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CREATING TOMORROW‘S SOLUTIONS Lacke und Verpackungen I Bindemittel V wie vielseitig – VINNOL ® Lackharze für HeiSSsiegellacke Wie werden Sie den k...
Author: Jacob Gärtner
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CREATING TOMORROW‘S SOLUTIONS

Lacke und Verpackungen I Bindemittel

V wie vielseitig – VINNOL ® Lackharze für HeiSSsiegellacke

Wie werden Sie den komplexen Anforderungen von HeiSSsiegellacken bei Verpackungen gerecht?

Die Formulierung von Heißsiegellacken ist komplex, hat jedoch bei WACKER eine lange Tradition. Als führendes Chemieunternehmen optimieren wir unser Portfolio von Bindemitteln und Additiven seit den 1950er Jahren. Heutzutage verlassen sich Formulierer in aller Welt auf VINNOL® und unsere Serviceleistungen, die Ihnen in über 100 Ländern in allen Schlüsselregionen der Welt zur Verfügung stehen.

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Entdecken Sie die Vielseitigkeit von VINNOL ® Heißgesiegelte Verschlusssysteme sind oft die beste Wahl, um Lebensmittel oder Arzneimittel sicher zu verpacken. Je nachdem, welches Siegelsystem verwendet wird, müssen Heißsiegellacke ganz unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden. Das Portfolio der VINNOL® Harze ermöglicht es Ihnen, diesen Produkt- und Prozesserfordernissen zu begegnen. Typische Produktanforderungen an Heißsiegellacke • Haftung auf Aluminiumuntergründen • Transparenz • Thermostabilität • Chemikalienbeständigkeit • Flexibilität • Siegelnahtfestigkeit • Korrosionsbeständigkeit • Zulassung für direkten Lebensmittelkontakt

Typische Prozessvorteile für Heißsiegellacke • Einstellbare Viskosität • Löslichkeit in einer Vielzahl von Lösemitteln • Geringe Mengen an Lösemitteln erforderlich • Geringer Einsatz bzw. Eliminierung von Weichmachern • Niedrige Wärmeaktivierungstemperatur (z. B. 140 °C) • Ausgezeichnete Verträglichkeit mit Cobindemitteln und Additiven • Hohe Lagerstabilität beschichteter Folien / leichtes Abrollen beschichteter Folien • Schonend zu Anlagen- und Fertigungsstraßen

VINNOL® erfüllt diese Anforderungen mit einem ausgereiften Produktkonzept. Hauptvorteile von VINNOL® • Hervorragende Wasser- und Chemikalienbeständigkeit • Geruchsarm und geschmacksneutral • Ausgezeichnete Löslichkeit und leichte Verarbeitbarkeit • Breites Formulierungsspektrum • Hohe Korrosionsbeständigkeit der Beschichtungen • Hohe Zähigkeit und Dauerflexibilität • Überlegene Abrasionsbeständigkeit Eignung für die Lebensmittelverpackung Viele VINNOL® Typen eignen sich für Anwendungen gemäß den Anforderungen von FDA 21 CFR 175.300 und den Europäischen Verordnungen für den Kontakt mit Lebensmitteln.

Substrate, die gegen VINNOL® beschichtete Aluminiumfolien gesiegelt werden können

Aluminium PVDC NC-beschichtetes Papier Aluminium

PP / OPP *

PET PS * PVC

* z. B. in Kombination mit Acrylharzen oder Acryl-Olefin-Dispersionen

VINNOL® und VINNACOAT® sind eingetragene Marken der Wacker Chemie AG.

