Wahl eines Beschichtungssystems für Aluminiumband im Außenbereich: PE vs PVDF vs HDPE.

Was ist der eigentliche chemische Unterschied zwischen PE, HDPE und PVDF?

PE und HDPE sind beides Harze der Polyesterfamilie; PVDF ist ein Fluorpolymer. Standard-Polyester und hochbeständiger Polyester teilen dasselbe allgemeine Harzgerüst, aufgebaut um Kohlenstoff-Wasserstoff- und Kohlenstoff-Sauerstoff-Bindungen, während PVDF um Kohlenstoff-Fluor-Bindungen aufgebaut ist, die zu den stärksten der organischen Chemie gehören.

Dieser chemische Unterschied ist die ganze Erklärung für das Leistungsgefälle. HDPE verbessert Standard-PE durch eine modifizierte Harzformulierung und bessere UV-Stabilisatoren innerhalb derselben Polyesterfamilie, nicht durch eine grundlegend andere Chemie. Das Fluorpolymergerüst von PVDF ist es, das ihm eine deutlich bessere Langzeitbeständigkeit gegen UV-Abbau verleiht.

Was hält im Außenbereich am längsten?

PVDF, in der Regel mit deutlichem Abstand. PVDF-Beschichtungen sind branchenweit dafür anerkannt, Farbe und Glanz bei anhaltender UV- und Witterungseinwirkung länger zu halten als Systeme der Polyesterfamilie, mit hoher Beständigkeit gegen Kreiden, Ausbleichen und chemischen Angriff durch Schadstoffe und salzhaltige Luft.

Standard-PE ist die wirtschaftlichere Option und neigt bei längerer UV-Einwirkung stärker zum Kreiden und Ausbleichen, weshalb es in der Regel für den Innenbereich, für milde oder für kürzere Außeneinsätze vorgesehen ist. HDPE als aufgewertete Polyesterformulierung liegt zwischen beiden: deutlich bessere UV- und Farbhaltungsleistung als Standard-PE, ohne das Niveau von PVDF zu erreichen.

Geht diese Beständigkeit zulasten der Umformflexibilität?

Ja, das ist ein echter Zielkonflikt, keine Marketingunterscheidung. Beschichtungen der Polyesterfamilie, einschließlich PE und HDPE, sind in der Regel auf höhere Umformbarkeit ausgelegt und eignen sich für Tiefziehen und engere Biegungen. Beschichtungen der Klasse PVDF sind in der Regel weniger flexibel, was mit ein Grund dafür ist, dass manche Fertigungsprogramme gezielt ein Polyestersystem für einen anspruchsvollen Umformvorgang vorgeben, auch wenn die Bewitterungsleistung von PVDF sonst bevorzugt würde.

Das ist einer der Gründe, warum Legierung, Zustand, Dicke und Beschichtungssystem gemeinsam spezifiziert werden und die Beschichtung nicht zuletzt gewählt wird. Ein enger Biegeradius, der in einem HDPE-System einwandfrei funktioniert, kann in einem PVDF-Film Haarrisse bilden, wenn der Umformvorgang bei der Wahl der Beschichtung nicht berücksichtigt wurde.

Was ist AAMA 2605, und spielt es für einen Coil-Auftrag eine Rolle?

AAMA 2605 ist die oberste Stufe des dreiteiligen Spezifikationssystems der American Architectural Manufacturers Association für organische Beschichtungen auf Aluminium, verbunden mit 70% PVDF-Fluorpolymersystemen und branchenweit als Referenzpunkt für Beschichtungen verwendet, von denen eine langfristige Leistung bei langer Außennutzung erwartet wird. AAMA ist inzwischen Teil der Fenestration and Glazing Industry Alliance, die die Spezifikation heute pflegt.

Es ist eine nützliche Spezifikation, deren Namen man kennen sollte, wenn ein Projekt eine Leistung der „AAMA 2605-Klasse“ verlangt, da diese Formulierung die Kurzform für eine bestimmte, gut dokumentierte Leistungsstufe ist und keine vage Qualitätsaussage. Zur Klarstellung des Umfangs: Dies ist Kontext aus der Branche und keine Aussage, dass Orbit eine AAMA-Zertifizierung besitzt. Die von Orbit bestätigten Zertifizierungen sind ISO 9001, ISO 14001 und ISO 45001.

