Kunststoffe hat bei Farbmittelherstellern nachgefragt, was die Trendfarben im kommenden Jahr sein werden. Eine der spannenden Erkenntnisse: Die gegenwärtigen Lieferengpässe haben Auswirkungen auf die Farbauswahl.

Trendfarben für Kunststoffprodukte, die Auswirkungen von Farben auf die Recyclingfähigkeit von Kunststoffen, Zusammenhang von Farbauswahl und Lieferengpässen

Pigmente

Kunststoff Werkstoffe

Additive

Masterbatches

Farbstoffe und Pigmente

Farbstoffe

Farben, flüssig

Knallig oder doch gezwungen schlicht?

Kunststoffverarbeitern steht eine breite Farbpalette für das Einfärben ihrer Produkte zur Verfügung. Die Auswahl der passenden Farbe kann schließlich entscheidend für den Erfolg sein.

Von der Natur inspirierte Farben werden auch 2021 sehr gefragt sein. Sie geben Produkten eine nachhaltigere Erscheinung 

Trendbericht zum Einfärben von Kunststoffen

Pigmente, bunt

Kunststoffe

Photonik

Optik

Streifinger, Florian

Recycling

Umweltmanagement

Farbkonzentrate (Batches)

Effektpigmente

Kunststoff-Recycling

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Kunststoff-Aufbereitung

Welche Farbe darf es 2021 sein?

Masterbatch unterstützt den Rezyklateinsatz.

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Additiv-Batches

Stadionsitze aus recyceltem PA

Kunststoffe, die duften – an diesem Projekt arbeiten die Entwickler des Farbmittelherstellers Grafe gerade. Als erstes Ergebnis haben sie nun ein Masterbatch für Polypropylen (PP) vorgestellt, das mit Hilfe eines Duftöls Wohlgeruch verbreiten soll.

Das erste Masterbatch der Reihe soll einen Geruch wie ein frisch geputztes Bad verströmen und wurde deshalb auf den Namen „Fresh Air“ getauft.

Masterbatches mit Duftölen versprechen ein Fest für die Sinne

Denn die Nase entscheidet mit

Mit Effektpigmenten können thermoplastische Bauteile mit einer metallisch glänzenden Oberfläche im Spritzgießverfahren hergestellt werden. Mithilfe einer passenden Simulationsmethodik lassen sich optische Fehlstellen auf der Bauteiloberfläche vorhersagen und verhindern.

Metalloptik ist bei Automobilen stark gefragt. Kunststoffbauteile werden dafür häufig lackiert oder galvanisiert. Eine Alternative stellen metallische Effektpigmente dar. Um Oberflächendefekte zu vermeiden, arbeiten Audi und PEG an einem Simulationsverfahren für diese Pigmente.

Mithilfe einer geeigneten Simulationsmethodik lassen sich ‧optische Fehlstellen auf Bauteilen mit metallisch glänzenden Oberfläche vorhersagen.

Simulation von Oberflächendefekten bei Bauteilen mit Effektpigmenten

Simulation

Software

Effektvolle Vorhersage

Der Masterbatch-Hersteller Lifocolor zeigt als Messehighlight auf der K bioabbaubare Farbkonzentrate auf Pflanzenbasis. Mit diesen soll sich ein geschlossener Kreislauf für bioabbaubare Kunststoffe realisieren lassen.

Für eine langfristige Kreislaufführung kommt es nicht nur auf die Kunststoffe, sondern auch auf die verwendeten Farbmittel an. Lifocolor hat speziell für die Einfärbung von Rezyklaten Masterbatches entwickelt.

Messe K-Kunststoffmesse

kunststoffe-international.com

kunststoffe.de

Biokunststoffe

Bioabbaubare Farben auf pflanzlicher Basis

Neben dem Leichtbau hält der Trend zu maßgeschneiderten Produkten weiter an. Dafür müssen Werkstoffe  immer mehr Funktionen gleichzeitig erfüllen, die meist nur mit Additiven und Compounds umsetzbar sind. Dabei rückt die Nachhaltigkeit  zunehmend in den Fokus. 