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Wie sichern Sie die Funktionalität Ihrer Produkte? VINNOL® ist der Markenname von WACKER für Vinylchlorid-Co- undTerpolymere. Alle VINNOL® Typen sind untereinander kombinierbar und bilden so ein Baukastensystem, mit dem Sie die Eigenschaften von Heißsiegellacken exakt einstellen können. Die Basis von Heißsiegellacken VINNOL® Lackharze mit Carboxylgruppen sind Terpolymere aus Vinylchlorid, Vinylacetat und Dicarbonsäuren. Diese Typen sind am Buchstaben „M“ im Produktnamen zu erkennen. Sie sorgen für eine ausgezeichnete Haftung, vor allem auf Metalluntergründen. Die Haftung auf Glas wird ebenfalls verbessert.

Modifikatoren VINNOL® Harze ohne funktionelle Gruppen sind Copolymere aus Vinylchlorid und Vinylacetat. Sie sind in verschiedenen molaren Zusammensetzungen über ein breites Molekulargewichtsspektrum verfügbar. Diese VINNOL® Copolymere werden oft als Modifikatoren eingesetzt, um ein spezifisches Eigenschaftsprofil zu erzielen. Die Lösungsviskosität und die Siegelnahtfestigkeit können individuellen Anforderungen angepasst werden.

Bei Heißsiegelanwendungen werden hauptsächlich VINNOL® H Typen verwendet. Es sind jedoch auch emulsionspolymeri- sierte VINNOL® E Typen erhältlich, die hauptsächlich für andere Anwendungen als das Heißsiegeln eingesetzt werden.

Nicht funktionelle VINNOL® Typen

VC

Vinylchlorid

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VINNOL® H Typen VINNOL® H Typen werden mittels eines Suspensionspolymerisationsverfahrens hergestellt. Sie ermöglichen die Formulierung hochtransparenter Beschichtungen mit geringer Wasseraufnahme – was für Heißsiegellacke von besonderer Bedeutung ist.

VAc

Vinylacetat

Funktionelle VINNOL® Typen: M Typen

VC

VAc

COOH

Dicarbonsäure

Nutzen Sie ein einzigartiges Portfolio Produktübersicht: Heißsiegellacke Polymerzusammensetzung Vinylacetat Typen Vinylchlorid Gew.-%2 Gew.-%2 Mit Carboxylgruppen VINNOL® H 15/45 M VINNOL H 15/45 M special VINNOL® H 30/48 M Ohne funktionelle Gruppen VINNOL® H 14/36 VINNOL® H 15/42 VINNOL® H 15/50 VINNOL® H 40/43 VINNOL® H 40/50 ®

1 2 3 4

Sonstige Monomere Gew.-%2

K-Wert3

Glasübergangs- Viskosität1 temperatur DIN 53015 Tg (DSC) °C [mPa•s]

FDA gelistet 175.300

84,0 ± 1,0 84,0 ± 1,0 70,0 ± 1,0

15,0 ± 1,0 15,5 ± 1,0 29,0 ± 1,0

ca. 1,04 ca. 0,54 ca. 1,04

48 ± 1 48 ± 1 48 ± 1

ca. 74 ca. 74 ca. 65

60 ± 10 60 ± 10 45 ± 10

ja ja ja

85,6 86,0 85,0 65,7 63,0

14,4 14,0 15,0 34,3 37,0

-

35 42 50 42 50

ca. ca. ca. ca. ca.

13 28 70 25 55

ja ja ja ja ja

± ± ± ± ±

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

± ± ± ± ±

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

± ± ± ± ±

1 1 1 1 1

69 70 74 58 60

± ± ± ± ±

3 5 10 5 10

20 %ige Lösung in Methylethylketon, gelöst bei 50 °C WACKER-Methode EN ISO 1628-2 Dicarbonsäure

Was die Produktnamen bedeuten Vinylacetatgehalt

Funktionelle Gruppe

VINNOL ® H 15/45 M Polymerisations- K-Wert prozess

Vinylacetatgehalt: Ein höherer Vinylacetatgehalt verringert die Lösungsviskosität und den Erweichungsbereich der Beschichtung und erhöht gleichzeitig deren Flexibilität. Polymerisationsprozess: H = Suspensionspolymerisation E = Emulsionspolymerisation

Funktionelle Gruppe: Kein Buchstabe = keine funktionelle Gruppe M = Carboxylgruppe A = Hydroxylgruppe K-Wert: Molekulargewicht / Viskosität. Ein höherer K-Wert erhöht die Lösungsviskosität, mechanische Festigkeit und den Erweichungsbereich der Beschichtung.

