Kunststoffe gewinnen durch Zusätze

Zu Pigmenten und Farbstoffen schreibt Treffert, Bingen, das „die Medizintechnik immer bunter wird. Man geht von Weiß bis Blautönen immer mehr zu sehr bunten Farben über, wobei die Losgrößen kleiner werden, da die Farbenvielfalt größer wird.“ Neben diesem die Fertigungskosten steigernden Vorgang ist vor allem für die Medizintechnik ein weiterer Umstand von Bedeutung, auf den Deifel, Schweinfurt, hinweist: „Durch die bessere Analytik können immer geringere Spurenverunreinigungen in den Pigmentstoffen nachgewiesen werden, die dazu führen, dass Pigmente nicht mehr für spezielle Anwendungen zugelassen beziehungsweise empfohlen werden können. Hier sind in der Zukunft die Pigmenthersteller in der Pflicht, entsprechende Ersatzpigmente zu entwickeln.“

In eine ähnliche Richtung zielt eine von Lehmann & Voss, Hamburg, mitgeteilte Entwicklung, bei der es darum geht, Lebensmittelverunreinigungen durch während deren Fertigung entstehende Schäden an den aus Kunststoffen bestehenden Fertigungseinrichtungen durch Verschleiß oder Beschädigung zu vermeiden. Derartige Verunreinigungen sollen detektierbar sein. Erreicht wird dies durch ein Compound, das Abrieb und Bruchstücke daraus erstellter Kunststoffteile wie zum Beispiel Becher einer Transporteinrichtung sowohl magnetisch als auch visuell bis zu Größen von 1 mm aufspürbar macht. Diese Entwicklung wurde durch „vermehrte Forderung seitens der Industrie nach detektierbaren Kunststoffteilen, die direkt oder indirekt in Kontakt zu Lebensmitteln stehen“, ausgelöst. „Die eingesetzten Kunststoffe müssen zudem konform zu Normen und Spezifikationen der Lebensmittelindustrie sein, wie EU 10/2011 und FDA CFR 21.177.“ Diese detektierbaren Compounds sind auf der Basis nahezu aller thermoplastischen Polymere wie PE, PP, PA, POM, PES und PEEK verfügbar. Zu Additivbatches wiederholt Macomass, Aschaffenburg, die Aussage des Vorjahres, dass „Wärmeleitfähigkeit bei Motoren und Elektronikbauteilen nach wie vor eine wichtige Rolle“ spielt. Albis, Hamburg, verweist auf Permanent-Antistatika und darauf, dass Amin freie Antistatika zur Verfügung stehen. Biesterfeld, Hamburg, führt „Biozid freie antimikrobielle Masterbatches“ als Trend an.

Verpackungsbeispiel einer PLA-basierten Lebensmittelverpackung mit Barriere-Additiv. (Bildquelle: BYK)

Spezifische Trägermaterialien werden bevorzugt

„Aufgrund der gestiegenen technischen Anforderungen der Endprodukte geht“ nach Deifel „der Trend weg von den sogenannten Universal-Trägermaterialien. Die meisten Farbeinstellungen werden inzwischen trägerspezifisch ausgearbeitet, um sicherzustellen, dass sich das Trägerpolymer einhundertprozentig mit dem Kundenkunststoff verträgt und die technischen Eigenschaften nicht durch das Masterbatch negativ beeinflusst werden.“ Macomass berichtet von einer „Verbesserung von leicht dispergierbaren Trägermaterialien zur optimalen Dosierung.“ Spezielle Trägermaterialien werden von Biesterfeld und Lifocolor, Lichtenfels, hervorgehoben. Erstere benennt EVA. Letztere geht auf PPS ein, das als „Material der Zukunft für besondere Anforderungen“ bezeichnet wird und „wegen der steigenden Nachfrage“ neu als Trägermaterial für Masterbatches „in ausgewählten RAL-Farben“ zur Verfügung steht. Granula, Merenschwand, Schweiz, verweist auf „erste Anwendungen in nachhaltigen Polymeren“, die „nun realisiert werden.“ Beispielhaft werden „Kaffeekapseln in kompostierbarem PLA mit entsprechenden geprüften Bio-Farbmasterbatches“ genannt. Auch für Albis sind „biobasierte“ und „bioabbaubare“ Trägermaterialien im Trend ebenso wie „Träger auf Recyclat-Basis.“

