UV-härtende Druckfarben mit verbesserter Haftung auf olefinischen Kunststoffen

REM-Aufnahme einer Korona-vorbe­handelten PP-Folie mit LMWOM-Agg­lomeraten (Tröpfchenbildung).<br>© Fraunhofer IPA<br>

Olefinische Kunststoffe (Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP)) sind völlig unpolar und müssen vor dem Beschichten bzw. Bedrucken vorbehandelt werden. In der Verpackungsindustrie, dem Haupteinsatzgebiet von olefinischen Kunststoffen, werden Folien bzw. flächige Teile meist durch eine Korona-Entladung anoxidiert und damit polarer gemacht. Die Optimierung der Vorbehandlung und die Verbesserung der Haftung sind daher Schlüsselthemen.

Am Fraunhofer IPA wurde untersucht, wie sich die Intensität bzw. Alterung der Korona-Vorbehandlung von olefinischen Kunststoffen auf die Haftung von UV-gehärteten Drucken bei kritischen Belastungen auswirkt und inwieweit die Haftung durch eine Rezeptur­modifikation der UV-Druckfarbe gezielt beeinflusst bzw. verbessert werden kann.

Die Frauhofer Forscher fanden heraus, dass bei PE-Folien, unabhängig von der Zusammensetzung der UV-Druckfarben, eine starke Korona-Vorbehandlung Grundvoraussetzung für eine gute Haftung ist. Einflussgrößen sind die Polarität der PE-Oberfläche sowie die Art und der Anteil der gebildeten polaren Gruppen. Bei den UV-Druckfarben war es wichtig, innere Spannungen durch die Auswahl der Bindemittelkomponenten (Präpolymer, Reaktivverdünner) zu vermeiden oder z. B. durch eine feucht-warme Lagerung abzubauen.

Auf der PP-Folie hafteten die meisten UV-Drucke sehr schlecht. Maßnahmen, die sich bei der PE-Folie als positiv für die Haftung erwiesen hatten, waren unwirksam. Anhand von Oberflächenanalysen konnte die Ursache ermittelt und Steuerungsmöglichkeiten aufgezeigt werden. Neben der Art und dem Anteil der gebildeten polaren Gruppen ist das Ausmaß des Polymerabbaus ein für die Haftung entscheidendes Kriterium. Bei der Korona-Vorbehandlung von PP bildeten sich wasserlösliche Abbauprodukte des Polymeren als so genanntes »Low Molecular Weight Oxidised Material« (LMWOM). Die LMWOM-Schicht (weak boundary layer) löste sich mit dem UV-Druck vom PP-Substrat ab. Die Haftung der UV-Drucke konnte durch reaktive UV-Lackkomponenten verbessert werden.

Das IGF-Vorhaben 14457N wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förde­rung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Dr. rer. nat. Betina Joos-Müller I Telefon +49 711 68780-28 I betina.joos-mueller@ipa.fraunhofer.de

Media Contact

Hubert Grosser Fraunhofer IPA

Weitere Informationen:

http://www.ipa.fraunhofer.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Bakterien für klimaneutrale Chemikalien der Zukunft

For­schen­de an der ETH Zü­rich ha­ben Bak­te­ri­en im La­bor so her­an­ge­züch­tet, dass sie Me­tha­nol ef­fi­zi­ent ver­wer­ten kön­nen. Jetzt lässt sich der Stoff­wech­sel die­ser Bak­te­ri­en an­zap­fen, um wert­vol­le Pro­duk­te her­zu­stel­len, die…

Batterien: Heute die Materialien von morgen modellieren

Welche Faktoren bestimmen, wie schnell sich eine Batterie laden lässt? Dieser und weiteren Fragen gehen Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) mit computergestützten Simulationen nach. Mikrostrukturmodelle tragen dazu bei,…

Porosität von Sedimentgestein mit Neutronen untersucht

Forschung am FRM II zu geologischen Lagerstätten. Dauerhafte unterirdische Lagerung von CO2 Poren so klein wie Bakterien Porenmessung mit Neutronen auf den Nanometer genau Ob Sedimentgesteine fossile Kohlenwasserstoffe speichern können…

Partner & Förderer