Werkstoffratgeber · Daten mit Quellen

Werkstoffe für Kunststoffhülsen: PVC, PP, PE-HD, PS und ABS im Vergleich

ROLL Lab · aktualisiert am 24.10.2026 · Quellen am Seitenende

Überblick: drei Familien, sieben Varianten

Fast alle Kunststoffhülsen für Industrierollen in Europa bestehen aus drei Polymeren: Hart-PVC (auch PVC-U, weichmacherfrei), Polypropylen (PP) und Polyethylen hoher Dichte (PE-HD, englisch HDPE). Von jedem gibt es Neuware, Rezyklat und beim PP mit Calciumcarbonat (CaCO₃, Kreide) gefüllte Typen. Zwei Werkstoffe besetzen Nischen: ABS und Polystyrol (PS), vor allem für kleine Hülsen bei Klebebändern, Etiketten und technischen Folien.

Eine Warnung vor den Zahlen. Die Eigenschaften einer Hülse hängen vom Compound (Rezeptur, Füllstoffe, Stabilisatoren, Rezyklatanteil) und vom Prozess ab (Extrusion, Kühlung, Kalibrierung). Die folgenden Werte sind typische Bereiche der Basispolymere: Sie zeigen die Unterschiede, taugen aber nicht für die Unterschrift unter ein Lastenheft. Dafür brauchen Sie das Datenblatt des Lieferanten und einen Test.

Eigenschaften der Polymere im Vergleich

Quellen: HDT von SpecialChem (Bereiche je Polymerfamilie); Kriechverhältnis aus den Anforderungen der EN 13476-2 nach EN ISO 9967; Dichten, Moduln und Glasübergänge aus der technischen Polymerliteratur. Auswertung ROLL Lab.

Zwei nützliche Lesarten. Erstens: PVC hat etwa den doppelten Modul von PP und PE-HD. Bei gleicher Wand ist eine PVC-Hülse also deutlich steifer, und Steifigkeit zählt gegen das Beulen der Wand. Zweitens: Die beiden HDT-Werte erzählen verschiedene Geschichten. Bei leichter Last (0,46 MPa) hält PP über 100 °C, bei hoher Last (1,8 MPa) sinkt es auf 50–60 °C. Eine Hülse unter einer schweren Rolle arbeitet näher am zweiten Fall.

Wie man ein Datenblatt liest

Werte aus zwei Datenblättern sind nur vergleichbar, wenn sie aus denselben Prüfungen an bei 23 °C konditionierten Probekörpern stammen. Die wichtigen Normen sind wenige:

• Dichte: ISO 1183, in g/cm³;
• Zug-E-Modul: ISO 527; Biegemodul: ISO 178, in MPa oder GPa. Das ist der wichtigste Wert gegen das Beulen der Wand;
• Wärmeformbeständigkeit (HDT): ISO 75, mit 1,8 MPa (Verfahren A) oder 0,45 MPa (Verfahren B). Für eine Hülse unter einer schweren Rolle ist der Wert bei 1,8 MPa am realistischsten;
• Vicat-Erweichungstemperatur: ISO 306;
• Charpy-Schlagzähigkeit: ISO 179, nützlich, wenn auch bei −20 °C gemessen, für Anwendungen in der Kälte;
• Zeitstand-Zugversuch (Kriechen): ISO 899-1. Wenige Lieferanten geben ihn an, er kommt dem Verhalten der Hülse über die Zeit aber am nächsten.

Ein Datenblatt ohne Prüfverfahren erlaubt keinen Vergleich: Fordern Sie es vollständig an.

Fertige Hülsen im Vergleich: Daten des ROLL Lab

Die Polymereigenschaften reichen nicht: Es zählt die fertige Hülse. Einen öffentlichen Vergleich gleich großer Hülsen haben wir nicht gefunden; die folgenden Werte stammen aus Schätzungen des ROLL Lab. Die Werte sind Verhältnisse zu einer gleich großen Papphülse, die gleich 1 gesetzt ist.

