Adhesives & Sealants by Evonik - Evonik Industries

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Erklären lässt sich die bessere Durchhärtung von TEGOPAC®
durch die offensichtlich bessere Verfügbarkeit durch seitenständige
Vernetzungseinheiten und deren statistische Verteilung in
TEGOPAC®. Eine unvollständige Durchhärtung, wie sie in
Abbildung 5 zu sehen ist, führt dazu, dass Flächenverklebungen
bei der Montage von größeren Bauteilen nicht zuverlässig möglich
sind. Auf TEGOPAC® basierende Formulierungen können
hier aufgrund ihres Durchhärteverhaltens im Bereich der
Montagekleber deutliche Vorteile bieten.
Verbesserte Beständigkeiten gegenüber
Kalt- und Kochwasserprüfungen
Mit der Technologie TEGOPAC® auf Basis reiner Polyetherstrukturen
wurden größere Versuchsreihen zum Verhalten in Kochund
Kaltwasser durchgeführt. Grundsätzlich ging es darum, zu
zeigen, ob sich durch die seitenständige Anordnung und den
vergleichsweise höheren Anteil an Vernetzungsstellen ein
Vorteil in Bezug auf die Beständigkeiten gegenüber den bekannten
SPUR/SPE-Systemen ergibt.
In verschiedenen Prüfungen, die mit marktüblichen Materialien
im direkten Vergleich gemacht wurden, konnte der
Nachweis positiv geführt werden (Abbildung 4).
Das Polymer TEGOPAC® zeigt im direkten Vergleich einen
wesentlich geringeren Festigkeitsabbau als vergleichbare
marktverfügbare SPE/SPUR-Materialien. Bei allen geprüften
Produkten kam es zu Kohäsionsbrüchen. Daraus lässt sich
ableiten, dass die vorwiegend seitenständige Anordnung der
Vernetzungspunkte auch zu einer höheren Stabilität in Kochund
Kaltwasserprüfungen führt.
Diese Prüfung zum Festigkeitsabbau ist beispielsweise besonders
relevant für Anwendungen im Bereich der Holzverklebungen.
Heute werden dort häufig Polyurethanklebstoffe
eingesetzt, die aufgrund ökologischer Anforderungen ersetzt
werden. Silanmodifizierte Produkte basierend auf der Technologie
TEGOPAC® können hier eine interessante Alternative
darstellen.
Ausblick
Über die genannten Produktvorteile der Technologie TEGOPAC®
hinaus sollen zukünftig auch Anwendungen adressiert werden,
bei denen Festigkeiten von mehr als 6 MPa benötigt werden.
Insbesondere soll dies durch Polymerstrukturen abweichend
von Standard-Polyetherstrukturen geschehen.
In verschiedenen Basisversuchen (Abbildung 3) konnte nachgewiesen
werden, dass die Festigkeiten von Polymeren sowie
Verklebungen verdoppelt bis verdreifacht werden konnten.
Kontakt: Melanie Roessing
melanie.roessing@ evonik.com
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Aluminium
Direct Direkt adhesive haftender heat seal
lacquer Heißsiegellack based on basierend
DEGALAN® auf DEGALAN® VP 4240 VP D4240 D
Sealing substrate: Trägermaterial
PS, PVC
Heat Sealing von Evonik begleitet den
Trend zu PVC-freien Verpackungen
Deckel Cover lid
Becher Cup
Abbildung 3: Festigkeitssteigerungen durch Einsatz
modifizierter Polyetherketten
Zugfestigkeit relativ zur polyetherbasierten
Referenz [%]
250
200
100
Erhebliche Steigerung der Zugfestigkeit durch
Modifizierung im Polymerrückgrat
Polyetherbasierte
Referenz
Produkte mit Modifizierungen
im Polymerrückgrat
Nicht vollständig ausgehärteter Kern nach 21 Tagen/Standardklima
Verlust der Überlappungsscherfestigkeit [%]
Abbildung 4: erhöhte Stabilität von TEGOPAC®
in Kalt- und Kochwasserprüfungen
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
TEGOPAC® 1 TEGOPAC® 2 SPE/SPUR 1 SPE/SPUR 2
Kochtest: circa 115 °C/6 h
Prüfkörper = Zugscherprüfkörper, Buche/Buche
Scherfestigkeit [N/mm²]
Lagerung in kaltem Wasser, 7 Tage
Abbildung 5: signifikanter Festigkeitsverlust durch
unvollständig ausgehärteten Klebstoff
2,5
2
1,5
1
0,5
0
TEGOPAC®
SPUR/SPE
Zugscherfestigkeit nach DIN EN 1465 auf Aluminium, Lagerzeit 21 Tage, Standardklima
Heißsiegelbindemittel der Evonik Industries AG sind wesentlicher
Bestandteil von Beschichtungen für Folien aus Aluminium
oder Kunststoff. Sie bewirken, dass Verpackungen für Lebensmittel
oder Pharmaprodukte sicher versiegelt werden und
später trotzdem leicht und rückstandsfrei zu öffnen sind.
