GAG PET Folie

Begriffsklärung GAG-PET-Folie

GAG-PET-Folie ist ein Kunststoffverbundmaterial auf Basis von Polyethylenterephthalat (PET), das sandwichartig aus drei Schichten aufgebaut ist. Diese spezielle Mehrschichtstruktur vereint die Eigenschaften der unterschiedlichen PET-Typen, die für die Folie verwendet werden und sorgt so für gute Transparenz und Festigkeit sowie eine optimierte Verarbeitbarkeit des Materials. Der Begriff „GAG“ beschreibt den schichtweisen Aufbau der Folie. Eine zentrale Lage aus amorphem PET (A-PET) wird beidseitig mit Schichten aus glykolmodifiziertem PET (PET-G) ummantelt. Um Struktur, Eigenschaften und Funktion von GAG-PET-Folie zu verstehen, ist es notwendig, die Eigenschaften von A-PET und PET-G näher zu betrachten.

Was ist amorphes PET?

A-PET entsteht durch das schnelle Abkühlen von flüssigem Polyethylenterephthalat auf eine Temperatur unterhalb von etwa 80° Celsius, der sogenannten Glasübergangstemperatur. Dieser rasche Temperaturabfall verhindert die Ausbildung kristalliner Strukturen, wodurch das Material durchsichtig bleibt. Im Gegensatz dazu führt langsames Abkühlen zur Kristallisation, was das Material opak erscheinen lässt. Allerdings sind die Kristallinität von anderen PET-Materialien mit für die gute Hitzebeständigkeit und mechanische Festigkeit verantwortlich, die A-PET fehlt. Dafür ist A-PET aufgrund seiner klaren Optik und guten Formbarkeit ein beliebter Werkstoff, beispielsweise für Getränkeflaschen und Sichtverpackungen. Auch bei Kartonverpackungen mit gebogenen Sichtfenstern kommt es häufig zum Einsatz. Es bietet gute Barriereeigenschaften gegenüber Gasen und Feuchtigkeit, reagiert jedoch empfindlich auf Hitzeeinwirkung. Bei um die 80° Celsius beginnt das Material sich zu verformen, da es dann in einen teilkristallinen Zustand übergeht.

Was zeichnet PET-G aus?

Bei der Herstellung von PET-G wird dem PET während der Polymerisation Glykol zugesetzt. Dieses Additiv verhindert die Kristallisation auch bei höheren Temperaturen, sodass die Folie dauerhaft klar und transparent bleibt. PET-G zeigt zudem exzellente Tiefzieheigenschaften, wodurch es sich gut für komplexe Formteile eignet. Auch die Bruchfestigkeit ist höher als bei A-PET. Dank des verbesserten Verhaltens bei niedrigen Verarbeitungstemperaturen eignet sich PET-G für Anwendungen, bei denen Detailtreue und exakte Kanten gefragt sind. Eine Schwäche besteht in der mangelnden UV-Beständigkeit. Deshalb ist PET-G im Außenbereich nicht dauerhaft einsetzbar.

Kombination in der GAG-PET-Folie

Die Kombination aus PET-G und A-PET zu einer dreischichtigen GAG-PET-Folie bringt die Stärken beider Materialien in einem Produkt zusammen. Die mittlere A-PET-Schicht liefert mechanische Festigkeit, Stabilität und eine kosteneffiziente Grundlage. Außerdem kann bei der Herstellung dieser Kernschicht auf Recyclingmaterial zurückgegriffen werden, was die Umweltbilanz verbessert. Die äußeren PET-G-Schichten verleihen der Folie die für Sichtverpackungen gewünschte Klarheit und machen sie gut geeignet für das Tiefziehen. Wegen des Außenmaterials aus PET-G sind GAG-PET-Folien bedruckbar und siegelfähig. Lösemittelbasierte Klebstoffe sind auf den Oberflächen ebenfalls problemlos anwendbar. Allerdings bleibt auch die GAG-PET-Folie für Außenanwendungen ungeeignet, da die PET-G-Schichten nicht gegen UV-Strahlung resistent sind.

