Kunststoffe – Haftung, Lackierung, Oberflächenbehandlung

Man kann sich oft die Frage stellen: Warum werden kunststoffe lackiert? Die Oberflächenbehandlung von Kunststoff ist in der Industrie kein unüblicher Vorgang.

Tagtäglich werden unzählige Kunststoffe behandelt, um eine verbesserte Benetzbarkeit zu erzielen, damit Anstriche, Tinten, Beschichtungen, Lackierung und vieles mehr zuverlässig haften.

Das Problem, eine hochwertige Haftung von Beschichtungen, Klebstoffen, Dichtungsmaterialien und Farben im Vergleich zu anderen, normalerweise schwierig zu verbindenden Materialien wie z. B. Propylen zu erzielen, ist den Ingenieuren seit den 1950ern bekannt, als alles begann. Tantec hat z. B. die VacuLINE entwickelt. Die VacuLINE ermöglicht schnelle Behandlungszeiten mit einem optimalen Haftungsergebnis von Beschichtungen, Verklebungen, Bedruckungen und Lackierungen. Man kann damit Kunstoffe lackieren, wenn man vorher die Oberfläche mit Plasma behandelt hat. Nach der Aktivierung mit Plasma ist die Oberfläche voll benetzbar.

Haftungsprobleme treten häufig bei Materialien auf, die eine niedrige Oberflächenenergie besitzen. Als Beispiele können u. a. genannt werden: HDPE (High Density Polyethylene), Polypropylen, EPDM und Polyethylen. Die Oberflächenenergie liegt zwischen 29 und 36 dyn/cm oder mN/m (Millinewton pro Meter). Das Erreichen eines Haftungsgrads auf allen Materialien mit geringer Oberflächenenergie, z. B. Polypropylen oder Polyethylen, ist wegen ihrer Glattheit manchmal äußerst schwierig. Deshalb führt dieses Haftungsproblem dazu, dass die aufgedruckte Tinte abgerieben wird oder dass die Farbe nicht auf der Oberfläche haften bleibt, zudem kann eine fehlgeschlagene Verklebung oder eine schwache Versiegelung auftreten.

Tantec produziert unterschiedliche Lösungen für die Oberflächenbehandlung von Kunststoffen. Sie können unsere Übersicht über Produkte sehen, zu der auch Produkte zur Plasma- und Coronabehandlung zählen: Unsere Produkte zur Behandlung von Oberflächen. Sollten Sie weitere Fragen haben, stehen unsere Experten Ihnen gerne zur Verfügung:

In Branchen, in denen mit medizinischen Geräten oder Automobilen gearbeitet wird, ist das Haftungsproblem nicht unbekannt. Dies ist auch in vielen anderen Branchen der Fall, wo Kunststoffe beschichtet oder bedruckt oder Klebeverfahren angewandt werden. Wegen des vermehrten Einsatzes von Polyolefin wird die Oberflächenbehandlung von Kunststoff zunehmend schwierig. Normalerweise hat Polyolefin eine unpolare Oberfläche oder eine geringe Oberflächenenergie, die zum Bedrucken, Binden, Beschichten oder Bestreichen nicht geeignet ist, es sei denn, es werden Verfahren angewandt, die umweltschädlich und sehr arbeitsintensiv sind.

Unser RotoTEC-Produkt bietet beispielsweise eine kosteneffiziente Methode zur Bearbeitung von Kunststoffmaterialien. Es ist ein Beispiel von einer Maschine, an der Kunststoffmaterialien wie beispielsweise PP, PE, PEEK, ABS, PC oder PS behandelt werden.

Die Oberflächenspannung und die vergleichende Oberflächenenergie eines Materials sind ausschlaggebend für das Potenzial einer Haftung zwischen der Beschichtung und dem Material an sich. Wenn ein Feststoff einen hohen Grad an Oberflächenenergie im Vergleich zur Oberflächenspannung einer Flüssigkeit besitzt, bindet die erhöhte Molekularanziehung das Klebemittel und die Tinte oder die Farbe aneinander, was zu einer hervorragenden Bindungsstärke führt. Dementsprechend werden die Anziehungskräfte geschwächt, wenn die Oberflächenspannung des Feststoffs niedriger als die der Flüssigkeit ist, was zum Abstoßen der Beschichtung führt.

Während der Oberflächenbehandlung von Kunststoff stehen die Produzenten oft der Herausforderung gegenüber, das Niveau der Oberflächenenergie zu erhöhen, damit es das der Oberflächenspannung der Beschichtung, Drucktinte und Farbe oder des Klebemittels übersteigt, um die chemische Anziehung zu erhöhen. Dies führt dank der verbesserten Benetzbarkeit der Oberfläche zu einer gründlichen Verklebung. Generell sollte die Oberflächenenergie eines Substrats mindestens 5 mN/m (dyn/cm) über der Oberflächenspannung des auf der Oberfläche zu verwendenden Materials (Klebemittel, Farbe, Beschichtung oder Tinte) liegen.

Verbessern der Haftung

Idealerweise sollte eine zu bindende Oberfläche staubfrei, benetzbar (hohe Oberflächenenergie), sauber, glatt und porenfrei sein. Es stehen zahlreiche Verfahren zur Verfügung, um die Polarität und die Oberflächenenergie von Kunststoffen zu erhöhen. Hierzu zählen unter anderem Verfahren mit hohen Temperaturen oder nassen Chemikalien, die nicht sehr umweltfreundlich sind. Bei anderen Methoden wird die Kunststoffoberfläche einer Hochspannungs-Corona- und Plasma Oberflächenaktivierung ausgesetzt, was im Vergleich zu nassen Chemikalien und großen Flammen umweltfreundlicher ist.

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Jede Branche hat ihre ganz eigenen Herausforderungen - aber es gibt keine Branche, für die wir keine Lösungen bereitstellen könnten. Auch wenn Ihre Branche auf unserer Liste noch nicht zu finden sein sollte, freuen wir uns darauf, von Ihnen zu hören, Sie zu beraten und Ihnen

Antworten auf die Frage geben zu können, wie Sie Ihre individuellen Adhäsionsprobleme durch eine Oberflächenbehandlung in den Griff bekommen können.

Kontaktieren Sie uns oder Ihren lokalen Tantec-Vertreter noch heute, um sich inspirieren und zu möglichen Lösungen beraten zu lassen!