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Aktivierung der Thermoplast-Oberfläche mittels UVC-Strahlung


Kurzfassung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Haftung von Silikonen auf der Oberfläche von Thermoplasten. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf einen Verbund aus einem Thermoplast und eines auf einer Oberfläche des Thermoplasten aufgebrachten und anschließend vulkanisierten Silikons.


Hintergrund

Bauteile, bei denen ein haftendes Silikon auf einen Thermoplast aufgespritzt wird, finden in vielen Bereichen Anwendung. Als Beispiele dienen hier Kopfbrausen, Gehäuse mit Silikondichtungen für Hochtemperaturanwendungen sowie Griffe von Schraubendrehern und Bohrmaschinen. Der Markt für technische Produkte, die aus mehreren Komponenten bestehen und deren Herstellungsverfahren wächst stetig. Das Mehrkomponentenspritzgießen bietet hier Vorteile, um Füge- und Montageprozesse einzusparen.  

Die verschiedenen Silikonhersteller bieten für das LSR-Thermoplastspritzgießen haftende Silikontypen an, die auf bestimmten Thermoplasten haften. Hierzu zählen vor allem Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyamid (PA). Diese Silikontypen enthalten einen Haftvermittler, der sich chemisch mit dem Thermoplast verbindet. Die Haftung zu weiteren Thermoplasten, wie z. B. Polycarbonat (PC) oder Polypropylen (PP), kann nur mittels einer Oberflächenvorbehandlung der Thermoplaste erfolgen. Das am häufigsten angewendete Verfahren ist hier die Plasmavorbehandlung, daneben existieren Verfahren wie der Primerauftrag und die Beflammung der Thermoplastoberfläche.


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Lösung

Das neu entwickelte Verfahren zur Oberflächenvorbehandlung des Thermoplasten mittels UVC Bestrahlung im Wellenlängenbereich von 100-280 nm bietet nun eine weitere Möglichkeit, Silikone haftend an Thermoplaste anzuspritzen. Erste Versuche zeigen, dass mit einer kurzen Bestrahlungszeit (<60s) von PC und PP haftende Silikone kohäsiv an die Thermoplasten anbinden. Findet keine UVC-Bestrahlung statt, tritt eine Delamination der Komponenten mit geringem Kraftaufwand ein.


Vorteile

der UVC Bestrahlung gegenüber der Plasmavorbehandlung und der Silikatisierung:

  • Eine deutlich geringere Wärmeeinbringung der Vorbehandlungsmethode auf den Thermoplasten (Verzug wird vermieden).
  • Geringe Investitionskosten.
  • Leichte Integration in den Spritzgießprozess sowie eine lang anhaltende aktive Oberfläche des Thermoplasten.

Anwendungsbereiche

Kunststoffindustrie


GINo Gesellschaft für Innovation Nordhessen mbH

Ute Emde
0561/804-1985
emde@gino-innovativ.de
www.gino-innovativ.de
Adresse
Universitätsplatz 12
34127 Kassel



Entwicklungsstand

Prototyp


Patentsituation

  • DE 10 2016 002 011.3 anhängig
  • EP 3 417 025 erteilt
  • US anhängig
  • CA anhängig
  • JP anhängig
  • CN anhängig
  • KR anhängig

Stichworte

Thermoplast-Oberfläche, Silikon, Haftung, vulkanisiertes Silikon

Kontakt | Geschäftsstelle

TransferAllianz e. V.
Christiane Bach-Kaienburg
(Geschäftsführerin)

c/o TransMIT GmbH
Kerkrader Straße 3
D-35394 Gießen