Oberflächenmodifikation von Substraten und ihr Einfluss auf das Adhäsionsverhalten von Beschichtungen

In Beschichtungsprozessen wie dem graphischen Drucken ist eine ausreichende Benetzung der Farben und des Substrats von elementarer Bedeutung. Darüber hinaus ist eine hinreichende Adhäsion der verfestigten Schichten notwendig. Auf porösen und rauen Substraten wie Papier und Karton sind zudem mechanische Adhäsionsmechanismen immanent vorhanden. Bei anderen Substratklassen wie Kunststoff oder Glas sind diese Mechanismen deutlich schwächer ausgebildet. Solche Substrate sind bei Anwendungen des Funktionalen Druckens und industriellen Druckanwendungen die Regel. Folglich werden Vorbehandlungsmethoden wie explizite Reinigungsprozeduren oder Oberflächenaktivierungen wie beispielsweise Plasmabehandlung notwendig.

Die Kombination von Reinigungsprozessen mit anschließenden chemischen und/oder physikalischen Verfahren erlaubt die gezielte Modifikation von Substratoberflächen wie Glas, Kunststoff oder Metall in Bezug auf ihre Benetzbarkeitseigenschaften. Insbesondere (Float-) Glasoberflächen profitieren von den chemischen und physikalischen Oberflächenmodifikationsverfahren und lassen reproduzierbare Zustände von Hydrophilie bis Hydrophobie durch den Einsatz von sauren und/oder basischen Reinigungsprozessen und Methylierungsmitteln zu.

Zur physikalischen Vorbehandlung von Substratoberflächen werden vorrangig die atmosphärische Plasmabehandlung und die Flammbeschichtung (Pyrosilverfahren) eingesetzt. Die Benetzbarkeit von Substratoberflächen wird mittels statischer Kontaktwinkelmessung und Adhäsionstests (Peel Analyzer) eindeutig charakterisiert und beschrieben. Durch die Modifikation der Substratoberflächen können weitere Einblicke in die Thematik des Adhäsionsverhaltens von applizierten Beschichtungsstoffen (konventionell/UV), gewonnen werden.

Mehr Informationen: Sarah Patejdl, M.Sc.