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Hydrophobe Haftklebstoff-Filme trotzen Wasser dank iCVD
Forschende aus der Türkei haben mittels initiierter chemischer Gasphasenabscheidung (iCVD) hydrophobe Haftklebstoff-Dünnfilme entwickelt, die superhydrophobe Eigenschaften mit starker Haftung kombinieren. Selbst nach 24-stündigem Wasserkontakt bleibt die Klebkraft weitgehend erhalten.
Ein Forschungsteam um Mustafa Karaman hat hydrophobe Haftklebstoff-Dünnfilme (Pressure-Sensitive Adhesive, PSA) mittels initiierter chemischer Gasphasenabscheidung (iCVD) hergestellt. Die Filme basieren auf Copolymeren aus 2-Ethylhexylacrylat (EHA) und 2,2,3,4,4,4-Hexafluorbutylacrylat (HFBA) und vereinen Hydrophobie mit starker Adhäsion – eine Kombination, die für feuchtigkeitstolerante PSA-Anwendungen besonders relevant ist.
Mit steigendem HFBA-Anteil nahm die Hydrophobie der Filme deutlich zu. Es wurde ein maximaler Wasserkontaktwinkel von 161° bei einer Oberflächenrauheit von unter 10 nm erreicht. Dies zeigt, dass die fluorierte Oberflächenchemie das Benetzungsverhalten massgeblich bestimmt – unabhängig von topographischen Effekten.
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Starke Haftung trotz Hydrophobie
Die Filme zeigten eine hohe adhäsive Leistung: Die Scherfestigkeit erreichte über 200 N/cm², die 180°-Schälfestigkeit lag bei über 0,70 N/cm. Bemerkenswert ist, dass die fluorreichen Zusammensetzungen ihre Haftung auch nach 24-stündiger Wasserlagerung weitgehend beibehielten – sowohl die Scher- als auch die Schälfestigkeit zeigten nur minimale Einbussen.
REM-Untersuchungen bestätigten eine gleichmässige und konforme Beschichtung poröser Bambusgewebe, ohne dass die Mikrostruktur des Substrats verändert wurde. Auch Unterwasser-Haftungsexperimente belegten eine stabile Verbindungsfähigkeit in wässriger Umgebung.
Potenzial für feuchtigkeitstolerante Anwendungen
Die iCVD-Methode bietet entscheidende Vorteile: Sie kommt ohne Lösungsmittel aus und ermöglicht eine präzise Kontrolle über die Filmzusammensetzung bei hohen Abscheideraten von rund 245 nm/min. Die Kombination aus einstellbarer Hydrophobie, starker Haftung und verbesserter Wasserbeständigkeit macht die P(EHA-co-HFBA)-Filme zu vielversprechenden Kandidaten für PSA-Anwendungen unter feuchten Bedingungen.
Insbesondere für Einsatzgebiete, in denen herkömmliche Haftklebstoffe durch Feuchtigkeitseinwirkung versagen, könnte die Technologie neue Möglichkeiten eröffnen – etwa bei medizinischen Pflastern, Aussenanwendungen oder in der Verpackungsindustrie.
Quelle: Yılmaz, K. et al. Hydrophobic PSA thin films deposited by iCVD with tunable adhesion and enhanced water resistance. Prog. Org. Coat. 110112 (2026).