Additive und Compounds kombinieren immer mehr Eigenschaften 

Compound

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Verarbeitungshilfmittel

Stabilisatoren

Flammschutzmittel

Treibmittel

Fasern

Oberflächentechnik

Compoundeure

Vielseitigkeit ist gefragt 

Wirksamkeit auch bei hohen Temperaturen ermöglicht das Titandioxid Tioxide TR48 der Huntsman Corporation, Salt Lake City, Utah/USA. Das Farbpigment ist speziell auf Polyolefine abgestimmt und zeigt hohe Opazität sowie gute Dispergierbarkeit. Das Pigment wurde laut Pressemitteilung des Herstellers speziell für die Produktion von Polyolefin Masterbatches, biaxial verstreckten Filmen (BOPP) und technischen Compounds entwickelt. Es eignet sich für Verpackungssysteme sowie Kunststoffbauteile für Elektronikgeräte und Automobilindustrie. 

Huntsman 

Temperaturbeständige Farbpigmente 

Der Kunststoff-Distributor Ultrapolymers Deutschland GmbH hat unternehmenseigene Masterbatches in Standard-RAL-Farben in sein Lieferprogramm aufgenommen. Je nach Trägermaterial eignen sie sich zum Einfärben der meistverarbeiteten Kunststoffe einschließlich Styrol-Polymere (PS, ABS, SAN) und Polyolefine (PE, PP) sowie der technischen Kunststoffe wie PA, POM, PBT und PC. 

Mit Masterbatches in RAL-Farben einfärben 

Trocken und trotzdem nicht staubend 

Bio-Polymere liegen im Trend und werden für verschiedene Anwendungen, insbesondere für Endverbraucher, nachgefragt. Genau für diese Werkstoffgruppe verfügt der Farbhersteller G.E. Habich’s Söhne GmbH & Co. KG, Reinhardshagen, über ein umfangreiches Portfolio an biobasierten Füllstoff- und Farbkonzentraten. So wird etwa das biobasierte Masterbatch Hacoplast Bio auf Basis von Polylactid (PLA) und Polybutylenadipat-ter‧ephthalat (PBAT) in einer individuellen Farbpalette auch mit Effektpigmenten angeboten. 

Spezialitäten von Habich Farben 

Biokunststoffe bunt machen 

Nachdem die langjährige Produktionsstätte die Kapazitätsgrenze erreicht hat, investiert der Masterbatch-Hersteller Lifocolor in ein neues Produktionswerk am Standort Lichtenfels.  

Lifocolor baut Stammwerk in Lichtenfels aus 

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Neues Produktionswerk für Masterbatches 

Zum 1. März 2021 übernimmt ein neuer Vorsitzender die Geschäftsführung der Eckart GmbH, einem der vier Geschäftsbereiche des Spezialchemiekonzerns Altana AG.

Übernimmt ab 1. März 2021 den Vorsitz der Geschäftsführung bei der Eckart GmbH: Dr. Christian Przybyla

Hilfs-und Zusatzstoffe für die Kunststoff-Industrie

Kunststoff-Erzeugung

Personen

Kunststoffhandel

Dienstleistungen

Handel

Pigmente, Perlglanz

Neuer Vorsitzender der Geschäftsführung bei Eckart

Lanxess unterstützt Masterbatcher bei der Formulierung von farbigen, biologisch abbaubaren Kunststoffen mit Pigmentanalysen.

Im Labor wird von Eisenoxidpigmenten der Marke Colortherm der Schwermetallgehalt ermittelt. Die Kunden erhalten daraufhin eine Empfehlung, wie hoch die maximale Pigmentkonzentration in schwermetallarmen Rezepturen von biologisch abbaubaren Kunststoffen sein darf.

Kunststoffe, bioabbaubar

Pigmentanalyse vereinfacht Einhaltung von Schwermetallgrenzen

In der Landwirtschaft können Kunststoffe starken Umwelteinflüssen ausgesetzt sein. Agrarfolien sind beispielsweise direkt mit UV-Strahlung, hohen Temperaturen sowie Pflanzenschutzmitteln konfrontiert, die eine schnelle Alterung zur Folge haben. Um dem entgegenzuwirken, hat die BASF SE, Ludwigshafen, den Zusatzstoff Tinuvin NOR 356 entwickelt. Er soll den Abbau durch äußere Einflüsse kompensieren, indem die komplexen Kettenreaktionen neutralisiert werden. Durch den Einsatz dieses Lichtschutzmittels ist die Folie besser geschützt, sodass sich die Einsatzdauer verlängert und der Kunststoffabfall abnimmt. 

