Rissbildung beim Kleben von Polycarbonat

Beim Kleben von PC mit handelsüblichen Primern und Klebstoffen kann es zur Ausbildung von Rissen kommen, die das Material schwächen und so zu oberflächennahen Substratbrüchen führen können. Die hierbei wirkenden Mechanismen werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit systematisch untersucht, um wirksame Gegenmaßnahmen ableiten zu können. In zahlreichen Experimenten vom genormten Grundlagenversuch bis zum aufwendigen Bauteilversuch konnte gezeigt werden, dass der Schadensmechanismus aus zwei Anteilen besteht. Im ersten Schritt quillt die Randschicht des Kunststoffes durch die Applikation eines lösemittelhaltigen Primers auf und zieht sich beim anschließenden Abdampfen der Lösemittel wieder zusammen, wobei sich Zugeigenspannungen bilden. Im zweiten Schritt migrieren Weichmacher aus dem Klebstoff in das Polycarbonat und lösen medienbedingte Spannungsrisse aus, wenn sie auf das unter Zugspannungen stehende Material treffen.
Abschließend wurden die Ergebnisse genutzt, um Maßnahmen zur Vermeidung der Rissbildung abzuleiten. Hierbei stellte sich heraus, dass die Applikation einer doppelten Primerschicht geeignet ist, um eine wirksame Barriereschicht zwischen Klebstoff und PC zu erzeugen. Diese behindert die Migration von Weichmachern und verhindert somit die Entstehung von Rissen im Kunststoff. Die Lösung wurde zum Patent angemeldet und in die Großserienfertigung eingeführt.