Polyesterfolie ist biaxial orientierte PET-Folie, kurz BOPET: eine Folie aus Polyethylenterephthalat, die im Herstellprozess in Längs- und Querrichtung gereckt und danach unter Spannung thermofixiert wird. In der Elektroisolierung läuft sie in der Isolierstoffklasse B mit einer Dauertemperatur von 130 °C nach IEC 60085 und einer Durchschlagsfestigkeit von rund 180 V/µm bei dünnen Typen. Mylar, HOSTAPHAN, Melinex und Lumirror sind keine eigenen Werkstoffe, sondern Handelsnamen genau dieser Folie.
Das Wichtigste in Kürze
- Polyesterfolie, PET-Folie und BOPET bezeichnen dieselbe Werkstoffklasse.
- Die Marken Mylar, HOSTAPHAN, Melinex und Lumirror unterscheiden sich im Hersteller und in den Typenreihen, nicht im Grundwerkstoff.
- Für die Auslegung zählt die Dauertemperatur von 130 °C, nicht der oft zitierte Kurzzeitwert von 150 °C.
- Die Durchschlagsfestigkeit fällt mit steigender Dicke, von rund 174 V/µm bei 23 µm auf rund 65 V/µm bei 500 µm.
- Höhere Wärmeklassen erreicht dieselbe PET-Lage erst als Kaschierverbund, mit Polyestervlies als DMD oder mit Aramidpapier als NMN.
Polyesterfolie entsteht durch Extrusion und biaxiales Recken
PET-Granulat wird aufgeschmolzen und als dünner Film auf eine gekühlte Walze abgelegt. Danach folgen zwei Reckschritte: zuerst in Maschinenrichtung über beheizte Walzen, die sich immer schneller drehen, anschließend quer dazu in einem Spannrahmen. Beim Recken richten sich die Molekülketten in beiden Richtungen aus. Aus dieser Ausrichtung stammen die Eigenschaften, für die PET in der Elektrotechnik gekauft wird: hohe Zugfestigkeit in Längs- und Querrichtung, Formstabilität unter Zug und eine Wasseraufnahme von nur 0,3 Prozent.
Der letzte Schritt entscheidet über das Verhalten im Betrieb. Die gereckte Bahn wird unter Spannung bei hoher Temperatur fixiert, sonst zieht sie sich bei Wärme in Richtung ihrer Ausgangsmaße zurück. Wie stark eine Folie schrumpft, hängt deshalb an der Thermofixierung des Herstellers und am Folientyp, nicht am Werkstoff PET. Beim Kaschieren, beim Wickeln heißer Baugruppen und beim Vergießen ist der Schrumpf der Kennwert, der Ausschuss verursacht, wenn ihn niemand abfragt.
PET gehört zu den Thermoplasten und lässt sich deshalb umformen, falzen und unter Hitze in eine Endgeometrie bringen. Die vorgelagerte Folienextrusion legt fest, welche Dicken ein Hersteller überhaupt fahren kann, und damit auch, welche Dicken am Markt verfügbar sind.
Mylar, HOSTAPHAN, Melinex und Lumirror sind Handelsnamen derselben Folie
Die häufigste Wissenslücke im Markt betrifft die Marken. In Datenblättern, Zeichnungen und Lastenheften tauchen vier Namen auf, die dieselbe Werkstoffklasse meinen. Sie unterscheiden sich im Hersteller, in den Typenreihen und in den verfügbaren Oberflächen.
| Handelsname | Hersteller | Rolle im Markt |
|---|---|---|
| Mylar | Mylar Specialty Films, vormals DuPont Teijin Films | der bekannteste Name, wird oft stellvertretend für die Gattung benutzt |
| HOSTAPHAN | Mitsubishi Polyester Film | in der Elektroisolierung stark verbreitet, breites Dickfolien-Programm |
| Melinex | DuPont Teijin Films | häufig in Druck-, Grafik- und Etikettenanwendungen spezifiziert |
| Lumirror | Toray | im europäischen Elektromarkt seltener namentlich gefordert |
Für den Einkauf hat diese Unterscheidung eine praktische Folge. Steht auf der Zeichnung ein Markenname, ist zu klären, ob der Konstrukteur die Marke meint oder die Gattung. Meint er die Gattung, öffnet sich die Beschaffung auf mehrere Hersteller und die Lieferzeit sinkt. Meint er die Marke, etwa weil eine UL-Listung oder eine Kundenfreigabe daran hängt, bleibt es bei der Marke. GOBA arbeitet mit allen namhaften europäischen Herstellern zusammen und ist der größte europäische Converter für Mitsubishi-Hostaphan im Bereich Dickfolien, liefert aber ebenso die Schwestermarken.
