Stabilisierte BO-PET-Folien

Stabilisierte BO-PET-Folien für diverse Anwendungsbereiche

Von stabilisierten BO-PET-Folien spricht man, wenn biaxial orientierte Polyethylenterephthalat-Folien im Produktionsprozess modifiziert werden oder durch Weiterverarbeitungsschritte an spezielle Belastungen angepasst werden. Dies kann eine erhöhte Temperaturbeständigkeit sein, eine verbesserte Hydrolysebeständigkeit oder Optimierungen bei der mechanischen oder chemischen Belastungsfähigkeit. Auch die Ausrüstung als UV-beständige Folie fällt in den Bereich der stabilisierten BO-PET-Folien. Für die verschiedensten Bereich gibt es unterschiedliche Optimierungsmöglichkeiten, die zur Verfügung stehen, um spezielle, stabilisierte BO-PET-Folien zu erzeugen.

Das BO-PET-Material für stabilisierte Folien

Gemeinsam ist den stabilisierten BO-PET-Folien, dass sie aus biaxial orientierter Polyesterfolie gefertigt werden. Das bedeutet, dass die Folien am Ende des Produktionsprozesses in Längs- und Querrichtung gedehnt, beziehungsweise gereckt werden, wie der Fachausdruck für diesen Vorgang lautet. Der Reckvorgang führt zu einer Veränderung in der Kristallstruktur der Folien und bewirkt die hohe mechanische Belastbarkeit, Dimensionsstabilität und Temperaturbeständigkeit der Folien.

Copolymerisation zur Erzeugung stabilisierter BO-PET-Folien

PET ist ein thermoplastischer Kunststoff, der durch die Polymerisation aus Terephtalsäure und Ethylenglykol hergestellt wird. Werden andere Monomere wie Isophthalsäure oder Cyclohexandimethanol in den Polymerisationsprozess eingebracht spricht man von Copolymerisation. Diese oder andere Monomere verändern die Struktur der Polymerketten und verbessern damit spezifische Eigenschaften des Polyesters wie etwa Hydrolysebeständigkeit, Temperaturbeständigkeit oder mechanische Belastungsfähigkeit, die sich dann auch auf die Eigenschaften der daraus gefertigten Folien entsprechend auswirken.

Verwendung von Additiven zur Herstellung stabilisierter BO-PET-Folien

Für eine verbesserte Hydrolysebeständigkeit von Folien können beim Fertigungsprozess Substanzen wie Carbodiimide oder Epoxid-basierte Additive beigefügt werden. Um stabilisierte BO-PET-Folien im Bereich UV-Strahlung herzustellen, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Hydroxybenzophenone oder Benzotriazole absorbieren als Additive die UV-Strahlen und wandeln diese Strahlung in harmlose Wärme um. Sie werden insbesondere in transparenten Folien benutzt, weil sie optische Eigenschaften nur wenig beeinträchtigen. Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung stabilisierter BO-PET-Folien im Bereich UV-Strahlung ist der Zusatz von Hindered Amine Light Stabilizers (HALS). Diese binden freie Radikale, die beim Abbauprozess von Polymerketten entstehen. Sie bilden dadurch auf molekularer Ebene einen Schutzschild für Polymerketten. Oxidationsprozesse sind ebenfalls gefährlich für eine stabile Struktur von Folien. Durch Zusatz von Antioxidantien werden diese Gefährdungen minimiert. Die beste Wirkung gegen Abbauprozesse in Folien durch UV-Strahlung oder Oxidation entwickeln spezielle Mischungen aus UV-Absorbern, Antioxidantien und HALS.

Beschichtungstechnologien zur Herstellung stabilisierter BO-PET-Folien

Das Aufbringen von Schutzschichten auf der Oberfläche von BO-PET-Folien ist eine oft angewandte Methode, um stabilisierte BO-PET-Folien herzustellen.

• Silikon- oder Epoxidbeschichtungen bilden eine wasserabweisende Barriere, mit der die Hydrolysebeständigkeit verbessert wird und viele weitere Effekte erzielt werden, die die Folien für unterschiedliche Nutzungen einsetzbar machen
• Beschichtungen, die mit Nanopartikeln, sogenannten Nanokompositen, wie Aluminiumoxid oder Siliziumdioxid verstärkt sind, stabilisieren BO-PET-Folien im physikalischen und chemischen Bereich und können auch eine reflektierende Schicht bilden, die vor UV-Strahlung schützt
• Zinkoxid oder Titanoxid bilden reflektierende Beschichtungen, die UV-Strahlung widerstehen und weitere Möglichkeiten für die Folien eröffnen

Wärmebehandlung zur Herstellung stabilisierter BO-PET-Folien

Eine Wärmebehandlung von BO-PET-Folien, auch als Annealing bezeichnet und nach dem eigentlichen Herstellungsprozess eingesetzt, erhöht die Kristallinität der Folie. Solche höhere Kristallinitätsgrade reduzieren die amorphen Bereiche innerhalb des Folienmaterials, die gegenüber chemischen Reaktionen wie zum Beispiel einer Hydrolyse anfällig sind. Die Annealing-Behandlung verbessert die Stabilität der Folien gegen Feuchtigkeit sowie hohe und niedrige Temperaturen.

Herstellung von stabilisierten BO-PET-Folien durch Plasmabehandlung

Plasmabehandlungen durch gezieltes einem elektrischen Feld aussetzen des Materials, verändern die Oberflächeneigenschaften von Folien. Die dabei erzeugte hydrophobe Schicht reduziert das Eindringen von Wasser signifikant. Zudem verstärkt die Plasmabehandlung chemische Bindungen an der Folienoberfläche. Plasmabehandlungen eröffnen ein weites Feld an Optimierungen für Folien wie Reinigung oder Aktivierung für die Weiterverarbeitung. Verschiedene Beschichtungen lassen sich auch im Rahmen der Plasmabehandlung durchführen.

Coronabehandlung zur Veränderung der Oberflächenspannung in Folien

Eine weitere Behandlungsmethode für Folienoberflächen ist die Coronabehandlung. Hier wird die Folie einer Hochspannungsentladung ausgesetzt, die die Oberflächenspannung der Folien verbessert und damit für Druckfarben, Laminate, Klebstoffe oder Beschichtungen aufnahmefähig macht. Hier spricht man nicht im eigentlichen Sinne von einer Stabilisierung der Folien, sondern von einer Aktivierung der Folienoberfläche. Mit den anschließend möglichen Beschichtungen geht aber auch wieder eine Stabilisierung einher.

Anwendungsbereiche für stabilisierte BO-PET-Folien

Allgemein lässt sich sagen, dass stabilisierte BO-PET-Folien langfristige Stabilität in anspruchsvollen Umgebungen bieten, ohne ihre mechanischen, chemischen oder elektrischen Eigenschaften oder ihre UV-Beständigkeit zu verlieren. Einige Beispiele für Anwendungsbereiche sind:

• Schutzfolien für Photovoltaikmodule
• Isolationsmaterialien für den elektrotechnischen und elektronischen Bereich
• Hochleistungsverpackungen für empfindliche Produkte in den Bereichen Lebensmittel, Medikamente oder Elektrotechnik
• Trägerfolien für Displays oder Schaltungen in der Elektronikfertigung
• Laminate für langlebige Bauanwendungen