So lesen Sie die Tabelle:

• Die Festigkeit bei 3 % folgt beim Kunststoff dem Kriterium der ISO 9969; Pappe wird meist nach ISO 11093-9 bis zum ersten Versagen geprüft. Die Prüfgeschwindigkeiten unterscheiden sich (2–5 mm/min gegenüber 50–65 mm/min): Das Verhältnis ist ein Anhaltswert, keine einheitliche Messung.
• Die Zyklen sind Mindestwerte aus der Praxis, keine Grenzen. Dass PE-HD-Neuware (über 3) unter dem Rezyklat (über 5) liegt, ergibt sich so aus den Praxisdaten.
• Es sind Kurzzeitversuche: Sie enthalten nicht das Kriechen über Wochen, das PP und PE-HD stärker trifft.

Nutzen Sie den Rechner unten oder öffnen Sie die Gewichtsberechnung der Kunststoffhülse als ganze Seite, mit Methode und Quellen.

Temperatur: das Kriterium, das trennt

Wärme ist der erste Filter. Nach denselben Daten des ROLL Lab sinkt die Festigkeit einer Hülse aus PVC-Neuware bei 50 °C gegenüber 25 °C um etwa 20 %, die einer Hülse aus PVC-Rezyklat um etwa 30 %. PVC hat seinen Glasübergang um 80 °C: In dessen Nähe bricht die Steifigkeit ein. Teilkristallines PP verliert Steifigkeit gleichmäßiger, startet aber niedriger. PE-HD ist bei gleicher Last das empfindlichste der drei.

Eine Faustregel des ROLL Lab, im Einzelfall zu prüfen: Bis 35–40 °C Betriebstemperatur lassen sich alle drei Polymere mit passender Wandreserve beherrschen; zwischen 40 und 60 °C ist PP oder PVC mit großer Reserve zu empfehlen; über 60 °C Dauertemperatur verlässt man den Bereich der Standard-Kunststoffhülsen.

Wärmeverformung sieht man auch mit bloßem Auge: Lange Hülsen, die einseitig in der Sonne liegen, biegen sich wie eine Banane. Nach Beobachtungen des ROLL Lab ist dieser Effekt bei PVC- und PE-HD-Rezyklat stärker.

Kriechen: Festigkeit, die mit der Zeit sinkt

Unter Dauerlast verformt sich ein Kunststoff langsam weiter. Für eine Hülse heißt das: Der Innendurchmesser zieht sich in den Tagen und Wochen nach dem Wickeln zu. Die Normen für thermoplastische Rohre geben einen nützlichen Bezug: Die EN 13476-2 verlangt ein Kriechverhältnis nach zwei Jahren (EN ISO 9967) von höchstens 2,5 für PVC-U und höchstens 4 für PP und PE. Übersetzt: Nach zwei Jahren kann die wirksame Steifigkeit von PVC auf 40 % des Anfangswerts sinken, die von PP und PE auf 25 %.

Bei einer Rolle, die Wochen und nicht Jahre lagert, ist der Verlust kleiner, aber nicht vernachlässigbar. In den Rechnungen dieses Ratgebers nutzt das ROLL Lab einen Langzeitfaktor von etwa 0,65 für PVC und 0,45 für PP und PE-HD bei 23 °C, bei Wärme niedriger. Das sind vorsichtige Annahmen, die mit Dauerlastversuchen zu kalibrieren sind. Festigkeit und Kriechen im Detail.

Kälte und UV

In der Kälte werden Polymere steifer, aber schlagempfindlicher. PP-Homopolymer hat den Glasübergang nahe 0 °C: Eine Rolle, die im Winter auf einen Lkw geladen wird, kann beim Herunterfallen die Hülse sprengen. PP-Copolymer und PE-HD sind viel zäher. Hart-PVC wird unter null kerbempfindlich.

In der Sonne bricht UV-Strahlung die Polymerketten. Nicht stabilisiertes PP ist am stärksten gefährdet; PE-HD mit Ruß (dasselbe Prinzip wie bei Wasserrohren) ist am beständigsten; stabilisiertes PVC neigt zum Ausbleichen und verliert an der Oberfläche Zähigkeit. Hülsen für den Außeneinsatz.

Neuware, Rezyklat und Füllstoffe

Post-Industrial- und Post-Consumer-Rezyklat. Viele PVC- und PE-HD-Hülsen bestehen ganz oder teilweise aus Rezyklat. Zwei Fragen an den Lieferanten: Woher stammt es (Produktionsabfälle oder gesammelte Abfälle) und wie gleichmäßig ist es? Für die PPWR zählt nur Post-Consumer-Rezyklat. Für Lebensmittelkontakt ist Rezyklat nur aus Verfahren nach Verordnung (EU) 2022/1616 zulässig.