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Profitieren Sie von einem intelligenten System Basistypen Typische Beschichtungsanforderungen:

Hohe Wasserbeständigkeit

Abrasionsbeständigkeit

Beständigkeit gegen aliphatische Kohlenwasserstoffe

Hohe Zähigkeit

Beständigkeit gegen Fett sowie wässrige saure und alkalische Lösungen

Geringe Gasdurchlässigkeit

Hervorragende thermische Beständigkeit

Standardlösung: VINNOL® H 15/45 M

Dauerflexibilität

Ausgezeichnete Wasserbeständigkeit

VINNOL® H 15/45 M special

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Heißsiegelbar bei niedrigeren Temperaturen

VINNOL® H 30/48 M

Überlegene Löslichkeit in verschiedenen Lösemitteln, vor allem in Ester

VINNOL® H 30/48 M

Wasserbeständigkeit erhöhen

VINNOL® H 15/50

Modifikatoren Wärmeaktivierungstemperatur verringern Konstant halten

Flexibilität der Beschichtung erhöhen

VINNOL® H 40/50

Siegelnahtfestigkeit erhöhen

Viskosität

Thermische Beständigkeit erhöhen Löslichkeit in Ester erhöhen VINNOL® H 14/36 Verringern

Wärmeaktivierungstemperatur verringern

Thermische Beständigkeit erhöhen

Siegelnahtfestigkeit erhöhen

VINNOL® H 40/43

Löslichkeit in Ester erhöhen

Verringern

VINNOL® H 14/36

Erhöhen

VINNOL® H 40/43 M VINNOL® H 40/50 M

Siegelnahtfestigkeit

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MaSSgeschneiderte Harze für verschiedene Anforderungen Bindemittel für Verpackungen werden von mehreren entscheidenden Parametern bestimmt: Siegelnahtfestigkeit, Viskosität und Siegeltemperatur. Mit unserer breiten Palette maßgeschneiderter VINNOL® Typen können Sie Ihren Prozess optimieren, um Ihren speziellen Anforderungen gerecht zu werden.

Wesentliche Vorteile von VINNOL® H 15/45 M: • Ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit • Geringe Wasseraufnahme • Hohe Abrasionsbeständigkeit • Hohe Zähigkeit • Dauerflexibilität • Geringe Gasdurchlässigkeit • Hohe Löslichkeit in Ketonen

VINNOL® H 30/48 M VINNOL® H 30/48 enthält einen höheren Anteil an Vinylacetatpolymereinheiten als VINNOL® H 15/45 M. Hervorragende Löslichkeit in reinem Ester VINNOL® H 30/48 M bietet zusätzlich den Vorteil, dass es sich hervorragend in kostengünstigeren Estern auflöst. So ermöglicht es die Bildung klarer, farbloser Lösungen ganz ohne den Einsatz von Ketonen. Niedrige Viskosität Selbst mit einem höheren Feststoffgehalt weist die Harzlösung immer noch eine niedrige Viskosität auf. Dadurch sind weniger Lösemittel nötig, die Formulierungskosten sinken bei gleichzeitig höherem Harzanteil.