So lassen sich beispielsweise Deckel von Joghurtbechern dank
der auf DEGALAN® basierenden Heißsiegelbeschichtung ganz
einfach und ruckfrei öffnen. Der Deckel kann rückstandsfrei
geöffnet werden; es treten weder Fadenzug noch Delaminierung
der Heißsiegelschicht auf. Seit 2007 haben sich PVC-freie Bindemittel
der Marke DEGALAN® als Standard bei der Verpackung von
Milchprodukten etabliert. DEGALAN® PM 666 wird beispielsweise
marktführend in lösungsmittelbasierten, direkt haftenden Lackformulierungen
verwendet. Dieses Produkt der Marke DEGALAN®
wird als universelles Bindemittel für die Herstellung von
Heißsiegel lacken eingesetzt, die direkt auf Folien aus Aluminium
appliziert werden und gegen Polypropylen (PP), Polystyrol (PS),
Polyethylenterephthalat (PET) oder Vinyl (PVC) siegeln.
Mit der Markteinführung von DEGALAN® VP 4240 D erweitert
Evonik 2013 sein Portfolio im Bereich wasserbasierter Heißsiegelbindemittel.
DEGALAN® VP 4240 D ist die wässrige Dispersion
eines methacrylatbasierten Heißsiegelbindemittels mit einem
Feststoffgehalt von 50 Prozent. Die dynamische Viskosität des
neuen Produkts liegt bei etwa 350 mPas, der pH-Wert ist auf 2,6
eingestellt. DEGALAN® VP 4240 D ist ein Bindemittel, das für die
Herstellung PVC-freier, wässriger Heißsiegellacke entwickelt
wurde, die direkt auf Aluminium haften. DEGALAN® VP 4240 D
eignet sich insbesondere für die Verbindung von Aluminiumfolie
mit PS-Bechern.
DEGALAN® VP 4240 D erreicht bei einer Schichtdicke von
7 µm (getrocknet) optimale Siegeleigenschaften. In diesem Fall
kann eine Heißsiegelnahtfestigkeit zwischen 6 und 8 N/15 mm
erreicht werden.
Wie alle Heißsiegelbindemittel der Marke DEGALAN® erfüllt
auch DEGALAN® VP 4240 D die Anforderungen nach FDA 21
CFR § 175.300.
Muster von DEGALAN® VP 4240 D sind nun erhältlich. Bitte
sprechen Sie unseren Technischen Service (Tel. +49 6151 18 4960
oder +49 6151 18 84 4549) bezüglich Ihres Bemusterungswunsches
und weiteren Informationen zu DEGALAN® VP 4240 D an.
Aktuell arbeitet die Forschung von Heat Sealing bei Evonik an
der nächsten Generation von heißsiegelfähigen Perlpolymeren.
Ziel ist, ein Nachfolgeprodukt von DEGALAN® P 24 zu entwickeln,
das ebenfalls direkt auf Aluminiumfolie appliziert werden kann,
sodass die heute noch notwendige Grundierung mit einem PVCbasierten
Haftvermittler zukünftig nicht mehr erforderlich ist.
N/15 mm
DEGALAN® VP 4240 D
10
8
6
4
2
0
200 °C 180 °C 160 °C 140 °C 120 °C 100 °C
Siegeltemperatur
Ursprüngliche Heißsiegelnahtfestigkeit
48 Stunden Wasserlagerung
Heißsiegelnahtfestigkeit nach
Kontakt: Dr. Bruno Keller
bruno.keller@ evonik.com
DEGALAN® VP 4240 D - Heißsiegelnahtfestigkeit versus Siegeltemperatur. Deckelmaterial: Aluminium.
Versiegelung gegen Polystyrol. DEGALAN ® VP 4240 D wird direkt auf Aluminium appliziert.
Schichtdicke (getrocknet) 7 µm. Trocknungsbedingungen (Labormaßstab): 15 s bei 180 °C. Siegelbedingungen
1,0 s bei 6 bar, Siegeltemperatur wird variiert.
Adhesives – Das Klebstoffmagazin von Evonik Industries 01 | 13
Adhesives – Das Klebstoffmagazin von Evonik Industries 01 | 13