Kennwerte von Polyesterfolie
| Kennwert | Wert | Anmerkung |
|---|---|---|
| Dauertemperatur | 130 °C | Isolierstoffklasse B nach IEC 60085 |
| Kurzzeitige Spitze | bis etwa 150 °C | kein Auslegungswert |
| Untere Einsatzgrenze | etwa minus 70 °C | bleibt bis dahin verarbeitbar und maßhaltig |
| Durchschlagsfestigkeit | rund 180 V/µm bei dünnen Typen | fällt mit steigender Dicke deutlich ab |
| Wasseraufnahme | 0,3 % | weitgehend unempfindlich gegen Luftfeuchte |
| Dichte | 1,395 g/cm³ | Grundlage für die Flächengewichts-Rechnung |
| UV-Beständigkeit | nicht gegeben | ohne Stabilisierung für Außeneinsatz ungeeignet |
| Handelsübliche Dicken | 23 bis 500 µm | GOBA konfektioniert 12 bis 350 µm |
Ein Wert wird in Datenblättern regelmäßig falsch übertragen. Die Durchschlagsfestigkeit von PET ist keine Materialkonstante, sie sinkt mit der Dicke. Aus den Katalogwerten eines Isolierstoffhändlers für Mylar A und HOSTAPHAN RN lässt sich das direkt nachrechnen: 4 kV Durchschlagspannung bei 23 µm ergeben rund 174 V/µm, 32,5 kV bei 500 µm nur noch rund 65 V/µm. Wer die häufig zitierten 180 kV/mm linear auf eine 350-µm-Folie hochrechnet, überschätzt die Spannungsfestigkeit um mehr als das Doppelte. Für die Auslegung zählt die Durchschlagspannung bei der Dicke, die tatsächlich verbaut wird.
Auch bei der Temperatur lohnt der zweite Blick. In der Literatur stehen 100, 130 und 150 °C nebeneinander, ohne dass jemand den Unterschied benennt. Für die Elektroisolierung gilt die Dauertemperatur der Isolierstoffklasse B mit 130 °C. Die 150 °C sind ein Kurzzeitwert, die 100 °C stammen aus Anwendungen ohne elektrische Last. Wer nach der Spitze auslegt, baut eine Isolierung, die im Dauerbetrieb altert.
Polyesterfolie auswählen: die Reihenfolge, die Fehler vermeidet
Die Auswahl scheitert selten am Werkstoff und meistens an der Reihenfolge. Wer mit der Dicke anfängt, hat den teuersten Parameter zuerst gesetzt und muss danach die Temperatur retten. Diese Reihenfolge hat sich in der Fertigung bewährt:
- Temperaturklasse festlegen. Bleibt die Wicklung dauerhaft unter 130 °C, ist blanke PET-Folie richtig. Darüber führt kein Weg an einem Verbund oder an einem anderen Werkstoff vorbei.
- Erforderliche Durchschlagspannung bestimmen und gegen die Dicke prüfen, nicht gegen den Katalogwert in kV/mm.
- Dicke wählen, aus Spannungsfestigkeit und aus der geforderten Steifigkeit. Dünne Folien legen sich in enge Nuten, dicke Folien stehen als Formteil.
- Oberfläche festlegen: klar, matt, chemisch vorbehandelt für Lack- und Klebstoffhaftung oder metallisiert.
- Schrumpfverhalten abfragen, sobald die Folie im Prozess Wärme sieht. Hersteller führen eigene Typen mit niedrigem Querschrumpf, etwa in 36, 50 und 75 µm.
