AW GmbH: Farbkonzentrate und Compounds für Hochtemperaturkunststoffe

Seit 1989 produziert die AW GmbH am Standort Lichtenfels Farbkonzentrate für Anwendungen in der kunststoffverarbeitenden Industrie. Wurde in der Vergangenheit der Fokus zumeist auf die Herstellung von Farb- und Additivbatches für Anwendungen in Lebensmittel- und Kosmetikverpackungen gelegt, erweitern nun Rezepturen für die Einfärbung von technischen Thermoplasten im Hochtemperaturbereich, für deren Entwicklung eine eigene, neue Abteilung geschaffen wurde, das Portfolio. Bei diesen Anwendungen können die Verarbeitungstemperaturen 400°C oder mehr betragen.

Wie bei der bisherigen Arbeit liegt auch hier der Fokus auf kundenspezifischer Farbauswahl, schneller Bemusterung und kurzen Produktions- bzw. Lieferzeiten auch bei kleinen Losgrößen.

Standardfarben und individuelle Ausarbeitungen als Masterbatch oder fertiges Compound 

Für Hochtemperaturthermoplaste aus der Familie der Polysulfone (PSU, PPSU, PESU) sowie für PEI und PEEK sind eine Reihe von Farben aus dem gesamten Farbkreis entwickelt worden. Diese sind als Masterbatch und als Compound verfügbar. Die transparenten, amorphen Polysulfone sowie PEI sind sowohl in deckenden wie auch in transparenten Einfärbungen erhältlich. Unter Berücksichtigung der Eigenfarbe und der Anwendung können neben Standardfarbmasterbatches auch verschiedene individuelle Farbcompounds bis hin zu hellen Gelb- und Orangetönen hergestellt werden. Masterbatches werden ab 1 kg produziert, Compounds ab einer Chargengröße von 5 kg.

Abbildung 1: Auswahl bereits ausgearbeiteter Einfärbungen - Obere Reihe: PEEK, Mitte links: PSU, Unten rechts: PEI transparent (Foto: AW GmbH)

Bestehende Expertise ermöglicht Produktportfolio für neue Anwendungsgebiete  

In mehrjähriger Entwicklungsarbeit in einem eigens dafür eingerichteten Technikum mit Doppelschneckenextrudern und Spritzgießmaschinen für Hochtemperaturanwendungen wurden verschiedene organische und anorganische Farbmittel für den Einsatz bis 400°C in den genannten Kunststoffen umfassend getestet und bewertet. Besonderes Augenmerk wurden auf Stabilität der Farbmittel und die Verarbeitbarkeit von Compounds/Masterbatches gelegt.

Die thermische Beständigkeit der eingesetzten Farbmittel ist dabei abhängig von folgenden Einflussfaktoren:

• Der Chemie des betreffenden Farbmittels

• Der jeweiligen Kristallmodifikation (bei Pigmenten)

• Der effektiven Einfärbekonzentration

• Der einzufärbenden Kunststoffart und Type

• Der Verarbeitungsbedingungen während der Fertigung, wie z.B. Verweilzeit, Heißkanal, etc. und

• Gegebenenfalls von Zuschlagstoffen im einzufärbenden Polymer, wie z.B. Füllstoffe, Additive, Stabilisatoren, usw. 

Den passenden Kunststoff für das jeweilige Einsatzgebiet 

Polysulfone (PSU, PPSU, PESU) kommen aufgrund ihres Eigenschaftsprofils vor allem in der Elektroindustrie, im Automobilbau und der Medizintechnik zum Einsatz. Weitere Anwendungen finden sich im Bereich von Haushaltswaren. Diese Polymergruppe zeichnet sich vor allem durch ihre hohe Festigkeit, hohe Hydrolyse- und Chemikalienbeständigkeit sowie herausragende Wärmeformbeständigkeit aus. Hinzu kommt eine ausgezeichnete Transparenz, wodurch auch transparente Einfärbungen möglich sind.

Das ebenfalls amorphe Polyetherimid (PEI) besitzt eine hohe Dimensions- und Temperaturstabilität, ist hochfest und gegen eine Vielzahl an Chemikalien auch bei höheren Temperaturen beständig. Zudem ist es inhärent flammwidrig und UV-stabil. Es kommt in der Elektroindustrie und im Automobilsektor zur Anwendung. Aufgrund seiner Beständigkeit gegen elektromagnetische Strahlung und Chemikalien hat es auch in der Medizintechnik Einzug gehalten.

Abbildung 2: Speziell bei Anwendungen in der Elektromobilität werden in Zukunft vermehrt auch eingefärbte Hochleistungskunststoffe zum Einsatz kommen. (Foto: iStockphoto/pexopol GmbH)       

Polyetheretherketon (PEEK), ein Vertreter der Polyaryletherketone, ist ein teilkristalliner Hochleistungswerkstoff mit einem breiten Eigenschaftsspektrum, das über einen großen Temperaturbereich stabil ist. PEEK kommt in Bereichen zum Einsatz, in denen höchste Temperaturbeanspruchung verbunden mit exzellenten mechanischen Eigenschaften und einer ausgezeichneten Chemikalienbeständigkeit und Reinheit dauerhaft notwendig sind u.a. in der Automobilindustrie, der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt sowie der Lebensmittelindustrie.

Abbildung 3: Für die Einfärbung des Hochleistungskunststoffes PEEK (Polyetheretherketon) wurde bereits ein Standardfarbsortiment ausgearbeitet. (Foto: pexopol GmbH)