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PP / Polypropylen

Polypropylen ist ein wichtiges Material in der Verpackungsindustrie

Polypropylen, abgekürzt auch PP genannt, ist ein thermoplastischer Kunststoff, der zu den Polyolefinen gehört. Es ähnelt in seinen Eigenschaften dem zur gleichen Produktfamilie gehörenden Polyethylen. Das Material ist aber härter und wärmebeständiger als Polyethylen. Es wird vor allem für die Herstellung geformter Kunststoffteile aber auch als Verpackungsmaterial verwendet. Polypropylene werden in einem Polymerisationsverfahren bei niedrigen Drücken oder in der Gasphase aus dem Monomer Propen hergestellt. Sie sind nach Polyethylen die am zweithäufigsten verarbeiteten Standardkunststoffe.

Isotaktische und ataktische Polypropylene

Sind die Methylgruppen (CH3-Atomgruppen) in Polypropylen gleichmäßig ausgerichtet, so spricht man von isotaktischem, bei zufälliger Ausrichtung von ataktischem Polypropylen. Die unterschiedliche Molekularstruktur der Polymerketten hat unterschiedliche Eigenschaften der Polypropylene zur Folge. Isotaktisches Polypropylen hat eine hohe Kristallinität und weist eine hohe Steifigkeit und Festigkeit auf, während ataktisches eher weich und zäh ist. Der Anteil der isotaktischen Polypropylene liegt in der industriellen Verarbeitung bei über 90 Prozent der Produkte. 

Versprödung bei Polypropylenen

Bei minus 10 bis minus 15 °C wird die sogenannte Glasübergangstemperatur erreicht. Das bedeutet, dass bei dieser Temperatur die Versprödung des Kunststoffs beginnt und er deshalb bei tieferen Temperaturen nicht mehr einsetzbar ist. Um dem entgegenzuwirken gibt es im Produktionsprozess verschiedene Möglichkeiten: Durch Copolymerisation können geringe Mengen an Ethylen beigemischt werden. Durch Coextrusion mit anderen Thermoplasten können auch weitere Veränderungen der Produkteigenschaften erreicht werden, so zum Beispiel die Heißsiegelfähigkeit der Folien. 

Produkteigenschaften von Polypropylenfolien

Aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit eignen sich Polypropylene als biaxial orientierte Polypropylenfolie (PP-BO) für die Verpackung von Lebensmitteln, zur Erwärmung in der Mikrowelle sowie zum Abfüllen heißer Flüssigkeiten. Sie verfügen über sehr gute, mechanische Eigenschaften wie Reiß-, Stoß- und Durchstoßfestigkeit sowie hervorragende, optische Eigenschaften wie Glanz und Transparenz. Die Folien sind undurchlässig für Wasserdampf und unempfindlich gegen Wasser. Sie besitzen ausgezeichnete Wärme- und Kältebeständigkeit, sind kratzfest und verfügen über eine hervorragende Dimensionsstabilität. Sie weisen eine sehr gute Beständigkeit gegen Öle, Fette und Lösungsmittel auf und sind geruchs- und geschmacksneutral sowie bei direktem Kontakt mit Lebensmitteln physiologisch einwandfrei. 

Verarbeitung von PP-BO-Folien

Diese Folien werden biaxial, also sowohl in Längs- wie auch in Querrichtung verstreckt. Sie haben mit nahezu 90 Prozent den bedeutendsten Anteil in der Produktion von Polypropylenfolien. Sie sind häufig unter der Bezeichnung BOPP (biaxial orientiertes Polypropylen) bekannt. Nach neueren Konventionen wird jedoch das Kürzel PP-BO verwendet, da innerhalb aktueller Normen immer zuerst das Kurzzeichen für das polymere Basismaterial angegeben wird. Durch die biaxiale Verstreckung erreicht man wesentliche Verbesserungen der Folien-Eigenschaften hinsichtlich Transparenz, Steifigkeit, Kältebeständigkeit und Undurchlässigkeit von Wasserdampf und Gasen.

Verbundfolien aus Polypropylen

Die Herstellung von Verbundfolien in Kombination mit anderen Kunststofffolien, Aluminiumfolien oder Papier sind ein wichtiges Einsatzgebiet von Polypropylenfolien. Auch bei der Hochglanzkaschierung von Karton oder als Trennfolien werden sie eingesetzt. Bei der oben schon erwähnten Coextrusion werden kleinere Extruder an das Reckverfahren der Polypropylenfolien gekoppelt. Dazu werden Copolymere aus Ethylen und einem Anteil an Propylen genutzt oder auch Venylacetat, Ethylen oder Propylen. Weil die Siegelschichten mit den Polypropylenfolien das Reckverfahren durchlaufen, sind auch bei den Verbundfolien sehr geringe Foliendicken möglich. Aufgrund seiner hohen Variationsbreite bei den erzielten Eigenschaften und seiner deutlich wirtschaftlicheren Herstellungsweise ist die Coextrusion den ebenfalls möglichen Lackierverfahren überlegen.

Anwendungsbereiche von heißsiegelfähigen PP-BO-Folien

Heißsiegelfähige PP-BO Folien werden in der Lebensmittelverpackung eingesetzt beispielsweise für Süß- und Backwaren, Teigwaren, Snackartikel, Trockenfrüchte oder Kartoffelprodukte. Darüber hinaus finden sie Anwendung bei der Verpackung von Papierwaren, Textilien, medizinischen und kosmetischen Artikeln. Durch Zusatz von Additiven kann PP-BO besonders gleitfähig gemacht werden oder antistatisch ausgerüstet werden. So eignen sich Polypropylen-Verbundfolien auch für den Einsatz auf Verpackungsmaschinen aller Art. Sie haben sich aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften und Vorteile auch in der sehr anspruchsvollen Zigarettenindustrie als Verpackungsfolie gegen das lange Jahrzehnte eingesetzte Cellophan durchgesetzt.

Ungereckte Polypropylenfolie

In bestimmten Bereichen der Lebensmittelindustrie werden auch ungereckte Polypropylenfolien, sogenanntes Cast Polypropylen oder CPP als Verpackungsmaterial eingesetzt. CPP zeichnet sich durch besonders hohe Transparenz, sehr gute Steifigkeit und Abriebfestigkeit aus. Auch als Laminierungsschicht in Mehrschichtfolien findet CPP Verwendung. Als teilkristalliner Thermoplast gehört CPP ebenfalls zu den Polyolefinen.

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