Heißsiegelbar bei niedrigeren Temperaturen Beschichtungen auf Basis von VINNOL® H 30/48 M können aufgrund des höheren Vinylacetatgehalts im Polymergerüst selbst bei niedrigeren Temperaturen heißgesiegelt werden. Das senkt die Energieund Prozesskosten und erschließt neue Anwendungen, z. B. das Verpacken von wärmeempfindlichen Lebensmitteln wie Käse. Heißsiegelbar bei niedrigeren Temperaturen Siegelnahtfestigkeit [N/15 mm]

VINNOL® H 15/45 M – das Referenzprodukt mit vielerlei Vorteilen VINNOL® H 15/45 M ist das Referenzprodukt im Markt und erfüllt alle denkbaren Anforderungen der meisten Heißsiegelanwendungen. Bei VINNOL® H 15/45 M handelt es sich um ein carboxylgruppenhaltiges Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat, das hauptsächlich als Bindemittel für Heißsiegellacke eingesetzt wird. Es haftet hervorragend auf Metalloberflächen sowie auf polaren Untergründen wie z. B. PVC und PET. Das Produkt ist für Anwendungen im direkten Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen und entspricht FDA 21 CFR 175.300. Es ist ein etabliertes Produkt und stets eine ausgezeichnete Wahl für viele Arten von Lebensmittelund Arzneimittelverpackungen.

8 7 6 5 4 3 2 1

Niedrige Viskosität Viskosität in Ethylacetat [mPa•s] Feststoffgehalt VINNOL® H 15/45 M 10 % 39 20 % 680 30 % gelartig 40 %

gelartig

VINNOL® H 30/48 M 32 100 700

1

6

0

1

8

0 [°C]

VINNOL® H 15/45 M

VINNOL® H 30/48 M

Eine niedrigere Siegeltemperatur spart Energie und ermöglicht das Verpacken von wärmeempfindlichen Lebensmitteln.

5000

Die niedrigere Viskosität erleichtert die Verarbeitung und senkt den Lösemittelverbrauch.

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Alles, was Sie brauchen: Die VINNOL ® Typen auf einen Blick VINNOL® H 15/45 M Special VINNOL® H 15/45 M special ist eine Weiter- entwicklung von VINNOL® H 15/45 M. Ein optimierter Herstellungsprozess sowie leichte Modifikationen im Polymeraufbau ermöglichen bedeutende Verbesserungen bei den folgenden Eigenschaften im Vergleich zu VINNOL® H 15/45 M. Thermische Beständigkeit Das Produkt kann über längere Zeiträume höheren Temperaturen standhalten, was sich positiv auf die Lagerstabilität auswirkt. Aufgrund dieser Eigenschaft ist es beson- ders für Länder mit heißem Klima geeignet. Wasserbeständigkeit Die Siegelnahtfestigkeit bleibt selbst unter sehr feuchten oder nassen Bedingungen sehr hoch. VINNOL® H 15/45 M special wird besonders für das Verpacken von kühl zu lagernden Lebensmitteln empfohlen.

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Einfluss auf die Siegelnahtfestigkeit: Mischungsverhältnis von VINNOL® H 15/45 M und VINNOL® H 40 Typen SNF [N/15 mm]

Die VINNOL® H 40 Typen: die perfekten Modifikatoren Mit der VINNOL® H 40 Reihe lassen sich verschiedene Prozessparameter modifizieren: • Das Abmischen von VINNOL® H 40 Typen mit carboxylgruppenmodifizierten Typen wie VINNOL® H 15/45 M führt zu einer höheren Siegelnahtfestigkeit (siehe Abbildung). Mehrere VINNOL® H 40 Typen können die Siegelnahtfestigkeit von VINNOL® H 15/45 M bis zu einem gewissen Grad verbessern. Andererseits kann mit dieser Kombination die Siegeltemperatur bedeutend gesenkt werden – bei gleichbleibender Siegelnahtfestigkeit. • Aufgrund ihres höheren Vinylacetatgehalts führen die VINNOL® H 40 Typen zu einer besseren Löslichkeit, niedrigeren Viskositäten und somit zu höheren Dispergier- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten. So verringert beispielsweise die Kombination von VINNOL® H 15/45 M mit VINNOL® H 40/43 erheblich die Viskosität, erhöht die Löslichkeit und ermöglicht höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten.