UV-Schutz und prächtige Glitzereffekte 

Kunststoffadditive und neue Effektpigmente 

Der Trend zu maßgeschneiderten Eigenschaften von Additiven und Compounds sowie individuellen Anwendungen ist ungebrochen. Zusatzstoffe sollen möglichst multifunktional sein. Die Diskussionen um die Kreislaufwirtschaft haben allerdings einen Wandel eingeläutet. Durch die Verwendung von Zusatzstoffen dürfen Wiederaufbereitung und -verwertung nicht eingeschränkt werden. Im Gegenteil wird versucht, durch den gezielten Einsatz von Additiven Recyclingprozesse zu erleichtern. Wo sich dazu ein Besuch auf der K 2019 lohnt, zeigt unsere Bildergalerie. 

Nicht nur Polymere, auch Zusatzstoffe und Masterbatches müssen nachhaltig sein 

Sinn für Details 

Mit Markierungsstoffen Originale fälschungssicher machen

Unsichtbarer Schutz gegen  Produktpiraten

Durch Plagiate entgehen Unternehmen Einnahmen und sie können den Ruf einer Marke nachhaltig beschädigen. Auf den Produkten angebrachte Labels oder QR-Codes erhöhen zwar den Produktschutz, lassen sich allerdings relativ einfach kopieren. Sicherer sind spezielle, in die Produkte eingebrachte Pigmente, die mit Messgeräten erfasst werden können.

Unsichtbarer Plagiatsschutz in Form von Markierungsstoffen ist eine Möglichkeit, um die Fälschungssicherheit von Produkten zu erhöhen und auf diese Weise Markenpiraterie vorzubeugen. Der Masterbatchhersteller Grafe ist seit vielen Jahren in diesem Bereich aktiv. Das Unternehmen arbeitet mit verschiedenen Partnern im Bereich der Markierungsstoffe und bei Messgeräten zur Detektierung dieser Stoffe zusammen. Ziel ist es dabei in Kooperation mit den Kunden eine bestmögliche Lösung für die jeweils vorliegende Anwendung zu entwickeln.

Die Nachfrage nach unsichtbarer Kennzeichnung von Bauteilen mit Masterbatches und der entsprechenden Prüftechnik steigt stetig in der Kunststoffverarbeitung für unterschiedliche Endanwendungen. Um Produktschutz zu gewährleisten und Markenpiraterie vorzubeugen, hat Grafe eine einfache Möglichkeit entwickelt, die außerdem eine hohe Sicherheit bietet. Die Basis von dieser Methode sind spezielle Markierungsstoffe. „Die dafür designten, hochkomplexen Pigmente mit speziellen physikalischen Eigenschaften werden in sehr kleinen Mengen innerhalb der Kunststoffmatrix eingesetzt. Mit einem entsprechend kalibrierten Detektor können anschließend die damit ausgerüsteten Produkte ausgelesen und authentifiziert werden“, erläutert Florian Ludwig, Business Development Manager bei dem Masterbatchhersteller. Gleichzeitig sind ihm zufolge im Normalfall keine Eigenschaftsänderungen durch die Pigmente zu beobachten.

Fälschungssicherer mit unsichtbarem Produktschutz

„Nahezu alle Bereiche sind von Produktfälschungen betroffen, wodurch hohe Umsatzverluste bei den Herstellern entstehen. Unser Ziel ist es, Plagiate zu erschweren, indem direkt am Endprodukt festgestellt werden kann, ob es sich um ein Original oder um eine Kopie handelt“, erklärt Ludwig. Da die Pigmente nur mit spezieller Technik wahrgenommen werden können, spricht man von unsichtbarem Produktschutz. Dieser besitzt gegenüber ansonsten üblichen Vorkehrungen gegen Plagiate gewisse Vorteile. „Sichtbarer Produktschutz wird mit Hilfe von Labels oder QR-Codes umgesetzt. Diese sind schnell und einfach bei Produkten zu integrieren. Die Sicherheit ist jedoch gering, da diese Merkmale kopiert werden können“, erklärt Ludwig.