Wie wird das Ausbleichen der Farbe tatsächlich gemessen?

Durch Delta E (ΔE), die branchenübliche Methode zur Quantifizierung der Farbveränderung auf einer beschichteten Platte im Zeitverlauf, definiert in ASTM D2244. Ein niedrigeres ΔE nach einer bestimmten Expositionsdauer bedeutet, dass die Farbe weniger von ihrem ursprünglichen Zustand abgewichen ist.

Delta E ist die gemeinsame Sprache, mit der ein technisches Datenblatt einer Beschichtung oder eine Spezifikation die Farbhaltung beschreibt, daher lohnt es sich, den Begriff zu kennen, auch wenn der konkrete Grenzwert für ein bestimmtes Projekt durch die Spezifikation festgelegt wird, nach der Sie arbeiten, und nicht durch den Coil-Lieferanten.

Welches System passt tatsächlich zu welcher Exposition?

Moderate oder geschützte Umgebungen eignen sich in der Regel für PE, wo die geringeren relativen Kosten nicht durch viel praktischen Nutzen eines höherwertigen Systems aufgewogen werden. Umgebungen mit höherer UV-Belastung, Küstenumgebungen oder solche mit langer Nutzungserwartung sprechen in der Regel für HDPE oder PVDF, in dieser Reihenfolge zunehmender Beständigkeit und typischerweise zunehmender Kosten.

• PE. Wirtschaftlich, gute Umformbarkeit, geeignet für geschützte Exposition oder kürzere Nutzungserwartungen.
• HDPE. Ein beständigeres Polyestersystem, wenn die Außenlebensdauer über Standard-PE hinausgehen soll, bei weiterhin guter Umformbarkeit.
• PVDF. Die längste Farb- und Glanzhaltung bei anhaltender UV- und Witterungseinwirkung, auch bei Küsten- und Architekturprojekten, auf Kosten einer etwas geringeren Umformflexibilität.

Wo passen PU, PUPA, Epoxy, Acryl und Epoxy-PE in dieses Bild?

Sie decken Anforderungen jenseits der Skala der Außenbeständigkeit von PE, HDPE, PVDF ab. PU und PUPA (Polyurethan und Polyurethan-Polyamid) sind in der Regel für Härte und Abriebfestigkeit anerkannt, nützlich dort, wo eine Oberfläche neben der Witterung auch mechanischen Verschleiß erfährt. Epoxy, Acryl und Epoxy-PE runden das Orbit-Programm für Anwendungen mit anderen Prioritäten ab.

Welches davon zu einem bestimmten Projekt passt, hängt von der konkreten Kombination aus Exposition, mechanischem Verschleiß und Umformung ab, die die Anwendung mit sich bringt, und wir bestätigen das anhand Ihrer Spezifikation, statt bei jedem Auftrag standardmäßig das oben genannte Trio der Außenbeständigkeit anzusetzen.

Wie schneiden PE, HDPE und PVDF im Überblick ab?

Das Beschichtungsprogramm von Orbit umfasst PE, HDPE, PVDF, PU, PUPA, Epoxy, Acryl und Epoxy-PE, mit Oberflächenoptionen einschließlich Uni, Metallic, Holzdekor, gebürstet, matt, glänzend, strukturiert sowie Anti-Graffiti- und antibakterieller Varianten, in RAL oder Sonderfarben. Die Garantien betragen je nach Anwendung und Umgebung 5 bis 20 Jahre und werden anhand der Spezifikation bestätigt. Die National Coil Coating Association (NCCA) ist der Branchenverband, der Coil-Coating-Unternehmen in Nordamerika vertritt.

Häufige Fragen

Quellen

• Fenestration and Glazing Industry Alliance (FGIA): pflegt die Stufen der AAMA-Beschichtungsspezifikation, einschließlich AAMA 2605.
• National Coil Coating Association (NCCA): der Branchenverband, der Coil-Coating-Unternehmen in Nordamerika vertritt.