Vorteile von GAG-PET-Folien

• Gute Transparenz und glänzende Oberfläche
• Hohe Bruchfestigkeit und Schlagzähigkeit durch die PET-G-Schichten
• Gute Tiefzieheigenschaften bei moderaten Temperaturen
• Gute Barrierewirkung gegenüber Aromen, Feuchtigkeit und Sauerstoff durch den A-PET-Kern
• Alle drei Schichten bestehen aus PET, daher ist GAG-PET-Folie recyclingfähig im PET-Kreislauf
• Widerstandsfähig gegenüber Fetten, Ölen und diversen Reinigungsmitteln
• Mit passender Oberflächenbehandlung sehr gut bedruckbar und siegelfähig

Das Herstellungsverfahren von GAG-PET-Folie

Die Produktion von GAG-PET-Folie erfolgt durch ein Coextrusionsverfahren. Dabei werden die drei Schichten – zwei aus PET-G und eine aus A-PET – in separaten Extrudern aufgeschmolzen. Die Schmelzen werden in einer Breitschlitzdüse zusammengeführt. Dabei ist auf eine gleichmäßige und kontrollierte Schichtverteilung zu achten. Um eine Hydrolyse zu vermeiden, ist vorab eine sorgfältige Trocknung der eingesetzten PET-Granulate nötig. Nach dem Austritt aus der Düse wird die Folie rasch auf einer Kühlwalze abgekühlt, damit ihre amorphe Struktur erhalten bleibt. Anschließend erfolgt das Zuschneiden und Aufrollen sowie bei Bedarf eine Veredelung der Oberfläche. Je nach Endanwendung kann die Dicke der einzelnen Schichten angepasst werden.

Typische Einsatzbereiche von GAG-PET-Folie

• Verpackungslösungen
  GAG-PET-Folien eignen sich für Blisterverpackungen, etwa für Spielwaren, Elektronikartikel oder Werkzeuge. Auch in der Lebensmittelverpackung werden Schalen und Deckel mit klarer Sicht auf das Produkt bei guten Barriereeigenschaften aus diesem Material gefertigt. Kosmetikverpackungen aus GAG-PET-Folie profitieren von der Kombination aus Stabilität und ästhetischer Präsentation.
• Medizinischer Bedarf
  In der Medizintechnik wird GAG-PET-Folie für die Verpackung steriler Einmalinstrumente oder Verbrauchsmaterialien eingesetzt. Die Formstabilität und die hohe hygienische Qualität des Materials sind die ausschlaggebenden Argumente in diesem sensiblen Bereich.
• Technische Anwendungen
  GAG-PET-Folie wird auch als transparente, kratzfeste Schutzschicht verwendet, zum Beispiel für Displays oder Bedienfelder. In der Tiefziehverarbeitung entstehen aus ihr Gehäuseteile, Trays für mehrere Produktverpackungen oder Bauelemente für den Fahrzeuginnenraum.
• Grafische Produkte und Werbung
  Dank guter Bedruckbarkeit und hoher Transparenz ist GAG-PET-Folie für Displays, Schilder, Sichtverpackungen und ähnliche Werbeanwendungen beliebt. Sie wird auch für Bürobedarf oder Aufkleber im Innenbereich genutzt.

Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit von GAG-PET-Folie

GAG-PET-Folien lassen sich in bestehenden PET-Recyclingsystemen gut verwerten, da sie vollständig aus einem Materialtyp bestehen. Im Gegensatz dazu lassen sich viele andere Mehrschichtfolien nur thermisch verwerten, weil sie aus unterschiedlichen Folienmaterialien bestehen, die sich für den Recyclingprozess nicht trennen lassen. GAG-PET-Folien enthalten weder Chlor noch Weichmacher und gelten daher als einfacher in der Entsorgung und als weniger umweltschädlich im Produktionsprozess. Die relativ niedrige Verarbeitungstemperatur reduziert den Energiebedarf bei der Weiterverarbeitung. Zudem kann der mittlere A-PET-Anteil vollständig oder teilweise aus Rezyklat bestehen, was die Ressourcenschonung unterstützt. Trotzdem handelt es sich bei GAG-PET-Folie um ein erdölbasiertes Produkt, dessen Umweltbilanz stark von einer standardisierten und vollständigen Rückführung in den Recyclingkreislauf abhängt. Es gibt Bemühungen, die Grundstoffe für PET aus nachwachsenden Rohstoffen zu erzeugen. Einen nennenswerten Marktanteil haben diese Grundstoffe aber noch nicht. Positiv zu bewerten ist, dass GAG-PET-Folie in vielen Fällen PVC ersetzen kann, ein Kunststoff, der eine deutlich schlechtere Ökobilanz aufweist.

