PET-Folie ist ein biaxial orientiertes Kunststoffsubstrat aus Polyethylenterephthalatharz, einem thermoplastischen Polyester, der durch eine Polykondensationsreaktion entsteht. Bei der Herstellung wird geschmolzenes Harz zu einer flachen Folie extrudiert und dann sowohl in Maschinenrichtung als auch in Querrichtung gestreckt. Dieser als biaxiale Orientierung bekannte Streckprozess richtet die Polymerketten neu aus und erzeugt eine Folie mit einer ausgewogenen Kombination aus mechanischer Festigkeit, Dimensionsstabilität und optischer Klarheit, die nur wenige andere Kunststoffsubstrate erreichen können.
Was ist also Polyesterfolie in praktischer Hinsicht? Es handelt sich im Wesentlichen um dieselbe Materialfamilie wie PET-Fasern, die in Textilien verwendet werden, jedoch zu einer dünnen, flachen Blattform verarbeitet werden, die für Verpackung, Druck, Isolierung und industrielle Laminierung geeignet ist. Da das Basisharz chemisch inert und feuchtigkeitsbeständig ist, Polyesterfolie ist zur Standardträgerschicht für metallisierte Verpackungen, flexible Elektronik und Hochbarrierelaminate geworden.
Im Gegensatz zu Polyolefinfolien wie Polyethylen oder Polypropylen sind PET-Folien für die Steifigkeit nicht auf Zusatzstoffe angewiesen. Allein seine kristalline Struktur sorgt für ein Verhältnis von Steifigkeit zu Dicke, das es den Verarbeitern ermöglicht, dünnere Stärken zu verarbeiten, ohne die Bearbeitbarkeit auf Hochgeschwindigkeitsdruck- und Laminierlinien zu beeinträchtigen. Dies ist einer der Gründe, warum PET-Folienplatten häufig für Anwendungen eingesetzt werden, bei denen gleichzeitig Robustheit und eine glatte, bedruckbare Oberfläche erforderlich sind.
Vor der Auswahl einer Filmqualität überprüfen Verarbeiter in der Regel einen Standardsatz physikalischer Eigenschaften. Die folgende Tabelle fasst die Eigenschaften zusammen, die am häufigsten beim Vergleich von Polyesterfolienchargen oder bei der Qualifizierung der Lagerbestände eines neuen Lieferanten genannt werden.
| Eigentum | Typischer Bereich | Testreferenz |
| Dichte | 1,38 - 1,40 g/cm3 | ASTM D1505 |
| Zugfestigkeit (MD/TD) | 180 - 250 MPa | ASTM D882 |
| Bruchdehnung | 70 - 150 Prozent | ASTM D882 |
| Haze (klare Qualität) | 1,0 - 3,5 Prozent | ASTM D1003 |
| Betriebstemperatur | -60 °C bis 150 °C | Interner thermischer Test |
| Wasserdampfübertragung | 10 - 20 g/m2/Tag | ASTM F1249 |
Diese Werte variieren je nach Harzsorte, Streckverhältnis und Nachbehandlung, bilden aber die Grundlage, auf der die meisten technischen Datenblätter basieren. Insbesondere die Klarheit und das Zugverhalten neigen dazu, sich mit der Dicke zu verändern, weshalb die Auswahl der Stärke eine eigene Diskussion verdient.
Die Dicke von PET-Folien wird typischerweise in Mikrometern ausgedrückt und reicht von 9 Mikrometern für dielektrische Folien in Kondensatorqualität bis zu 350 Mikrometern oder mehr für starres Plattenmaterial, das in Tiefziehschalen verwendet wird. Die Auswahl der Dicke ist selten willkürlich; Sie wird durch die mechanischen Anforderungen des nachgelagerten Prozesses und der Endanwendungsumgebung bestimmt.
Dünne Stärken von etwa 12 bis 23 Mikrometern sind bei flexiblen Laminaten üblich, bei denen die Folie als Barrieree oder metallisierende Trägerschicht fungiert und bei denen es aus Kosten- und Flexibilitätsgründen auf die Minimierung des Gesamtvolumens des Laminats ankommt. Für gedruckte Etiketten und Beutelstrukturen, die der Handhabung und Druckspannung standhalten müssen, ohne unvorhersehbare Dehnungen zu verursachen, werden mittlere Stärken von 36 bis 50 Mikrometer bevorzugt. Stärkere Stärken über 75 Mikrometer werden in starren oder halbstarren Anwendungen eingesetzt, einschließlich Schutzüberzügen und Industrieisolierungen, bei denen Durchstoßfestigkeit Vorrang vor Flexibilität hat.