6,50

6,00

5,50

5,00

4,50 100/0

80/20

70/30

60/40

50/50

Mischungsverhältnis von VINNOL® H15/45 M und VINNOL® H 40 Typen VINNOL® H 40/43

VINNOL® H 40/50

Siegelnahtfestigkeit Unter bestimmten Siegelbedingungen kann die Siegelnahtfestigkeit durch das Abmischen von VINNOL® H 15/45 M mit VINNOL® H 40/43 oder VINNOL® H 40/50 erhöht werden. Alternativ kann die Siegeltemperatur signifikant verringert und dabei gleichzeitig die ursprüngliche Siegelnahtfestigkeit beibehalten werden.

Einsatzgebiete VINNOL® hat die erforderlichen Zulassungen für die Verwendung in Lebensmittelverpackungen. Es eignet sich besonders gut zum Verpacken von: • Arzneimitteln • Lebensmitteln, vor allem von wärmeempfindlichen Nahrungsmitteln wie Käse oder Jogurt.

Die Möglichkeit, diese Variablen zu beeinflussen, erlaubt sogar das Siegeln wärmeempfindlicher Verbundsysteme. Dadurch kann ein breiteres Produktspektrum leicht und sicher verpackt werden.

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VINNACOAT® LL 8100 Um dem breiten Spektrum von Verpackungsanwendungen gerecht zu werden, bietet WACKER unter dem Dach der Lackharze als Ergänzung zur VINNOL® Produktpalette die VINNACOAT® Typen an. VINNACOAT® LL 8100 ist ein carboxylgruppenhaltiges Styrol-Olefin-Copolymer, das in organischen Lösemitteln dispergierbar ist. Es haftet hervorragend auf metallischen Oberflächen und eignet sich für heißsiegelfähiges beschichtetes Aluminium bis hin zu unpolaren Untergründen wie z. B. Polystyrol (PS), Polypropylen (PP) und Polyethylen (PE). Es entspricht der Verordnung für den Kontakt mit Lebensmitteln FDA 21 CFR 175.300. Daher bietet es eine Alternative zu acrylbasierten Systemen für chlorfreie Heißsiegellacke. Substrate: Siegelung von Aluminium gegen Heißsiegellacke auf Basis von VINNOL® Harzen

PVC

PET

PS

PP

PE

VINNOL® Harzen + Acrylharz VINNOL® Harzen + Acryl-Olefin-Dispersion VINNACOAT® LL 8100 Empfohlen Geeignet Nicht empfohlen

Mit VINNACOAT® LL 8100 ist es Formulierern möglich, eine einzige Bindemittelkomponente für Anwendungsbereiche zu verwenden: von Saft- und Wasserbechern, die mit Deckeln aus Aluminiumfolie versiegelt sind, bis hin zu Milchprodukten wie Joghurt oder Sahne.

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UNBEGRENZTE Möglichkeiten auf vielerlei Substraten Hauptanwendungsbereiche für Aluminiumfolien, die mit VINNOL® und VINNACOAT® beschichtet sind Heißsiegelfähige Laminate Einschichtsystem Zweischichtsystem Mischungsverhältnis Haftschicht Alu – Alu VINNOL® H 15/45 M VINNOL® H 15/45 M Alu – NC-beschichtetes Papier Alu – PET Alu – PP und OPP Alu – PS

Alu – PVC

Alu – PVDC

VINNOL® H 15/45 M + VINNOL® H 40/50 VINNOL® H 15/45 M VINNACOAT® LL 8100 VINNOL® H 15/45 M + Acrylharz VINNACOAT® LL 8100 VINNOL® H 15/45 M VINNOL® H 15/45 M + VINNOL® H 40/43 VINNOL® H 15/45 M + VINNOL® H 15/50 VINNOL® H 15/45 M + Acrylharz

1/1

1/1 – 1/4

VINNOL® H 15/45 M – VINNOL® H 15/45 M VINNOL® H 15/45 M

1/1 1/1

VINNOL® H 15/45 M

1/1



Siegelschicht VINNOL® H 40/43 VINNOL® H 40/50 VINNOL® H 40/43 VINNOL® H 40/50 – Acryl-Olefin-Dispersion Abmischung VINNOL® Harze/Acrylharz im Verhältnis 1/9 oder reines Acrylharz VINNOL® H 40/43 VINNOL® H 40/50 VINNOL® H 15/50



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Kompetenz und ServicenetzwerK auf fünf Kontinenten

• vertriebs- und produktionsstandorte sowie 20 technical center weltweit für Sie vor ort.

