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News

Erforschung der Herstellung von Funktionsfolien mit optimierten Permeationsbarriere­beschichtungen

Aufgrund des geringen spezifischen Gewichtes, der kostengünstigen Herstellung und der einfachen Prozessierung werden Kunststofffolien in vielen Industriezweigen eingesetzt. Um die Folien in ihren Eigenschaften noch besser an die jeweiligen Anwendungen anzupassen, finden Modifikationen der Volumeneigenschaften oder Oberflächenbeschichtungen statt. So können z.B. Verpackungsfolien mit transparenten Barriereschichten ausgestattet werden oder Druckfarben und Lacke mit niederenergetischen Elektronen ausgehärtet werden.

Dazu werden unterschiedliche Technologien (Vakuumbeschichtungen, Nasschemische Abscheidemethoden) angewandt, wobei teilweise Kombinationen dieser zum Einsatz kommen. Derzeitige Technologiekombinationen zur Herstellung von Funktionsfolien zum Beispiel mit Permeationsbarriereeigenschaften basieren auf diesen Einzeltechnologien, wobei sie lediglich additiv angewendet werden.

Bisher fand die Abstimmung der Einzeltechnologien auf ihr Zusammenwirken in technologischer und applikativer Sicht nur rudimentär statt. Daraus resultieren heute standardmäßige Mehrfachschichtsysteme auf Foliensubstraten, die zwar eine moderate Permeationsbarriere aufweisen, in ihren optischen und weiteren Eigenschaften aber die applikativen Anforderungen nicht ausreichend erfüllen und sehr kostenintensiv sind.

Im Projekt OptiPerm wird nun das Zusammenspiel der einzelnen Technologien bereits auf Maschinenebene und darüber hinaus untersucht. Dazu wird die Herstellung optimierter Permeationsbarriereschichtsysteme für Funktionsfolien aus elektronenstrahlvernetzten Lackschichten in Kombination mit PVD-Schichten erforscht.

Der Clusterpreis Chemie/Kunststoffe des IQ Innovationspreis Mitteldeutschland 2014 ging an die Innovative Oberflächentechnologien GmbH aus Leipzig für ein Verfahren zur Härtung von UV-Farben und -Lacken ohne den Einsatz von Fotoinitiatoren. Das Unternehmen erhielt die mit 7.500 Euro dotierte Auszeichnung am Mittwochabend im Rahmen der feierlichen Preisverleihung vor 350 hochrangigen Gästen im asisi Panometer Leipzig.

 

Foto: GWP I Guido Werner


„Die Innovation ermöglicht den Einsatz von UV-Farben und –Lacken gemäß der verschärften europäischen VOC-Grenzwerte für flüchtige organischen Verbindungen.Gleichzeitig werden neue Einsatzgebiete für dieses Druckverfahren erschlossen“, begründet Jörn-Heinrich Tobaben, Geschäftsführer der Metropolregion Mitteldeutschland Management GmbH, die Juryentscheidung. UV-Farben und –Lacke enthalten keine Lösungsmittel und härten unter UV Bestrahlung in Bruchteilen einer Sekunde aus. Möglich wird dies durch Photoinitatoren, die unter UV-Licht zu Radikalen zerfallen und die Polymerisation der Farbemoleküle auslösen. Dadurch vernetzen sich diese zu langen Ketten und die Farbe trocknet sofort. Doch Reste der Photoinitatoren können später aus der Oberfläche austreten und zu gesundheitlichen Schäden führen. Die Härtung von UV-Farben und -Lacken ohne Photoinitatoren erlaubt jetzt ein neues Verfahren der Innovative Oberflächentechnologien GmbH aus Leipzig. Dazu wird die flüssige Farbe in einer Kammer unter Ausschluss von Sauerstoff mit extrem kurzwelligem Licht aus einem Excimerstrahler bestrahlt. Unmittelbar danach erfolgt die Bestrahlung mit einem neu entwickelten UVC Mitteldruck-Strahler. Durch die besonders hochenergetischen Licht-Photonen brechen die molekularen Doppelbindungen der Lackmoleküle auf. Es bilden sich Radikale und die Polymerisation wird direkt in Gang gesetzt. Durch den Verzicht auf Photoinitatoren eignen sich die so getrockneten Farben und Lacke besonders für Lebensmittel- und Pharmaverpackungen, aber genauso für die Innenausstattung von Autos, Möbeloberflächen und Fußböden. Darüber hinaus verfügen sie über eine höhere Oberflächenhärte und sind damit beständiger gegen Umwelteinflüsse. Aktuell befindet sich das Verfahren bereits im Langzeittest bei einem Pilotkunden.

Foto: GWP I Guido Werner


Gestiftet wurde der mit 7.500 EUR dotierte Clusterpreis gemeinschaftlich von der Dow Olefinverbund GmbH und der Styron Deutschland GmbH. Neben der Auszeichnung wurden im Rahmen der Preisverleihung vier weitere Clustersieger, der Sieger des Gesamtpreiseses sowie die Gewinner der lokalen IQ-Wettbewerbe Halle (Saale), Leipzig und Magdeburg bekannt gegeben. Neben den Preisgeldern in Höhe von rund 70.000 EUR erhalten alle Gewinner des IQ Innovationspreis Mitteldeutschland 2014 zudem eine einjährige Mitgliedschaft in der Europäischen Metropolregion Mitteldeutschland. Mit dem IQ Innovationspreis Mitteldeutschland fördert die Europäische Metropolregion Mitteldeutschland neuartige, marktfähige Produkte, Verfahren und Dienstleistungen zur Steigerung von Innovation und Wettbewerbsfähigkeit der Wirtschaft der Region. Im Europäischen Metropolregion Mitteldeutschland e.V. engagieren sich strukturbestimmende Unternehmen, Städte und Landkreise, Kammern und Verbände sowie Hochschulen und Forschungseinrichtungen aus Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen mit dem gemeinsamen Ziel einer nachhaltigen Entwicklung und Vermarktung der traditionsreichen Wirtschafts-, Wissenschafts- und Kulturregion Mitteldeutschland.

Mehr Informationen:

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www.iq-mitteldeutschland.de

Pressekontakt:
Metropolregion Mitteldeutschland Management GmbH
Hanka Fischer
Tel.: 03 41 / 6 00 16 16
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Vortrag:

"Oberflächenbeschichtungen Aufbau und Funktion"

13. März 2014

"Veredelung von Oberflächen und dünnen Schichten
UV-härtbarer Beschichtungen auf Acrylatbasis mittels
kurzwelligen ultravioletten Lichtes"
Dr.-Ing. Rolf Schubert

Dr. Thomas Arnold als Professor auf eine Stiftungsprofessur an der Technischen Universität Dresden berufen.

Im Rahmen eines gemeinsamen Berufungsverfahrens von Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung Leipzig (IOM) und der Technischen Universität Dresden wurde am 01. Juli 2014 Dr. Thomas Arnold an die Fakultät für Maschinenwesen auf die Stiftungsprofessur für Oberflächenpräzisionsbearbeitung mit Ionen und Plasmen berufen. Die Stiftungsprofessur wird von Unternehmen der Optikbranche und des Spezialmaschinenbaus, IOT – Innovative Oberflächentechnologien GmbH, JENOPTIK Optical Systems GmbH, Carl Zeiss Jena GmbH, NTGL – Nano Technologie Leipzig GmbH und AKT – Angewandte Kommunikationstechnik GmbH finanziert.

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