Die optische Klarheit von Polyesterfolien ist eine ihrer am meisten geschätzten Eigenschaften, insbesondere bei klaren PET-Folienblättern, die in sichtbaren Verpackungsfenstern und optischen Überzügen verwendet werden. Die Trübungswerte in Premium-Klarlacken bleiben unter 3 Prozent und ermöglichen eine nahezu glasartige Transparenz ohne das Gewicht oder die Sprödigkeit von Glassubstraten. Mit zunehmender Dicke nimmt die Trübung tendenziell leicht zu, da mehr Materialvolumen zur Verfügung steht, durch das das Licht gestreut werden kann. In den meisten Produktionsbereichen erfolgt der Anstieg jedoch eher allmählich als linear.
Die Leistung einer transparenten Barriere ist eine separate, aber damit zusammenhängende Überlegung. Unbeschichtete PET-Folie bietet eine mäßige Beständigkeit gegen Sauerstoff und Feuchtigkeit, ihre Barriereeigenschaften verbessern sich jedoch erheblich, sobald sie metallisiert oder mit einer anorganischen Oxidschicht beschichtet wird, ohne dass die Transparenz, die für Klarfolienanwendungen erforderlich ist, beeinträchtigt wird. Diese Kombination aus visueller Klarheit und verbesserter Barriere ist der Grund, warum transparente Barrierefolien auf PET-Basis häufig in Lebensmittel- und Pharmaverpackungen verwendet werden, bei denen die Sichtbarkeit des Produkts ebenso wichtig ist wie die Haltbarkeit.
Hitzebeständiges PET ist einer seiner entscheidenden Vorteile gegenüber herkömmlichen Polyolefinfolien. Während Polyethylen bei etwa 100 °C zu erweichen beginnt und sich bei mäßiger Hitzeeinwirkung verformen kann, behält orientierte PET-Folie bei kurzzeitiger Einwirkung ihre Dimensionsstabilität bis zu etwa 150 °C bei und eignet sich daher für Retortenbeutelstrukturen, Heißabfüllverpackungen und Laminierungsprozesse, bei denen wärmeaktivierte Klebstoffe oder Extrusionsbeschichtungen zum Einsatz kommen.
Auch die Zugfestigkeit von Polyesterfolie übertrifft die meisten flexiblen Verpackungssubstrate auf einer dickebereinigten Basis. Da die Polymerketten während der biaxialen Orientierung gestreckt und ausgerichtet werden, widersteht die Folie einem Reißen und Dehnen unter der Spannung, die von Hochgeschwindigkeitsdruckmaschinen und Schneidgeräten ausgeübt wird. Diese mechanische Stabilität reduziert Bahnrisse und Registrierungsfehler während der Verarbeitung, was ein Hauptgrund dafür ist, dass PET als Trägerschicht gewählt wird, selbst wenn die endgültige Struktur zur Versiegelung oder Weichheit auf andere Materialien angewiesen ist.
Rohe PET-Folie hat eine relativ niedrige Oberflächenenergie, was es für Tinten, Klebstoffe und Beschichtungen schwierig macht, ohne zusätzliche Bearbeitung sicher zu haften. Chemisch behandelte PET-Folie löst dieses Problem, indem während der Produktion eine dünne Grundierung oder eine koronamodifizierte Oberflächenschicht aufgetragen wird, die die Oberflächenenergie erhöht und die Benetzbarkeit verbessert, bevor die Folie überhaupt eine Druckmaschine oder einen Laminator erreicht.
Der Produktionsablauf folgt im Allgemeinen einer konsistenten Abfolge von Phasen und reicht vom Rohharz über die Orientierung bis hin zur Oberflächenmodifikation und Qualitätsprüfung.
