Funktionalisierung metallischer Oberflächen mit easy to clean -Dünnschichtmaterialien Dr. Martin Franz COTEC GmbH

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1 Funktionalisierung metallischer Oberflächen mit easy to clean -Dünnschichtmaterialien Dr. Martin Franz COTEC GmbH

2 Unternehmen Seit 1997 Unabhängig Globales Business Netzwerk Kundenorientierte Lösungen Eigene F & E Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2008 F & E Vertrieb Prozessberatung Produktion

3 Produkte Aufdampfmaterialien Anlagentechnik Hydrophob-Materialien Ersatzteile für PVD-Anlagen

4 Oberflächenveredelung Nachfrage nach Oberflächenveredelungen: Easy-to-clean-Oberflächen Hydrophoben Eigenschaften Oberflächenschutz Ultraglatte Oberflächen Anwendungen Ophthalmische Linsen Präzisionsoptik Displays Architekturglas Konsumgüteroberflächen Industriegüteroberflächen Organische Nanoschicht

5 modularer Schichtaufbau

6 Schichtaufbau DURALON: hydrophobe Topcoat-Materialien funktionelle Gruppe Kontaktwinkel Oberflächenenergie perfluorierte Funktionsgruppen verhindern Benetzung hohe Kontaktwinkel (>110 gegen Wasser, 90 gegen CH 2 I 2 ) niedrige Oberflächenenergie

7 Schichtaufbau DURALON: hydrophobe Topcoat-Materialien Polymer als Hauptstruktur Flexibilität Kammstruktur vs. Knäul unterschiedliche Haptik (stumpf, glatt) Reibungsminderung verbessert Abriebfestigkeit Alle DURALON Produkte sind PFOA/PFOS frei

8 Schichtaufbau DURALON: hydrophobe Topcoat-Materialien Ankergruppe Haft-/Abriebfestigkeit Beständigkeit Silane, Thiole, Phosphate R R O Si O O Glas O O - P O - Metalle, Oxide

9 Schichteigenschaften

10 Schichteigenschaften Charakteristika der DURALON-Schicht bestimmt durch: Kontaktwinkel (Wasser und Diiodmethan) Oberflächenspannung Haftung (Abriebtest nach ISO )

11 Performance auf Glas Charakteristika der DURALON-Schicht Hohe Kontaktwinkel (>110 gegen Wasser) Abriebfest (Baumwolltuch, 65kPa) Kein Einfluss auf optische Eigenschaften (Schichtdicke 8 10 nm) Haftmindernd unbeschichtet 50x mit DURALON beschichtet 50x

12 Schichteigenschaften Charakteristika der DURALON-Schicht Reibungsmindernd Abriebtest mit Stahlwolle 00 10N Auflagekraft Brillenglas mit PVD-Antireflex- Schicht 50x PVD-Antireflex- Schicht + DURALON UltraTec 50x 800x 800x

13 Beschichtung von Metallen Performance auf andere Oberflächen übertragen Sanitär Interieur Schmuck Hauptsächlich metallische oder keramische Oberflächen Haftungsprobleme! Modifizierung der Oberfläche: Initial: Technische Oberfläche (keine reaktiven Zentren) Vorbehandlung: Aktivierung (nasschemisch bzw. Plasma) Beschichtung: Anbindung von polymeren Strukturen

14 Beschichtung von Metallen Alternative: Modifizierung der Ankergruppe Phosphate (DURALON ProTec ): Ionische Bindung Hohe Affinität zu Metallen und oxidischen Oberflächen Schwerlöslichkeit ausnutzen R O O - P O - Metalle, Oxide

15 Performance auf Metallen Abrieb nach ISO Auflagekraft: 24,5N Auflagefläche: 25x15mm Baumwolltuch eloxiertes Aluminium polierter V2A-Stahl

16 Performance auf MgF 2 Breitbandentspiegelung niedrigbrechend weiter Transmissionsbereich Fein- und Spezialoptik Uhrenindustrie DURALON ProTec erstes Hydrophobmaterial für MgF 2 (keine zusätzliche SiO 2 Schicht notwendig)

17 Oberflächenspannungen unbeschichtet mit DuralonProTec

18 Prozesstechnik DURALON Applikation Oberflächen HydroTec Vakuum, Sprühen Glas UltraTec Vakuum, Sprühen Glas AFP Vakuum Glas ProTec Tauchverfahren Metalle, Oxide HCS Hydrophobic Coating System Substrate in anwendungs- Spezifischen Halterungen Thermischer Verdampfer Vakuumkammer Homogene Ausbreitung des polymeren Beschichtungsmaterials Kurze Prozesszeit (15 min) Allseitige Beschichtungen Automatischer Prozess Hoher Durchsatz Geringe Wartung Geringe Investition Sofort einsatzbereit

19 Zusammenfassung easy-to-clean auf den unterschiedlichsten Oberflächen realisierbar Glas Metalle Keramiken Hohe Kontaktwinkel, geringe Oberflächenspannungen Gute Anbindung an die Oberfläche Einfache Applikation Thermisches Verdampfen Tauchenbeschtung Sprühen

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!