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PU Vorbehandlung

Folien weisen im ursprünglichen Zustand in der Regel eine elektrisch gut isolierende, unpolare sowie wasserabweisende Oberflächenstruktur auf. Dies gilt vor allem für Folien aus Polypropylen, Polyester und Polyethylen. Dieser Umstand führt dazu, dass sich Folien dieser Art nicht oder nur schlecht zum Beispiel durch Klebstoffe, Druckfarben oder Haftvermittler benetzen lassen.

Eine gezielte Vorbehandlung verbessert bestimmte Eigenschaften

Das limitiert grundsätzlich die Einsatzmöglichkeiten der Folien. So ist es nicht möglich, die jeweiligen Folien zu bedrucken oder durch das Beschichten und Kaschieren entsprechend weiterzuverarbeiten. Es gibt allerdings verschiedene Methoden bzw. Verfahren, um die Oberflächenspannung zu optimieren und eine deutliche Verbesserung der Haftung zu erzielen. Zu diesen zählt zum Beispiel auch die PU-Vorbehandlung. Durch eine solche Vorbehandlung sind die Folien höchsten Anforderungen und Ansprüchen beim Verklebungen, Bedrucken und anderweitigen Veredelungen gewachsen.

Polyurethane weisen sehr gute Haftungseigenschaften auf

Die Basis einer PU-Vorbehandlung stellen Polyurethane dar. Diese führen das Kurzzeichen PUR, werden im praktischen Sprachgebrauch aber meistens mit dem Kürzel PU abgekürzt. Bei Polyurethanen handelt es sich um Kunstharze oder Kunststoffe, die aus der Polyadditionsreaktion von Polyisocyanaten mit Polyolen bzw. Diolen entstehen. Je nach Wahl des Polyols und des Polyisocyanats kann PU unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Besonders hervorzuheben sind dabei die guten Haftungseigenschaften als Beschichtung bzw. Grundierung. Zudem weist PU eine hohe Beständigkeit gegen Witterungseinflüsse oder zum Beispiel auch gegen Chemikalien und Lösungsmittel auf. Insgesamt erhöhen sich durch eine PU-Vorbehandlung die Beschichtungsmöglichkeiten von Folien.

Durch die PU-Vorbehandlung können sich diese Beständigkeiten und Eigenschaften

  • Einsetzbar in einem Temperaturbereich zwischen -10° C bis +60° C
  • Die Shore-Härten liegen bei A 72°, A 80° und A 90°
  • Gute Reißfestigkeit
  • Hohe Verschleißfestigkeit
  • Extrem glatte Oberfläche
  • Sehr gute Eigendämmung
  • Polyurethan ist beständig gegenüber Fetten, Benzin und Ölen. Zudem weist PU eine hohe Beständigkeit gegenüber aliphatischen Kohlenwasserstoffen sowie Ozon und energetischer Strahlung bzw. UV-Strahlung.
  • Überdurchschnittliche Elastizität
  • Beste mechanische Eigenschaften

Durch Umformung in einem Extruder entsteht PU als Ausgangsmaterial

Für die Herstellung von Folien kommen in vielen Fällen Granulate zum Einsatz. Diese Granulate werden zum Beispiel durch Unterwassergranulierung hergestellt. Die Umformung in eine zähfließende und heiße Masse als Ausgangsmaterial für die Folienherstellung bzw. die PU-Vorbehandlung erfolgt dabei in einem Extruder. Die entstandene Masse lässt sich durch kreisförmigen Schlitz (für Blasfolien) oder einen länglichen Schlitz (für Flachfolien) austragen. Bei diesem Vorgang kühlt die Schmelze ab und erstarrt. Zuvor kann eine Folie aus Polyurethan individuell in der Dicke reduziert respektive Fläche vergrößert werden. Dies wird durch Ziehen in Quer- und Längsrichtung erreicht.

PU-Vorbehandlung: Wärme, Hochfrequenz und Ultaschall stellen wichtige Faktoren dar

Im Rahmen der PU-Vorbehandlung finden in erster Linie Wärme, Hochfrequenz und Ultraschall Verwendung, da Polyurethan bzw. Polyester sehr gut auf diese Bearbeitungs- und Vorbehandlungsmethoden ansprechen. Nach einer erfolgreichen PU-Vorbehandlung ist eine deutliche Verbesserung der Haftung zu beobachten. Außerdem können die Folien nach einer entsprechenden PU-Vorbehandlung leicht und zuverlässig bedruckt sowie verschweißt werden.

Dies sind die relevantesten Verfahren für die Vorbehandlung von Folien

Neben der PU-Vorbehandlung können noch weitere Verfahren zur gezielten Vorbehandlung von Folien eingesetzt bzw. durchgeführt werden. Die Corona-Vorbehandlung ist in diesem Zusammenhang die diesbezüglich wohl bekannteste Methode. Im Rahmen einer Corona-Vorbehandlung werden die Folien je nach Bedarf einseitig oder beidseitig einer elektrischen Ladung ausgesetzt. Durch die Corona-Entladung wird Plasma freigesetzt, das dann die Oberfläche oxidiert und dadurch die Spannung der Folienoberfläche verbessert bzw. erhöht.

Häufig zum Einsatz kommt auch eine Vorbehandlung von Folien durch gezieltes Beflammen mittels heißer Gasflammen. Das Beflammen sorgt dann dafür, dass sich sogenannte Radikale an der Oberfläche der Folie bilden. Leicht gebundene Fremdschichten verbrennen dabei, während die obersten Folienschichten oxidiert werden. Auf diese Weise lässt sich die Oberflächenenergie von Folien deutlich verbessern, was gleichzeitig zu einer optimierten Benetzbarkeit führt.

Auch optische Effekte lassen sich durch die passende Vorbehandlung erzielen

Eine entsprechende Vorbehandlung kann auch in Form eines Oberflächenschliffs durchgeführt werden. Meistens geschieht dies in Kombination mit dem Beflammen. Die Oberfläche wird hierbei mechanisch durch Schleifen vergrößert. Ein solcher Oberschliff ermöglicht eine bessere Klebefestigkeit, da die vergrößerte Oberfläche für eine stärkere Verankerung von Klebesystemen sorgt.

Geht es hauptsächlich um die Optik bzw. um optische Effekte, wird vorzugsweise die FPG-Methode (hier: Flame polish) verwendet. Durch das Anschmelzen der obersten Folienschicht erhöht sich dabei der Oberflächenglanz. Zudem soll sich die Kratzbeständigkeit erhöhen. Allerdings ist dieser positive Effekt noch nicht abschließend nachgewiesen.

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