Die chemische Behandlungsstufe wird typischerweise nur auf einer Seite oder auf beiden Seiten angewendet, abhängig von der beabsichtigten Laminierungsstruktur. Für Druck- und Laminieranwendungen ist einseitig behandeltes Material üblich, während zweiseitig behandelte Folien Strukturen unterstützen, die eine Haftung auf beiden Oberflächen erfordern, wie beispielsweise doppelseitig beschichtete Barrierelaminate.
Ein technisches Datenblatt für PET-Folien ist das wichtigste Referenzdokument, das Verarbeiter verwenden, um zu bestätigen, dass eine Rolle die Verarbeitungs- und Endverwendungsanforderungen erfüllt, bevor sie in die Produktion geht. Ein gut vorbereitetes TDS meldet mechanische Werte getrennt für die Maschinenrichtung und die Querrichtung, da die orientierte Folie nicht isotrop ist und sich entlang jeder Achse unterschiedlich verhält.
Über die mechanischen Werte hinaus sollte ein vollständiges TDS für PET-Folien Trübungs- und Glanzwerte, thermische Schrumpfung bei einer bestimmten Temperatur, Reibungskoeffizient und den Grad der Oberflächenbehandlung, ausgedrückt in Dyn-Einheiten, umfassen. Verarbeiter, die mehrere Rollen vergleichen, sollten neben den Rohzahlen immer auch Testbedingungen anfordern, da Werte, die unter unterschiedlichen Feuchtigkeits- oder Temperaturbedingungen gemessen wurden, nicht direkt vergleichbar sind.
Bei der Auswahl der richtigen PET-Folienblätter kommt es darauf an, Stärke, Behandlung und optische Qualität an die mechanischen und optischen Anforderungen des Endprodukts anzupassen. In der folgenden Tabelle sind gängige Auswahlszenarien und die jeweils typischerweise priorisierten Attribute aufgeführt.
| Bewerbung | Prioritätsattribut | Typische Note |
| Retortenbeutel-Laminat | Hitzebeständigkeit | Behandelt, 12-16 um |
| Metallisierte Barrierefolie | Barriereleistung | Unbehandelter Kern, 12 um |
| Bedrucktes Etikettenobermaterial | Zugstabilität | Behandelt, 36-50 um |
| Klares Verpackungsfenster | Optische Klarheit | Unbehandelt, klar, 25-50 um |
| Schutzfolie | Durchstoßfestigkeit | 75-125 um |
Bei sichtbaren Verpackungsfenstern stehen geringe Trübung und hoher Glanz im Vordergrund, da etwaige Verzerrungen für den Endverbraucher sofort erkennbar sind. Bei strukturellen oder barriereorientierten Laminaten sind mechanische Stabilität und Behandlungsgrad wichtiger als absolute Transparenz. Die Überprüfung eines Muster-TDS anhand dieser Prioritäten vor der Festlegung eines Produktionslaufs trägt dazu bei, später im Prozess eine nicht übereinstimmende Materialauswahl zu vermeiden.
Es wird hauptsächlich als Barriere- oder Strukturschicht in Laminaten, als bedruckbares Obermaterial für Etiketten und als durchsichtiges Fenstermaterial in flexiblen Verpackungen verwendet, bei denen die Sichtbarkeit des Produkts erforderlich ist.
Die Folie selbst zersetzt sich unter normalen Lagerbedingungen nicht schnell, aber die Haltbarkeit eines fertigen Laminats hängt vom Klebstoff, der Versiegelungsschicht und der Lagerumgebung ab und nicht nur vom PET-Substrat.
Die Steifigkeit nimmt bei einer gegebenen Harzsorte ungefähr proportional mit der Dicke zu, weshalb dickere Stärken gewählt werden, wenn strukturelle Steifigkeit wichtiger ist als Flexibilität.
Nicht immer. Unbehandelte Folien eignen sich gut für Strukturen, die durch Extrusionslaminierung verbunden werden. Eine Oberflächenbehandlung ist jedoch im Allgemeinen erforderlich, wenn lösungsmittelbasierte Klebstoffe oder wasserbasierte Tinten verwendet werden.
Es sollte mindestens Zugfestigkeit, Dehnung, Trübung, thermische Schrumpfung und Oberflächenbehandlungsgrad angeben, jeweils spezifiziert mit der verwendeten Testmethode und den verwendeten Bedingungen.