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Umweltfreundliche Klebstoffrohstoffe für das Kleben von flexiblen Verpackungen

An laminierte Folien und Metalllaminatfolien für das Kleben von flexiblen Verpackungen werden extrem hohe und sehr spezifische Anforderungen gestellt, besonders wenn sie für Lebensmittelverpackungen oder im medizinischen Bereich angewendet werden. Bayer MaterialScience bietet eine umfangreiche Palette von Lösungen für diesen Bereich an.

Bayer MaterialScience stellt Rohstoffe zur Formulierung von Verbundfolienklebstoffen zur Verfügung => Wertschöpfungskette

1K-Kaschierklebstoffe
Der Einsatz von 1K-Polyurethanklebstoffen kommt in erster Linie bei Papierlaminaten oder porösen Substraten in Frage. Hier kommen Isocyanat-terminierte Prepolymere zum Einsatz, die mit Feuchtigkeit aushärten. Einsatzstoffe für 1K-Polyurethanklebstoffformulierungen sind Prepolymere der Desmodur® E Reihe, Polyisocyanate (Desmodur®) sowie Polyester, Polyetherester oder Polyether Polyole (Baycoll® AD, AS und Desmophen® der Serie BD und BT).

2K-Kaschierklebstoffe
Für Laminate aus nicht-porösen Substraten, also für transparente und metallisierte Folien sowie metallische Folien kommen nur 2K-Polyurethan-Klebstoffformulierungen in Frage. 2K-Kaschierklebstoffe können für alle Anwendungsbereiche - solche mit hohen, mittleren Qualitätsanforderungen und Laminate mit Standardanforderungen - eingesetzt werden. ‚Hohe Qualität’ bedeutet, dass der fertige Klebstoff sehr hohen, bzw. speziellen Anforderungen genügen muss. Ihre Einsatzgebiete sind zum Beispiel Lebensmittelverpackungen sowie medizinische Verpackungen mit sehr hoher Wiederstandsfähigkeit in Bezug auf Temperatur, mechanischer Beanspruchung und aggressiven Inhalten (säurehaltige Lebensmittel etc.). Das anspruchsvolle Eigenschaftsprofil erreicht man in der Regel durch die Umsetzung von Polyester-, Polyetherester- oder Polyether-Polyolen (Baycoll® AD, AS , sowie Desmophen® der Serie BD und BT) mit Polyisocyanaten (Desmodur®) unter Zugabe von Lösemitteln zu OH-terminierten Prepolymeren, die schließlich in einer Klebstoffformulierung mit Vernetzerisocyanaten (Desmodur®) appliziert werden.

Eine Auswahl von Rohstoffen für Flexible Verpackungen (Beispiele)

Polyisocyanate und Prepolymere

	Typ	% Festkörper	% NCO bez. Festk.	Viskosität mPas 23°C	Eigenschaften / Anwendungen
Desmodur® 44 M flüssig	MDI Polyisocyanat	100	33,6	4,1 (bei 40°C)	Zum Aufbau von Klebstoffen und Polyurethan-Lackharzen
Desmodur® 2460 M	MDI Polyisocyanat	100	33,6	12,0 (bei 25°C)	Zur Herstellung von Prepolymeren, für den Einsatz in 1K- und 2K PUR-Klebstoffen und verwandten Anwendungsgebieten
Desmodur® CD-L	MDI Isocyanat	100	29,0	20-50 (bei 25°C)	Zur Herstellung von Polyurethan-Klebstoffen. Einsatz in lebensmittelnahen Applikationen ist möglich
Desmodur® N 75 MPA	HDI Biuret	75	22,0	250	Zur Herstellung von 2K-PUR -Klebstoffsystemen mit guter Chemikalienbeständigkeit und guten mechanischen Eigenschaften
Desmodur® L 75	TDI Polyisocyanat	75	17,7	1600	Zur Herstellung von 2K-PUR- Klebstoffsystemen mit guter Chemikalienbeständigkeit und hervorragenden mechanischen Eigenschaften
Desmodur® E 23	MDI Prepolymer	100	15,4	1800	Zur Herstellung von lösemittelfreien, feuchtigkeitshärtenden 1K und 2K-Klebstoffen, mit denen z.B Metalle und Kunststoffe geklebt werden können.

Polyole: Polyester-, Polyesterether-, Polyether

	Typ	% Festkörper	% OH bez. Festk.	Viskosität mPas	Eigenschaften / Anwendungen
Baycoll® AD 2047	lineares Polyester Polyol	100	1,7	ca. 7000 (bei 75°C)	Zur Herstellung von Klebstoffen und Beschichtungen, mit denen Werkstoffe wie z.B. Metalle und Kunststoffe geklebt werden können
Baycoll® AD 2055	lineares Polyester Polyol	100	1,7	ca. 630 (bei 75°C)	Zur Herstellung von besonders hydrolysebeständigen Klebstoffen, mit denen Werkstoffe wie z.B. Metalle und Kunststoffe geklebt werden können
Desmophen® 1700	lineares hydroxylgruppen- haltiges Polyester	100	1,3	ca. 17500 (bei 23°C)	Zur Elastifizierung von Desmophen®/Desmodur® -Kombinationen
Desmophen® 2060 BD	lineares Polypropylenether Polyol	100	1,7	310 (bei 23°C)	Zur Herstellung elastischer lösemittelarmer und lösemittelfreier Beschichtungen und Klebstoffe