WACKER ist eines der weltweit führenden und forschungsintensivsten Chemieunternehmen mit einem Gesamtumsatz von 4,63 Mrd. €. Die Produktpalette reicht von Siliconen über Bindemittel und polymere Additive für vielfältige industrielle Bereiche bis hin zu biotechnologisch hergestellten Pharmawirkstoffen und Reinstsilicium für Halbleiter- und Solaranwendungen. Als nachhaltig orientierter Technologieführer fördern wir Produkte und Ideen mit hohem Wertschöpfungspotenzial für mehr Lebensqualität für jetzige und künftige Generationen, basierend

auf Energieeffizienz, Klima- und Umweltschutz. Global vernetzt über fünf Geschäftsbereiche betreiben wir in über 100 Ländern derzeit weltweit rund 24 Produktionsstandorte. Mit Tochtergesellschaften und Vertriebsbüros in 29 Ländern ist WACKER in Europa, Amerika und Asien vertreten, einschließlich einer etablierten Präsenz in China. Als zuverlässiger Innovationspartner entwickelt WACKER mit rund 16.300 Mitarbeitern für und gemeinsam mit Kunden wegweisende Lösungen und hilft ihnen, noch erfolgreicher zu sein.

Muttersprachliche Spezialisten in unseren Technical Centern unterstützen unsere Kunden weltweit bei der Entwicklung von Produkten, die auf die lokalen Anforderungen abgestimmt sind, und begleiten sie auf Wunsch in allen Phasen komplexer Herstellungsprozesse. WACKER-E-Solutions sind OnlineServices, die wir in unserem Kundenportal und auch als integrierte Prozesslösung anbieten. Für unsere Kunden und Partner bedeutet dies umfassende Informationen und zuverlässige Services für eine schnelle, sichere und hoch effiziente Projekt- und

Auftragsabwicklung. Weltweit und unabhängig von Zeit und Ort unter: www.wacker.com

alle zahlenangaben beziehen sich auf das Geschäftsjahr 2012

www.wacker.com

Die in dieser Broschüre mitgeteilten Daten entsprechen dem derzeitigen Stand. Der Abnehmer ist von sorgfältigen Eingangsprüfungen im Einzelfall hierdurch nicht entbunden. Änderungen der Produktkennzahlen im Rahmen des technischen Fortschritts oder durch betrieblich bedingte Weiterentwicklungen behalten wir uns vor. Die in dieser Broschüre gegebenen Hinweise und Informationen erfordern wegen durch uns nicht beeinflussbarer Faktoren während der Verarbeitung, insbesondere bei der Verwendung von Rohstoffen Dritter, eigene Prüfungen und Versuche. Unsere Hinweise und Informationen entbinden nicht von der Verpflichtung, eine eventuelle Verletzung von Schutzrechten Dritter selbst zu überprüfen und gegebenenfalls zu beseitigen. Verwendungsvorschläge begründen keine Zusicherung der Eignung für einen bestimmten Einsatzzweck. Die Inhalte dieser Broschüre sprechen Frauen und Männer gleichermaßen an. Zur besseren Lesbarkeit wird nur die männliche Sprachform (z. B. Kunde, Mitarbeiter) verwendet.

6993de/11.13

Wacker Chemie AG Hanns-Seidel-Platz 4 81737 München, Germany Tel. +49 89 6279-1741 [email protected]