und V. Kopecky´), Workshop on Industrial Applications of Plasma Chemistry, 2749-2751: “Industrial Applications of Plasma Cleaning and Surface Modification”.

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