PTFE-freie Beschichtungen: Auswahl mikronisierter Wachse für Kratzfestigkeit und Mattierung

Überblick über die wichtigsten technischen Mechanismen und Formulierungen

Angetrieben durch die Richtung der PFAS-Verordnung prüfen immer mehr Beschichtungs- und Tintenformulierer fluorfreie Alternativen zu PTFE-Wachspulvern.

Die Entfernung von PTFE aus einem etablierten System ist selten ein eins-zu-eins-Tausch. PTFE vereint geringe Reibung, hohe thermische Beständigkeit und Brünierbeständigkeit in einem Material. Nicht fluoriert mikronisierte Wachse decken viele dieser Funktionen ab, aber die richtige Wahl hängt von Ihren Heilungsbedingungen und der Immobilie ab, die Ihnen am meisten am Herzen liegt.

In diesem Artikel wird erklärt, was PTFE in einer Folie bewirkt, was mikronisierte Wachse aus PE, oxidiertem PE, Amid und PP abdecken können und wo noch Kompromisse bestehen.

Welche Rolle spielt PTFE in Beschichtungen?

In Beschichtungs- und FarbfilmeMikronisiertes PTFE-Wachs trägt hauptsächlich zu drei Dingen bei:

1. Geringe Reibung und Oberflächenschlupf PTFE hat eine sehr niedrige Oberflächenenergie, sodass berührende Objekte über die Folie gleiten, anstatt sich einzugraben.

2.Thermischer Widerstand PTFE schmilzt weit über den typischen Backtemperaturen und bleibt daher während der Härtungszyklen von Spulen, Dosen und Pulvern fest.

1. Beständigkeit gegen Brünieren und Metallmarkierungen Starre Partikel tragen dazu bei, glänzende Polierflecken auf matten Oberflächen und graue Flecken zu reduzieren, die durch Metallgegenstände entstehen, die an der Folie reiben.

Der Ausgangspunkt besteht darin, zu wissen, welche davon in Ihrer Bewerbung am wichtigsten sind. Wenn Sie hauptsächlich Rutsch- und Kratzfestigkeit bei Holzbeschichtungen und -tinten für Umgebungstemperaturen oder bei geringer Einbrenntemperatur benötigen, sind PE oder modifizierte Wachse häufig die geeignete Lösung. Wenn Ihr Prozess das Backen bei hohen Temperaturen oder schwere Metallmarkierungsbedingungen erfordert, muss bei der Auswahl der Sorte sorgfältiger vorgegangen werden.

Was kann jede Art von mikronisiertem Wachs abdecken?

Kein einzelnes nichtfluoriertes Wachs reproduziert alle PTFE-Eigenschaften. Der praktische Ansatz besteht darin, Polymertyp, Tropfpunkt, Polarität und Partikelgröße an die von Ihnen benötigte Eigenschaft anzupassen. In der Tabelle sind die in unserer Produktbroschüre aufgeführten MILLWAX™-Sorten aufgeführt; Die endgültigen Spezifikationen finden Sie im TDS.

Jenseits des Tisches

Wachse vom PE-Typ sind in der Regel der Ausgangspunkt für Rutschfestigkeit, Abriebfestigkeit und Antiblocking in Systemen, die bei Umgebungsbedingungen aushärten. Oxidiertes PE und modifizierte Typen lassen sich leichter in wasserbasierte Systeme integrieren. Amidwachse sorgen für Zähigkeit und Abriebfestigkeit. PP-Wachse haben einen höheren Tropfpunkt und werden häufig dort eingesetzt, wo Mattierungsgleichmäßigkeit und Polierbeständigkeit Priorität haben. Die tatsächliche Leistung variiert je nach Formulierung.

Anwendungen und Kompromisse

Holzbeschichtungen, UV- und PU-Lacke

Normalerweise der einfachere Bereich für einen PTFE-freien Austausch. Wachse vom Typ PE für Rutsch- und Kratzfestigkeit, PP- oder Amidwachse für Mattierungsgleichmäßigkeit und Polierbeständigkeit.

Hinweis: Achten Sie bei glänzenden Klarlacken auf Partikelgröße und Klarheit. Eine Änderung des Wachstyps verändert die Oberflächenverteilung des Mattierungsmittels, sodass das Verhältnis von Wachs zu Mattierungsmittel möglicherweise neu ausbalanciert werden muss, um den Zielglanz beizubehalten.

Industrielacke, Überdrucklacke und Tinten PE-artige, oxidierte PE- und Amidwachse bewirken Abriebfestigkeit, Antiblocking und Rutschfestigkeit.

Hinweis: Bei nicht fluorierten Wachsen muss möglicherweise die Dosierung oder Qualität angepasst werden, um einen ähnlichen Reibungskoeffizienten zu erreichen. Berücksichtigen Sie auch die Aufdruckklebung und Folienprägung.