(Farb-) Masterbatches, Additive und Filamente: Auf der letzten Fakuma 2015 boten die Rohstoffhersteller viele Neuheiten, die die Produktqualität erhöhen sowie das Verarbeiten vereinfachen. Auch die Palette an Biokunststoffe wächst. (Bildquelle: Schall)

Eleganz durch Farben

„Bei den Farben sind Batches mit Perlmuttschimmer insbesondere bei pastelligen Farben und Weißtönen im Kommen“, teilt Macomass mit und „sieht ebenso elegante Gold-, Silber- und Kupfertöne mit matter Oberfläche im Trend. Darüber hinaus sind Marmor- und Terrazzo-Effekte ein Thema.“ Auch Lifocolor spricht von „pastelligen Farben einer Frühjahr/Sommer-Kollektion.“ Dagegen wird die Herbst/Winter-Kollektion von knalligen Farben dominiert. Die erstere Kollektion und die „Trendfarben der jährlichen Colour-Road wurden entwickelt, um Anwendungen in allen Branchen, sei es Automobil, Elektro, Medizin, Spiel-, Schreib- und Haushaltswaren, das heißt, in allen Industriebranchen bemustern zu können.“ Treffert schreibt, dass „der Trend zu Metall-Ersatz durch Kunststoff“ mittels „High Performance Polymers auch bei den Farbeinstellungen zu beobachten ist.“ Außerdem „steigt der Trend in Farben mit der Funktion Lasermarkieren weiter sehr stark an. Die Anforderungen an die Qualität“, gemeint sind „Farbe und Kontrast zwischen Basisfarbe und Farbe der Lasermarkierung sowie die Markiergeschwindigkeit sind höher.“ Biesterfeld spricht hinsichtlich der Effekt-Wirkung ihrer Additiv-Batches die „keimfreie Oberfläche“ an und ergänzt, dass „der Markt für antimikrobielle Anwendungen stark steigt“ und „Silber sowie Nano-Silber kritisch betrachtet werden.“

Eine Chemikerin, untersucht die Anwendungsmöglichkeiten von Kunststoffadditiven und Pigmenten nach der Analyse verschiedener Proben. (Bildquelle: BASF)

Steigende Temperaturbeständigkeit der Farbmittel

Nach Granula „muss die Temperaturstabilität der verwendeten Pigmente weiterhin steigen, weil die Prozessbedingungen immer anspruchsvoller werden und somit das Verarbeitungsfenster für Polymer und Farbe immer enger“ wird. Auch Treffert spricht „die Anforderungen an die Temperaturbeständigkeiten der Farbmittel“ an, die „aufgrund der höheren Temperaturanforderungen bei der Verarbeitung von High Performance Polymers wie PPA, PSU, PEEK etc. steigen.“ Zur Verarbeitung der Batches weist Albis auf eine „niedrige Dosierung von Liquid Granules“ hin.

Pigmente und Additive bestimmen Batch-Preise

Deifel geht abschließend auf wirtschaftliche Gesichtspunkte ein und berichtet, dass sich die Firma „als Masterbatch-Hersteller oftmals mit Forderungen nach Preisreduzierung konfrontiert sieht, wenn die Polymerpreise rückläufig sind. Kostentreiber für den Preis eines Masterbatches sind aber im Wesentlichen die eingesetzten Pigmente und/oder Additive und nicht die Polymere. Eine hohe Volatilität wie bei den Polymeren sucht man bei den Pigmenten vergebens – hier geht der Trend meist nur in eine Richtung. Leider verfolgt der klassische Kunststoffverarbeiter in der Regel nicht diese Preistrends beziehungsweise man findet keine Preisindizes für Pigmentrohstoffe im Netz. Natürlich gibt es auch teilweise günstigere Einkaufsquellen für Pigmentrohstoffe, nur haben diese dann teilweise nicht die geforderten Zulassungen für zum Beispiel Spielzeuge oder Lebensmittelbedarfsgegenstände. Eine Umstellung bestehender Rezepturen, um einen günstigeren Preis zu erzielen, geht oftmals nicht ohne Einbußen bei der Qualität.“

Rohstofftrends der Fakuma 2014