Development of transparent protective coatings on polycarbonate substrates using PECVD

MOCANU, Valentin, Vilma BURŠÍKOVÁ, Adrian STOICA, Vratislav PEŘINA, Daniel FRANTA, David NEČAS, Lenka ZAJÍČKOVÁ, Ivan OHLÍDAL and Miloslav OHLÍDAL. Development of transparent protective coatings on polycarbonate substrates using PECVD. In Twelfth International Conference on Plasma Surface Engineering, 2010. 2010.

Basic information

• Original name: Development of transparent protective coatings on polycarbonate substrates using PECVD
• Name in Czech: Vývoj transparentních ochranných vrstev na polykarbonát substráty pomocí PECVD
• Authors: MOCANU, Valentin, Vilma BURŠÍKOVÁ, Adrian STOICA, Vratislav PEŘINA, Daniel FRANTA, David NEČAS, Lenka ZAJÍČKOVÁ, Ivan OHLÍDAL and Miloslav OHLÍDAL.
• Edition: Twelfth International Conference on Plasma Surface Engineering, 2010. 2010.

Other information

• Original language: English
• Type of outcome: Conference abstract
• Field of Study: 10305 Fluids and plasma physics
• Country of publisher: Germany
• Confidentiality degree: is not subject to a state or trade secret
• Organization unit: Faculty of Science
• Keywords (in Czech): polykarbonát, ochranných nátěrů, tenkých filmů, vícevrstvé, transparentní
• Keywords in English: polycarbonate, protective coatings, thin films, multilayered, transparent

Abstract

In order to improve the qualities of polycarbonate based materials used in different industries we deposited transparent films, obtained from controlled ratios of mixtures between hexamethyldisiloxane with nitrogen and hexamethyldisilazane with nitrogen and/or hydrogen, on polycarbonate substrates using a capacitively-coupled radio-frequency discharge. Varying the discharge parameters and the gas mixtures rates we constructed multifunctional layered coatings. In order to determine the properties and functionality of the obtained coatings, we choose to analyze the layered structures by depth sensing indentation method, contact angle measurements, surface energy calculation and SEM (scanning electron microscopy) for determining the mechanical properties (like hardness, fracture toughness, adhesion, internal stress, abrasion resistance); and by ellipsometry and photospectroscopy for the optical properties (like thickness, color, refractive index). Also plasma diagnostic was performed by means of optical emission spectroscopy (OES). The films behavior covers a wide range of material properties from polymer-like to inorganic coatings. The multilayered polymer coatings obtained are hard, transparent and have a high resistance to outdoor weathering and UV exposure. Therefore are suitable for covering for example the headlights in the automobile industry or house windows.

Abstract (in Czech)

Za účelem zlepšení vlastností polykarbonátových materiálů použitých v různých průmyslu jsme uloženy průhledné fólie, získané z kontrolovaných poměry směsí hexamethyldisiloxanu s dusíkem a hexametyldisilazanu s dusíkem a / nebo vodík, na polykarbonátu substráty pomocí kapacitně-vázané radio-frekvenční výboj. Se mění vypouštění parametry a směsí plynů sazby jsme postavili multifunkční vrstvami nátěrů. Aby bylo možné určit vlastnosti a funkce získané povlaky, rozhodli jsme se analýzu vrstevnatých struktur hloubková snímací odsazení metoda, měření kontaktního úhlu, povrchová energie výpočet a SEM (skenovací elektronová mikroskopie) pro stanovení mechanické vlastnosti (např. tvrdost, lomová houževnatost, adheze, vnitřního napětí, oděru odporu), a elipsometrie a photospectroscopy pro optické vlastnosti (jako je tloušťka, barevný, index lomu). Také plazma diagnostické byla provedena pomocí optické emisní spektroskopie (OES). filmy chování zahrnuje širokou škálu vlastností materiálů z polymer-jako na anorganické povlaky. vícevrstvé polymerové získané povlaky jsou tvrdé, transparentní a mají vysokou odolnost vůči povětrnostním vlivům a UV záření venkovní expozice. Proto jsou vhodná pro krytí například reflektory v automobilovém průmyslu či domu okny.

Links

• GA202/07/1669, research and development project: Name: Depozice termomechanicky stabilních nanostrukturovaných diamantu-podobných tenkých vrstev ve dvojfrekvenčních kapacitních výbojích

Investor: Czech Science Foundation, Deposition of thermomehanically stable nanostructured diamond-like thin films in dual frequency capacitive discharges