GAG-PET-Folie entsteht durch Coextrusion

Beide Komponenten von GAG-PET-Folie werden aus Polyethylenterephthalat hergestellt und durch Coextrusion gemeinsam zu einer Sandwichfolie extrudiert. Reines A-PET behält durch seine amorphe Struktur eine sehr gute Transparenz. Bei der mechanischen Belastbarkeit, der Schlagzähigkeit und Tiefziehfähigkeit bietet das Material nur begrenzte Möglichkeiten. PET-G bleibt durch die Glykolmodifizierung auch bei höheren Temperaturen amorph und bietet eine sehr gute Zähigkeit sowie ausgezeichnete Verformungseigenschaften. Die dreischichtige GAG-Struktur nutzt diese Materialunterschiede zur Herstellung von Folien, die die Vorteile beider Materialein vereinigen. Durch den PET-G-Anteil ist das Material sehr gut tiefziehfähig.

Thermoformen mit GAG-PET-Folie

Im Thermoformprozess spielt GAG-PET-Folie seine Vorteile in besonderem Maße aus. Beim Tiefziehen wird die Folie erwärmt und anschließend in ein Werkzeug gezogen oder gepresst. Die äußeren PET-G-Schichten der GAG-PET-Folie verbessern das Verformungsverhalten des Materials und verringern die Gefahr von Weißbruch oder Spannungsrissen. Das A-PET im Kern der GAG-PET-Folie sorgt für Dimensionsstabilität, trägt zur Reduktion der Materialkosten bei und erhöht den verwendbaren Recyklatanteil, was die Nachhaltigkeit der Folien verbessert. Durch den gezielten Einsatz unterschiedlicher Schichtdicken kann das Eigenschaftsprofil von GAG-PET-Folie präzise auf die jeweilige Anwendung abgestimmt werden. So wird zum Beispiel bei besonders komplexen Geometrien mit erhöhtem PET-G-Anteil gearbeitet.

Oberflächenmodifikationen von GAG-PET-Folie

GAG-PET-Folien kommen mit unterschiedlichen Oberflächenmodifikationen auf den Markt. Für Druckanwendungen oder Kaschierungen werden GAG-PET-Folien häufig durch Coronabehandlung oder Plasmabehandlung veredelt. Beide Vorbehandlungen erhöhen die Oberflächenenergie, was eine bessere Haftung von Farben, Lacken oder Klebstoffen ermöglicht. Auch die Ausrüstung mit Antibeschlag- Beschichtungen (Anti-Fog-Beschichtung) oder Antistatik-Beschichtungen sind realisierbar. Das Material eignet sich damit für viele Verpackungslösungen von der klassischen Blisterverpackung bis zur hochwertigen Präsentationsverpackung im Premiumsegment.

GAG-PET-Folie ist ein vielseitiges Material mit gut einstellbaren Parametern

GAG-PET-Folie ist in der PET-Werkstofffamilie das Material für anspruchsvolle Tiefziehanwendungen. Als Weiterentwicklung der Monofolien aus A-PET oder PET-G kombiniert sie gezielt mechanische Stabilität, optische Qualität und gute Verarbeitungseigenschaften. Sie kommt vor allem dort zum Einsatz, wo hohe Transparenz und Formstabilität gefordert sind und gleichzeitig Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle spielen. GAG-PET-Folie ist ein technisch optimierter PET-Verbund, der Transparenz, mechanische Leistungsfähigkeit und gute Verarbeitbarkeit vereint. Mit dem hohen, möglichen Recyklatanteil der A-PET Schicht punktet die Folie bei Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit.

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