Heiz- und Wärmereflexionsschichten auf Polycarbonat

Die nachfolgend dargestellten Untersuchungen wurden im Zeitraum März 2001 bis Februar 2003 im Forschungsinstitut für Leder- und Kunststoffbahnen gGmbH (FILK) Freiberg durchgeführt. Das Forschungsvorhaben wurde anteilig aus Hausmitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie über die Fraunhofer Services GmbH gefördert. Wir bedanken uns für die gewährte finanzielle Unterstützung.


Mit dem Vorhaben wurde angestrebt, halbtransparente Heiz- und Wärmereflexionsbeschichtungen für verschiedene, flächige Polycarbonatmaterialien zu entwickeln. Ein wesentliches Ziel waren dabei Arbeiten zur Entwicklung einer Polycarbonatbeschichtung, welche für beheizbare Scheiben in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden kann. Dies kann den Einsatz von Polycarbonat (PC) in Substitution bisher verwendeten Glases insbesondere für Autoheckscheiben beschleunigen, bei denen wegen Beschlagens oder Reifbildung, sowie Schnee- und Eisauflage eine Beheizbarkeit notwendig ist. Auf Polycarbonaten lassen sich mittels Plasma-PVD halbtransparente Silber-, Aluminium- sowie Indium-Zinn-Oxid-Schichten mit ausreichender elektrischer Leitfähigkeit bei Teilerhalt der Transparenz abscheiden.

Platten mit Ag- bzw. ITO-Beschichtungen waren sehr gut beheizbar. Ausgehend von Raumtemperatur konnten Temperaturen bis zu 60 °C erreicht werden. Bei einer Bordspannung von 12 Volt wären beheizbare Scheiben bei den getesteten Schichtdicken prinzipiell realisierbar. Als Schutz gegenüber mechanischem Verschleiß wurden neben der Plasmapolymerbeschichtung verschiedene klassische Lackaufträge auf Basis von Acrylaten, Ormoceren sowie Siliconen untersucht.

Die anwendungsnahe Prüfung erfolgte durch reibende Beanspruchung sowie durch Beaufschlagung mit Normsand unter definierten Bedingungen. Bei der Herstellung der Mehrschichtverbunde traten Probleme hinsichtlich der Haftfestigkeit und der Beständigkeit der Funktionsschichten auf. Für eine Anwendung mit erheblicher mechanischer Beanspruchung sollte trotz der aufgetretenen Probleme eine Siliconlack-Beschichtung erwogen werden.

Es ist im Rahmen der durchgeführten Arbeiten nicht vollständig gelungen, einen wirksamen und die Funktion nicht beeinträchtigenden mechanischen Schutz der Funktionsschicht zu realisieren. Daher ist die unmittelbare Nutzung für die angestrebte Hauptanwendung nicht möglich. Die durchaus erfolgreich getesteten Polycarbonat-Objektträger für elektronenmikroskopische Spezialanwendungen stehen als Muster für eine Erprobung bei interessierten Anwendern zur Verfügung und werden an einen Mikroskopiezubehör-Distributor übergeben.

 

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