Polyurethan Dispersionen

	Typ	Festkörper %	pH-Wert	Viskosität mPas 23°C	Eigenschaften / Anwendungen
Dispercoll® U XP 2643	Polyurethan Dispersion	40	7,5	< 1000	Für Systeme mit niedrigen Siegeltemperaturen bis hin zu Raumtemperaturklebung
Dispercoll® U XP 2682	Polyurethan Dispersion	50	7,5	< 1000	Für Systeme mit niedrigen Siegeltemperaturen

Vernetzer für Polyurethan Dispersionen

	Typ	Festkörper %	% NCO bez. Festk.	Viskosität mPas bei 23°C	Eigenschaften / Anwendungen
Bayhydur® 304	HDI Polyisocyanat	100	18,2	ca. 4000	Zur Herstellung von Klebstoffsystemen mit hohem Qualitätsstandard, gut emulgierbar

Rohstoffe für strahlenhärtende Systeme:

Urethanacrylate und Urethanacrylat-Dispersionen

Die radikalische Polymerisation, initiiert durch UV- oder Elektronenstrahlen, ist geeignet, Kaschierklebstoffe mit sofortiger Endhaftung zu formulieren. Die Produktlinien Desmolux® (100% Festkörper) und Bayhydrol® UV (Polyurethan-Dispersionen) enthalten Bindemittel mit ausgezeichneter Haftung zu verschiedenen Materialien gepaart mit hoher Flexibilität.

	Typ	Festkörper in %	Viskosität mPas bei 23°C	Eigenschaften / Anwendungen
Desmolux® VP LS 2266	Epoxy-esteracrylat	100	6500	Sehr hohe UV-Reaktivität, Reißdehnung ca. 8%
Desmolux® U 100	Urethanacrylat	100	7500	Hohe UV-Reaktivität, Reißdehnung ca. 25%
Desmolux® XP 2513	Urethanacrylat	100	25000	Hohe UV-Reaktivität, Reißdehnung ca. 30%
Desmolux® XP 2491	Urethanacrylat	80 in Isobornyl- methacrylat	90000	Geringe UV-Reaktivität, Reißdehnung ca. 300%
Bayhydrol® UV VP LS 2348	Urethanacrylat- Emulsion	40 in Wasser	< 100	Nach Wasserabgabe starker Tack, Reißdehnung < 10%
Bayhydrol® UV 2689/1 XP	Urethanacrylat- Dispersion	42 in Wasser	15-50 (DIN 4)	Nach Wasserabgabe leichter Tack, hohe UV-Reaktivität, Reißdehnung < 5%

Isocyanato-Urethanacrylate

Zur Erhöhung der Qualität sowie zur Haftungsverbesserung können durch Zugabe von Isocyanato-Urethanacrylaten (Dual Cure) gezielt Eigenschaftsverbesserungen erreicht werden.

	Typ	Festkörper	% NCO bez. Festk.	Viskosität mPas bei 23°C	Eigenschaften / Anwendungen
Desmolux® VP LS 2396	Isocyanato- Urethanacrylat	100%	7,5	16000	Flexibel
Desmolux® XP 2510	Isocyanato- Urethanacrylat	91% in Butylacetat	7,0	20000	Hohe UV-Reaktivität

Für technische Hilfestellungen stehen Ihnen gern unsere Experten zur Verfügung.

Die genannten Produkte stellen lediglich eine kleine Auswahl geeigneter Produkte dar. In Abhängigkeit von den gewünschten Endeigenschaften und der Art des Klebstoffcompounds können unterschiedliche Komponenten eingesetzt werden, mit denen spezifische Eigenschaften gezielt eingestellt werden können. Eine detailierte Produktübersicht (englisch) finden Sie hier. Weitere Informationen zu Rohstoffen für Verpackungsklebstoffe finden Sie in dieser Präsentation (allgemeine Aspekte, Laminierprozesse, Produktübersicht, Anforderungen)

Sehen Sie sich hier weitere Detailinformationen an:

	Dispersions - Products and Applications (englisch)		Polyisocyanates and Prepolymers: Products and Applications (englisch)
	UV-Systems: Products and Applications (englisch)

Beachten Sie auch unseren Vortrag für die FEICA, Sept. 2008:
"New PU-Raw Materials for Adhesives and Sealants without R 40 labeling" (englisch)

Bitte beachten Sie auch diese Gesetzesvorgaben und Regulierungen für den Einsatz von Klebstoffen in flexiblen Verpackungen
Viele Anwendungen im Bereich der flexiblen Verpackungen unterliegen regionalen und lokalen Gesetzesvorschiften. Hier finden Sie Links zu den wichtigsten Gesetzgebern und den relevanten Regulierungen:

FDA

CFR Title 21 – Food and Drugs

§ 175.105	Adhesives
§ 177.1390	Laminate structures for use at temperatures of 250 deg. F and above
§ 177.1680	Polyurethane resins

EU regulations

Reg. 178/2002	General principles and requirements of food law
Reg. 1935/2004	Food contact materials (framework regulation)
Dir. 2002/72/EC	Plastic materials and articles intended to come into contact with foodstuffs (“plastics directive”)

Council of Europe

ResAP (2004)1

Surface coatings intended to come into contact with food

Local regulations

Germany (BfR)

XXVIII

Cross-linked polyurethanes as adhesive layers

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