Coil- und Dosenbeschichtungen Dies ist das anspruchsvollste Szenario und erfordert die sorgfältigste Auswahl. Die Spitzentemperaturen des Metalls überschreiten häufig 200 °C und liegen damit über dem Tropfpunkt der PE-, PP- und Amidwachse. Im Gegensatz zu PTFE schmelzen diese Wachse im Ofen und rekristallisieren beim Abkühlen, sodass die Abkühlkurve und die Abschreckbedingungen Einfluss auf die endgültige Oberfläche, den Glanz und die Metallmarkierungsleistung haben.

Pulverbeschichtungen PE-, PP- und Amidwachse können die Kratzfestigkeit, Antiblockierung und Rutschfestigkeit der Oberfläche verbessern. Die besonderen Textureffekte von reinem PTFE sind schwieriger zu reproduzieren.

Hinweis: Glanzverschiebung und Überlackhaftung.

Wie wir bei der Auswahl mit Ihnen zusammenarbeiten

Unser technisches Team bietet Auswahlberatung und eine Referenz zur Anfangsdosis basierend auf Ihren System- und Leistungszielen und nimmt anschließend Anpassungen auf der Grundlage Ihres Test-Feedbacks vor.

Um die MILLWAX-Qualitäten genauer einzugrenzen, ist es hilfreich, uns Folgendes mitzuteilen, wenn Sie Kontakt mit uns aufnehmen:

• Harz- und Aushärtesystem: 2K-PU, UV-Acrylat, wasserbasiertes Acryl/PUD, Polyester/Melamin-Spule, Epoxid-/Polyesterpulver usw.
• Trockenfilmdicke.
• Aushärtetemperatur und -zeit.
• Zielleistung: Glanz, Scheuerfestigkeit, Kratzfestigkeit, Reibungskoeffizient usw.

TDS und SDS sind verfügbar. Bitte Kontaktieren Sie uns für Muster und technischen Support →

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

F1: Kann ein mikronisiertes PE-Wachs PTFE-Wachs in jeder Formulierung ersetzen?

Nein. PE-Wachse eignen sich gut für Rutschfestigkeit, Abriebfestigkeit und Antiblocking in Systemen, die bei Umgebungsbedingungen aushärten, aber ihre Tropfpunkte (ca. 108–126 °C in unserem Bereich) liegen weit unter denen von PTFE. Für starke Einbrenn- oder schwere Polierbedingungen sind in der Regel PP-, Amid- oder Verbundstoffqualitäten eine Überlegung wert, die entsprechend Ihren Prozessbedingungen ausgewählt werden.

F2: Wie wirkt sich die Entfernung von PTFE auf die Mattierung aus?

Wachsart und Partikelgröße beeinflussen die Verteilung des Mattierungsmittels und die Mikrorauheit der Oberfläche. Nach einem Wachswechsel muss das Verhältnis von Wachs zu Mattierungsmittel möglicherweise neu angepasst werden, um den Zielglanz beizubehalten.

F3: Welche Partikelgröße sollte ich für Klarlacke wählen?

Dies hängt von der Filmdicke und dem Glanzziel ab. Grobe Partikel können die Klarheit und Bildschärfe beeinträchtigen, während sehr feine Partikel möglicherweise in dickeren Filmen verborgen bleiben. Unser technisches Team kann Sie auf der Grundlage Ihres Systems beraten.

F4: Was eignet sich für wasserbasierte Systeme?

Standard-PE- und PP-Pulver sind hydrophob und können in Wasser schwer zu benetzen sein. Oxidierte PE- (5006/5011/5018), Amid- (3101/3103/3106) und modifizierte synthetische (8105) Typen sind in unserer Broschüre als wasserbasiert oder wasser-/lösungsmittelbasiert aufgeführt und lassen sich normalerweise leichter benetzen; Der Entschäumungsbedarf sollte in Ihrem System bestätigt werden. Eine weitere Möglichkeit sind vordispergierte Wachsemulsionen.

F5: Wie sollte mit der Metallmarkierung umgegangen werden?

Metallmarkierungen sind graue oder dunkle Spuren, die entstehen, wenn Metallgegenstände auf einer Beschichtung reiben. Es bezieht sich auf Oberflächenreibung, Rauheit und Härte. Ein Wachs hilft, indem es die Reibung verringert und die Kratzfestigkeit verbessert. Unser technisches Team kann Ihnen helfen, basierend auf Ihren Back- und Kühlbedingungen eine geeignete Sortenrichtung zu ermitteln, und nimmt anschließend Anpassungen auf der Grundlage Ihres Test-Feedbacks vor.

MILLWAX™ von Rallychem | Additive technische Unterstützung, von der Anwendungsbesprechung bis zur zuverlässigen Massenproduktion.

Als ISO-zertifiziert Hersteller von mikronisiertem WachsRallychem liefert 100 % PTFE-frei mikronisiertes Polyethylenwachs (SAMWAX® PE-04) und amidmodifizierte Verbundwerkstoffe, die für eine enge D50/D90-Partikelgrößenkontrolle in industriellen Holz-, Coil- und Dosenbeschichtungen entwickelt wurden.