Leistung. Nach Daten des ROLL Lab hat PVC-Rezyklat bei gleichen Maßen eine um etwa ein Viertel niedrigere Festigkeit bei 3 % als Neuware (1,23 gegenüber 1,58, bezogen auf Pappe) und verliert bei Wärme mehr. Das ist kein Mangel, wenn die Wand entsprechend ausgelegt ist.

Füllstoffe. Mit Calciumcarbonat gefülltes PP ist steifer und günstiger als reines PP, wiegt aber mehr und verhält sich im Recycling anders: Schon mit etwa 15 % Kreide liegt die Dichte über der von Wasser, und im Schwimm-Sink-Becken sinkt die Hülse mit den schweren Fraktionen (Auswertung ROLL Lab auf Basis der Dichten).

PS und ABS: kleine, genaue Hülsen

Polystyrol (PS, auch schlagzäh als PS-HI) ist steif, leicht und lässt sich mit engen Toleranzen spritzgießen oder extrudieren. Es dient für kleine Hülsen bei Klebebändern, Etiketten und dünnen Folien sowie für Stopfen und Endscheiben. Seine Grenze ist die Sprödigkeit bei Schlag und Kälte.

ABS verbindet Steifigkeit, Maßhaltigkeit und gute Zähigkeit auch bei tiefen Temperaturen. Es dient für wiederverwendbare Präzisionshülsen, etwa in der Elektronik und bei technischen Folien, und wo eine saubere Optik gefragt ist. Es kostet mehr als die anderen Kunststoffe und wird in weniger verbreiteten Strömen recycelt.

Additive und Stoffe, die Sie kennen sollten

• PVC-Stabilisatoren: heute auf Calcium-Zink- oder Zinnbasis. PVC-Rezyklat kann Spuren früher verwendeter Bleistabilisatoren enthalten; die REACH-Verordnung (Verordnung (EU) 2023/923) begrenzt Blei in PVC, mit befristeten Ausnahmen für zurückgewonnenes PVC. Fordern Sie die Erklärung des Lieferanten an.
• Schwermetalle in Verpackungen: Die PPWR setzt eine Grenze von 100 mg/kg für die Summe aus Blei, Cadmium, Quecksilber und sechswertigem Chrom (Art. 5).
• Farbmittel und Ruß: Schwarz macht die Hülse UV-beständiger, aber für die optischen Sensoren der Sortieranlagen schwer erkennbar.
• NIAS: nicht absichtlich zugesetzte Stoffe, vor allem in Rezyklaten. Sie zählen beim Lebensmittelkontakt.

Welcher Werkstoff für welchen Einsatz

Rechnen Sie unten mit Ihren Daten; Methode, Annahmen und Quellen stehen auf der eigenen Seite: der Test zur Wahl zwischen PVC, PP und PE-HD.

Vertiefung je Werkstoff: PVC-Hülsen, PP-Hülsen, PE-HD-Hülsen.

Häufige Fragen

Vertiefung

Quellen

1. SpecialChem, Heat Deflection Temperature of Plastics, specialchem.com
2. EN 13476-2, Kriechverhältnis nach EN ISO 9967 (PVC-U ≤ 2,5; PP und PE ≤ 4 nach 2 Jahren)
3. ISO 9969:2007, Ringsteifigkeit thermoplastischer Rohre
4. Verordnung (EU) 2025/40 (PPWR), Art. 5 und 7, EUR-Lex
5. Verordnung (EU) 2022/1616 über Materialien und Gegenstände aus recyceltem Kunststoff, die dazu bestimmt sind, mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen
6. Verordnung (EU) 2023/923 (REACH, Anhang XVII: Blei in PVC)
7. Entscheidung 97/129/EG über ein Kennzeichnungssystem für Verpackungsmaterialien
8. Auswertung ROLL Lab (Langzeitfaktoren, Dichte gefüllter Compounds, Einsatztabelle)
9. ISO 1183, ISO 527, ISO 178, ISO 75, ISO 306, ISO 179, ISO 899-1 (Prüfverfahren für Kunststoffe)