Verfügbar als Markierungs- und als Kombibatch

Die Wirksamkeit dieser Maßnahmen ist deshalb häufig eher eingeschränkt. Im Gegensatz dazu ist Produktschutz in Form von Markierungsstoffen nicht so einfach erkennbar. „Der Aufwand für dessen Implementierung ist zwar größer, dennoch überwiegen die Vorteile, denn die Sicherheit fällt deutlich höher aus“, erklärt der Experte.

Für die Markierung wird beim Herstellungsprozess ein Indikatorstoff hinzugefügt. Die Zugabe kann sowohl als Kombibatch, also als Masterbatch in Kombination mit einer Farbe, als auch als spezielles Markierungsbatch ohne Farbe zudosiert werden. Die Kennzeichnung lässt sich anschließend mit einem Messgerät überprüfen. Die Detektoren können mittels einer LED-Anzeige innerhalb von Sekunden prüfen, ob der Marker im Produkt enthalten ist und es sich somit bei dem Artikel um ein Originalprodukt handelt.

Mit Röntgenstrahlen oder mit Licht prüfen?

Im Allgemeinen gibt es für die Prüfung zwei Möglichkeiten: X-Ray und Light Fluorescence, also fluoreszierende Röntgenstrahlen oder fluoreszierendes Licht. Bei der ersten Variante übt die Grundfarbe keinen Einfluss auf das Ergebnis aus. Das ist auch bei schwarz eingefärbten Kunststoffen der Fall. Kunden profitierten außerdem von einer niedrigeren notwendigen Dosierung und ebenfalls einem geringeren Preis für die Masterbatches. Allerdings sind für diese Prüfmethode höhere Investitionen erforderlich.

„Bei Light Fluorescence hingegen erfolgt das Detektieren über ein Messgerät, das entweder von unserem Partner oder von uns direkt vorkonfiguriert wird. Es sind unterschiedliche Arten von Messgeräten verfügbar, von handlichen Handtypen über stationäre Bürolösungen bis hin zu Inline-Spektrometern. Mit diesen kann direkt während der Produktion eine Kontrolle stattfinden“, erklärt Business Develpoment Manager Ludwig. Bei dieser Prüfmethode richtet sich die Dosierung des Masterbatches unter anderem nach der Grundfarbe. Die Funktionsweise ist schnell und einfach. Außerdem sind die dafür notwendigen Investitionen überschaubar.

Einsatz auch bei transparenten  Produkten möglich

„Neben kundenspezifischen Markern – je nach Endanwendung und des zu erzielenden Produktschutzes, kann es notwendig sein, dass der Marker individuell einzigartig ist – bemerken wir ebenfalls eine erhöhte Nachfrage nach generellen Markern zum Identifizieren. Diese sind bereits für viele der Endanwendungen ausreichend“, berichtet Ludwig.

Vom Spritzgießen, über die Extrusion bis hin zu Faseranwendungen kommen dem Experten zufolge praktisch alle Bereiche der Kunststoffverarbeitung in Frage. Sogar bei transparenten Produkten sei der Einsatz ebenfalls möglich. Allerdings ist Ludwig zufolge nicht jede Bauteilgeometrie mit Hilfe jedes Messgeräts gleich gut zu detektieren.

„Daher erfolgt die Auswahl des Markersystems und des passenden Messgeräts in enger Kooperation mit unseren Kunden und Lieferanten. Die Marker sind auf chemischem Weg nur durch sehr aufwendige analytische Verfahren nachweisbar. Das für die Detektion notwendige Eigenschaftsprofil kann in Aufbau und Zusammensetzung nur durch den jeweiligen Produzenten hergestellt werden“, erklärt Ludwig.

Grafe Advanced Polymers GmbH 

https://www.grafe.com

Ausgabenartikel KU12-21

Ob das Markierungspigment in dem Produkt enthalten ist, lässt sich entweder mittels fluoreszierender Röntgenstrahlen oder fluoreszierendem Licht feststellen.

In der Textilindustrie kommen Produktfälschungen sehr häufig vor. Die speziellen Markierungspigmente lassen sich auch in Kunststofffasern für Kleidung einarbeiten.