- Kaschierung prüfen, wenn Temperaturklasse und mechanischer Schutz gemeinsam gefordert sind.
Für die Zuordnung von Dicke und Anwendung genügt in den meisten Projekten diese grobe Staffel. Sie ersetzt keine Auslegung, sortiert aber die Anfrage vor:
| Dickenbereich | Typischer Einsatz |
|---|---|
| 12 bis 36 µm | Lagen- und Windungsisolation, Wickelfolie, Dielektrikum in Folienkondensatoren |
| 50 bis 125 µm | Nutauskleidung und Phasenisolation in kleinen und mittleren Motoren |
| 150 bis 250 µm | Nut- und Phasenisolation in größeren Maschinen, Formteile mit Falzkanten |
| 300 bis 350 µm | steife Formteile, Abdeckungen, Distanz- und Trennteile |
Die Oberfläche wird in Anfragen fast immer vergessen und entscheidet später über die Haftung. Klare Typen sind der Standard, ab etwa 190 µm wird die Folie ohnehin zunehmend milchig. Matte und angeraute Typen streuen Licht und nehmen Druckfarbe besser an, chemisch vorbehandelte Typen sind für Lacke, Klebstoffe und Kaschierklebstoffe ausgelegt, metallisierte Typen arbeiten als Barriere oder als Schirm. Wer eine Folie später verkleben oder bedrucken will, legt die Vorbehandlung im ersten Anlauf fest, sonst wird die zweite Serie zur Fehlersuche.
Kaschierung: wie aus Klasse B ein Verbund höherer Wärmeklasse wird
Bei 130 °C ist noch lange nicht Schluss, sobald der Aufbau stimmt. Dieselbe PET-Kernlage wandert durch Kaschierung in höhere Wärmeklassen, weil die Deckschichten die thermische Belastung übernehmen und die Folie mechanisch schützen. Zwei Verbunde dominieren den Motoren- und Transformatorenbau: DMD aus zwei Lagen Polyestervlies mit PET-Kern und NMN aus zwei Lagen Aramidpapier mit demselben PET-Kern.
Der Sprung ist wirtschaftlich interessant, weil er das teure Material auf die Außenlagen beschränkt. Ein NMN-Verbund kostet einen Bruchteil einer durchgehenden Aramidlage und hält die geforderte Klasse. Fertige Flächenisolierstoffe wie Trivoltherm folgen derselben Logik. Für die Auswahl heißt das: Erst prüfen, ob ein Verbund die Klasse liefert, bevor der Werkstoff gewechselt wird.
Wann Polyesterfolie reicht und wann Sie höher gehen müssen
Unsere Empfehlung ist eindeutig: Bis 130 °C Dauertemperatur ist blanke PET-Folie der richtige Werkstoff, und zwar auch dann, wenn im Lastenheft Reserve gefordert wird. PET ist preiswert, reißfest, formstabil und in jeder gängigen Dicke lieferbar. Wer aus Vorsicht gleich auf Aramid oder Polyimid geht, zahlt das Vielfache für eine Eigenschaft, die im Betrieb nie abgerufen wird.
Oberhalb von 130 °C Dauertemperatur endet der sinnvolle Einsatzbereich. Zwischen 155 und 180 °C sind Aramidpapier und NMN-Verbunde die richtige Wahl, ab 180 °C und für alles, was in die Nähe von 200 °C kommt, führt der Weg zu Polyimid, im Markt meist als Kapton spezifiziert. Der Preisunterschied zwischen PET und Polyimid liegt bei einem Vielfachen, deshalb lohnt es, die reale Wicklungstemperatur zu messen, statt sie zu schätzen. Zwei Punkte grenzen PET zusätzlich ab: Es ist nicht UV-stabilisiert und damit für dauerhaften Außeneinsatz ungeeignet, und es hydrolysiert bei dauerhaft hoher Temperatur in feuchter Umgebung.
