Kurze Erörterung der Ursachen für die Klebrigkeit von Kunststofffolien und Methoden zur Vermeidung

Unter Einwirkung einer bestimmten Temperatur und eines bestimmten Drucks können sich benachbarte Schichten der Kunststofffolie über einen gewissen Zeitraum gelegentlich miteinander verbinden; wird ein hoher Wickelwiderstand festgestellt, deutet dies auf eine Blockierung der Rollfolie hin. Ist die Aushärtungstemperatur im Aushärtungsraum zu hoch, neigt auch die Rollfolie zur Blockierung und muss vor der normalen Verwendung neu aufgerollt werden. Diese Phänomene zeigen, dass Verpackungsmaterialien klebrig sind; tatsächlich wird diese Klebrigkeit durch die thermische Bewegung der Kettensegmente verursacht.

Ursachen der Klebrigkeit von Kunststofffolien

Liegt die Umgebungstemperatur oberhalb der Tg des Polymers, können sich die Einfachbindungen in den molekularen Kettenabschnitten des Folienmaterials frei drehen, und die Konformation der Molekülketten ändert sich. Da der Abstand zwischen den Schichten der Rollfolie sehr gering ist, kann diese thermische Bewegung der Kettenabschnitte unter Einwirkung einer bestimmten Schrumpfspannung (Pressung) sogar zur Migration von Kettenabschnitten führen; Kettenabschnitte in einer Folienschicht wandern in die Vertiefungen an der Oberfläche der benachbarten Folienschicht und verursachen Blockierung.

Ist die Polymerfolie amorph, ist die Blockierung stärker ausgeprägt; bei amorphen Polymeren steigt mit sinkender Tg die Wahrscheinlichkeit, dass eine Blockierung auftritt. Bei einem hochkristallinen Polymer sind die meisten Molekülkettensegmente im Kristallgitter eingeschlossen und können keine thermische Bewegung vollziehen, sodass eine Blockierung seltener auftritt.

Neben der Zusammensetzung der Aggregatzustände und dem Tg des Materials steht das Blockieren auch in Zusammenhang mit der Ebenflächigkeit der Folie. Bei einer glatten Folienoberfläche beispielsweise liegen die Schichten der Rollfolie eng aneinander und weisen kaum Zwischenräume auf. Das bei der Trennung entstehende lokale Vakuum kann ebenfalls zu Blockieren führen.

Anwendungen der Klebrigkeit von Kunststofffolien

Die heute auf dem Markt weit verbreitete Haftfolie ist ein Beispiel für die Nutzung der Klebrigkeit von Folie. In der Vergangenheit wurde PVC häufig als Haftfolie verwendet. PVC besitzt eine geringe Kristallisationsfähigkeit und ist ein typisches amorphes Polymer; nach Zugabe von 40–50 % Weichmacher sinkt die Tg auf −30 °C, sodass die Folie sehr weich und stark haftend ist und sich sehr gut als Haftfolie eignet. Der Weichmacher DOP ist jedoch schädlich für den menschlichen Körper, weshalb PVC-Haftfolie abgeschafft und durch PE-Haftfolie ersetzt wurde.

LDPE weist eine niedrigere Tg auf und eignet sich zur Herstellung von Haftfolie. PE besitzt jedoch einen gewissen Kristallisationsgrad, sodass seine Anwendungseigenschaften nicht so gut sind wie die von PVC. Wenn wir die Kristallisation von PE jedoch wirksam verhindern können, können wir Haftfolie mit guter Selbstklebrigkeit herstellen.

Methoden zur Vermeidung der Klebrigkeit von Kunststofffolien

In der tatsächlichen Produktion müssen Verpackungsmaterialien gute Öffnungseigenschaften aufweisen, um Blockieren zu vermeiden. Dies erfordert, dass bei der Folienherstellung niedermolekulare Amid-Gleitmittel oder Antiblockmittel auf Silikabasis zugesetzt werden.