Teilprojekt TP5: Entwicklung quantitativer Testverfahren zur Ermittlung der lokalen mechanischen Eigenschaften beschichteter Folien
Projektleiter:
Projektbearbeiter:
Dr. Ralf Lach,
Ines Kotter
Finanzierung:
Bund;
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat der Polymer Service GmbH Merseburg das
Teilprojekt TP5: "Entwicklung quantitativer Testverfahren zur Ermittlung der lokalen mechanischen Eigenschaften beschichteter Folien" innerhalb des
Verbundvorhabens: "Kombinierte Mikro- und Nanostrukturierung von Kunststoffen (KoMiNaKu)" (Innovative regionale Wachstumskerne - WK Potenzial)
bewilligt.
Ziel des Verbundvorhabens: Die Oberflächenmodifizierung von Kunststoffen ist für eine Vielzahl von Kunststoffanwendungen zwingend notwendig. Besonders im Bereich der Verpackungsindustrie sind die Oberflächeneigenschaften der technischen Folien und Stretchfolien für die ordnungsgemäße Erfüllung ihrer Funktion essentiell. Eine verbesserte Haftung von Druckfarben und Beschichtungen für Etiketten- und Kaschierfolien, eine Optimierung der Ablöseeigenschaften von Schutzfolien und eine allgemeine Optimierung des Abwickelverhaltens von Folien bei immer höheren Geschwindigkeiten pro Rolle sowie die Selbst-Adhäsion von Stretchfolien stellen dabei die wichtigsten Anwendungsgebiete für modifizierte Folienoberflächen dar. In einem weiteren Marktbereich funktionell beschichteter Folien, den fotografischen Filmen, ist die Haftung der aufgebrachten Mehrschichtsysteme essentiell. Aus diesen und anderen Anwendungsfeldern ergibt sich ein konkreter Bedarf für neue Herangehensweisen bei der komplexen chemischen und physikalischen Gestaltung von Kunststoffoberflächen, woraus sich auch das Ziel des Verbundvorhabens ableitet: Die Erforschung und Weiterentwicklung einer kombinierten Mikro- und Nanoprägeverfahrens und die gemeinsame Überführung des Verfahrens in eine Technologieplattform zur kontinuierlichen Oberflächenstrukturierung und Modifizierung von Kunststofffolien.
Projektziel PSM: Im Rahmen der Eignungsprüfung des Prägeverfahrens zur kombinierten Mikro- und Nanostrukturierung von Kunststoffoberflächen als eine Grundlage zur Anwendung moderner Beschichtungstechnologien sollen spezifische registrierende Eindringprüfverfahren entwickelt werden, die die mehrparametrige Quantifizierung der mechanischen Performance oberflächennaher oder lokaler Materialbereiche insbesondere beschichteter Kunststofffolien gestatten. Als Anwendungsbeispiele im Verbundprojekt sind Silberhalogenidfilme für Archivierungszwecke mit PET als Trägermaterial zu nennen, bei denen die langzeitstabile Haftung zwischen Emulsionsschicht und Unterlage zu verbessern ist, um die geforderte Haltbarkeit von mehr als 500 Jahre zu sichern. Ein anderes Anwendungsbeispiel ist die Schließung der technologischen Lücke zur kostengünstigen und direkten Oberflächenveredelung von Schutz- und Verpackungsfolien auf Basis von PE.
Teilprojekt TP5: "Entwicklung quantitativer Testverfahren zur Ermittlung der lokalen mechanischen Eigenschaften beschichteter Folien" innerhalb des
Verbundvorhabens: "Kombinierte Mikro- und Nanostrukturierung von Kunststoffen (KoMiNaKu)" (Innovative regionale Wachstumskerne - WK Potenzial)
bewilligt.
Ziel des Verbundvorhabens: Die Oberflächenmodifizierung von Kunststoffen ist für eine Vielzahl von Kunststoffanwendungen zwingend notwendig. Besonders im Bereich der Verpackungsindustrie sind die Oberflächeneigenschaften der technischen Folien und Stretchfolien für die ordnungsgemäße Erfüllung ihrer Funktion essentiell. Eine verbesserte Haftung von Druckfarben und Beschichtungen für Etiketten- und Kaschierfolien, eine Optimierung der Ablöseeigenschaften von Schutzfolien und eine allgemeine Optimierung des Abwickelverhaltens von Folien bei immer höheren Geschwindigkeiten pro Rolle sowie die Selbst-Adhäsion von Stretchfolien stellen dabei die wichtigsten Anwendungsgebiete für modifizierte Folienoberflächen dar. In einem weiteren Marktbereich funktionell beschichteter Folien, den fotografischen Filmen, ist die Haftung der aufgebrachten Mehrschichtsysteme essentiell. Aus diesen und anderen Anwendungsfeldern ergibt sich ein konkreter Bedarf für neue Herangehensweisen bei der komplexen chemischen und physikalischen Gestaltung von Kunststoffoberflächen, woraus sich auch das Ziel des Verbundvorhabens ableitet: Die Erforschung und Weiterentwicklung einer kombinierten Mikro- und Nanoprägeverfahrens und die gemeinsame Überführung des Verfahrens in eine Technologieplattform zur kontinuierlichen Oberflächenstrukturierung und Modifizierung von Kunststofffolien.
Projektziel PSM: Im Rahmen der Eignungsprüfung des Prägeverfahrens zur kombinierten Mikro- und Nanostrukturierung von Kunststoffoberflächen als eine Grundlage zur Anwendung moderner Beschichtungstechnologien sollen spezifische registrierende Eindringprüfverfahren entwickelt werden, die die mehrparametrige Quantifizierung der mechanischen Performance oberflächennaher oder lokaler Materialbereiche insbesondere beschichteter Kunststofffolien gestatten. Als Anwendungsbeispiele im Verbundprojekt sind Silberhalogenidfilme für Archivierungszwecke mit PET als Trägermaterial zu nennen, bei denen die langzeitstabile Haftung zwischen Emulsionsschicht und Unterlage zu verbessern ist, um die geforderte Haltbarkeit von mehr als 500 Jahre zu sichern. Ein anderes Anwendungsbeispiel ist die Schließung der technologischen Lücke zur kostengünstigen und direkten Oberflächenveredelung von Schutz- und Verpackungsfolien auf Basis von PE.
Anmerkungen
Teilprojekt TP5 im Rahmen der Innovative regionale Wachstumskerne, Verbundvorhaben: Kombinierte Mikro- und Nanostrukturierung von Kunststoffen (KoMiNaKu)
Schlagworte
Folien, Kratzbeständigkeit, Mikro- und Nanostrukturierung, Oberflächenmodifizierung, registrierende Eindringprüfung
Kooperationen im Projekt
Kontakt
Prof. i. R. Wolfgang Grellmann
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Zentrum für Ingenieurwissenschaften (bis 09/2016)
Eberhard-Leibnitz-Straße 2
06217
Merseburg
Tel.:+49 3461 462777
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