Verwandte PET-Typen und benachbarte Folien
Nicht jedes PET ist BOPET. Amorphes A-PET und recyceltes R-PET haben andere Schwerpunkte und andere Zulassungen, sie ersetzen die gereckte Elektroisolierfolie nicht. Wer eine glasklare, steife Folie für nichtelektrische Anwendungen sucht, landet häufig bei Polystyrol-Folie, die günstiger, aber deutlich spröder ist. Den Überblick über die gesamte Materialgruppe, in der PET nur eine von mehreren Bahnen ist, gibt der Artikel zu Elektroisolierfolien.
Was beim Verarbeiten von Polyesterfolie zählt
Geliefert wird eine Rolle, verbaut wird am Ende ein Bauteil. Dazwischen liegt die Konfektionierung, und dort entstehen die Probleme, die im Datenblatt nicht stehen. GOBA schneidet PET-Folie auf Schnittrollen von 5 mm bis 1.600 mm Breite mit einer Breitentoleranz von ±0,1 mm, gewickelt auf Kerne mit 25, 55, 76 oder 152 mm Innendurchmesser. Mutterrollen bis 1.000 kg laufen mit bis zu 400 m pro Minute durch die Anlage, materialabhängig.
Bei dünnen Folien unter 36 µm entscheidet die Schnittkante über die Spannungsfestigkeit des fertigen Teils. Eine ausgefranste Kante ist eine Feldüberhöhung, an der die Isolierung zuerst durchschlägt. Deshalb fahren wir die Messerwelle bei dünnen Bahnen langsamer an und prüfen die Kante an der ersten Rolle, bevor die Serie läuft. Genauso wichtig ist die Wickelqualität: Eine Rolle mit Teleskopbildung oder ungleichmäßiger Wickelhärte läuft beim Kunden nicht sauber in die Wickelmaschine, auch wenn Breite und Dicke stimmen.
Als Formteil verarbeiten wir PET-Folie durch Stanzen, Falzen, Prägen und Bördeln, mit Materialdicken von 0,023 bis 3,0 mm und Teilegrößen bis 1.000 x 2.000 mm. Für Kleinserien und Muster arbeiten wir mit Bandstahlschnitten, weil das Werkzeug günstig und schnell verfügbar ist. Für Serien mit engen Toleranzen und hoher Stückzahl setzen wir Vollstahlwerkzeuge ein, die länger stehen und maßhaltiger schneiden. Komplexe Geometrien verformen wir unter Hitze, damit die Falzkante sitzt und die Oberfläche unbeschädigt bleibt.
Lohnt der Converter, oder schneidet man besser selbst?
Der Einwand kommt regelmäßig aus dem Einkauf: Standardrollen sind am Markt verfügbar, das Schneiden könnte man intern erledigen. Rechnerisch stimmt das, solange nur die Materialkosten betrachtet werden. In der Praxis entstehen die Kosten woanders. Eine Mutterrolle bindet Kapital und Lagerfläche, jeder Formatwechsel kostet Rüstzeit, und der Verschnitt an den Bahnrändern fällt beim Selbstschneiden voll beim Verarbeiter an. Dazu kommt die Prüfung: Wer Schnittkante und Wickelhärte nicht systematisch kontrolliert, findet den Fehler erst in der Wicklerei.
Unsere Empfehlung: Ab einem stabilen Jahresbedarf in wenigen festen Breiten lohnt der eigene Schnitt. Bei wechselnden Breiten, dünnen Folien und Teilen nach Zeichnung ist der Converter günstiger, weil er den Verschnitt über mehrere Kunden verteilt und die Anlage ohnehin eingerichtet hat. Wer sich unsicher ist, schickt uns eine Zeichnung und die Jahresmenge, wir rechnen beide Wege durch.
GOBA Fazit
Polyesterfolie ist der Standardwerkstoff der Elektroisolierung bis 130 °C. Die meisten Fehler bei ihrer Auswahl passieren an drei Stellen: an der Verwechslung von Marke und Gattung, an der linear hochgerechneten Durchschlagsfestigkeit und am ungefragten Schrumpf. Wer diese drei Punkte klärt, hat die Auslegung im Griff. GOBA führt die Gattung als Polyesterfolien-Programm mit allen gängigen Marken und konfektioniert sie zu Schnittrollen und Stanzteilen. Den Überblick über die übrigen Werkstoffe gibt unsere Seite zu Isoliermaterialien.
