Die ATP adhesive systems AG wird als Hersteller von wasserbasierten Klebstoffen oft gefragt, ob die Produkte wasserbeständig sind oder nicht.
Im Klebermarkt hält sich die Meinung hartnäckig, dass auf Basis von wässrigen Dispersionen hergestellte Klebefilme ökologisch viel unbedenklicher sind als die lösemittelhaltigen Klebesysteme, jedoch eine geringere Wasserbeständigkeit aufweisen. Um sich mit diesem Thema ernsthaft auseinanderzusetzen muss zuerst genau definiert werden, was mit Wasserbeständigkeit exakt gemeint ist. Es gibt zwei Betrachtungsweisen, jede bezieht sich auf einen spezifischen Aspekt. Jedoch haben beide einen bestimmenden Einfluss auf das Endresultat des Produkts. Erstens der Vorgang des „Weiß-Anlaufens“, der durch die Einlagerung von Wassermolekülen im Klebefilm entsteht (siehe Abb. mit einer Weißfärbung, welche an einem Schaufenster sichtbar ist). Dieses Phänomen stellt eine visuelle Beeinträchtigung dar und ist von besonderer Bedeutung bei Sichtanwendungen wie z. B. dem „No label look“ oder bei graphischen Schutzfolien bzw. -laminaten.
Zweitens ist die Wasserbeständigkeit von der Verbundfestigkeit des Klebebands im verklebten Zustand beim Einwirken von Wasser bzw. Feuchtigkeit abhängig. Bei vielen technischen Anwendungen ist es nicht von Bedeutung, ob ein Klebefilm sich verfärbt. Die Verbundfestigkeit zwischen den verklebten Substraten ist der ausschlaggebende Faktor. Wird die Verbundfestigkeit detailliert betrachtet, wird sofort deutlich, dass die Beschaffenheit (Rauhigkeit, Porigkeit, usw.) und die Materialeigenschaften (Quellverhalten, Polarität, usw.) des verklebten Untergrundes einen wesentlichen Einfluss auf die Wasserbeständigkeit haben. Eine Polyamidfolie kann bei Wasserlagerung bis zu 30 Gewichtsprozent Wasser aufnehmen. Ein stark Feuchtigkeit aufsaugendes Material, wie z. B. ein Top-Coat für Inkjet bedruckbare Materialien, zieht extrem leicht Wasser in die Grenzschicht von Klebefilm und Substrat. Auf diesen Materialien ist sowohl bei den Klebern, die auf Basis von wässrigen Dispersionen hergestellt wurden, als auch für die lösemittelhaltigen Klebesysteme eine Haftung schwierig.
Durch die mehrjährige Zusammenarbeit mit den Rohstofflieferanten ist es ATP erfolgreich gelungen ein selbstklebendes Klebesystem zu entwickeln, welches durch die Wasseraufnahme „weiß anläuft“, jedoch die Haftung zu den verklebten Substraten nicht verliert.
Wird nun das Kriterium „weiß anlaufen“ diskutiert, muss erst einmal gefragt werden, wo der Unterschied zwischen einem Klebeband, welches auf Basis von wässrigen Dispersionen hergestellt wurde, und einem lösemittelhaltigen Klebesystem liegt. Beide Klebefilme bestehen aus Acrylatpolymeren oder Acrylatcopolymeren, die hergestellt wurden mit den für Haftklebstoffe üblichen Monomeren wie z. B. Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat usw.
Bis hier hin sind beide Klebefilme gleich. Es wird nun debattiert, dass der Unterschied in den Additiven begründet sei. Genauer gesagt in den Emulgatoren, die für die Herstellung von wässrigen Polymerdispersionen benötigt werden. Emulgatoren oder oft auch Tenside genannt, sind Hilfsstoffe, die dazu dienen, zwei nicht miteinander mischbare Komponenten, wie zum Beispiel Wasser mit Öl, zu vermengen und zu stabilisieren. Diese Emulgatoren, die im Klebefilm zurückbleiben, erhöhen die Affinität zum Wasser und begünstigen somit die Einlagerung von Wasser im Klebefilm. Eingehende Untersuchungen in den vergangenen zwei Jahren haben jedoch gezeigt, dass die Film- und Beschichtungsqualität bzw. die mechanischen Eigenschaften des Films (z. B. Vernetzungsgrad) einen wesentlich größeren Einfluss auf das „Weißanlauf“ Verhalten des Klebefilms haben als die Emulgatoren. Diese Erkenntnis hat ATP ebenfalls genutzt, um gemeinsam mit seinen Rohstofflieferanten Klebefilme zu erzeugen, die ähnlich wie lösemittelhaltige Klebebänder bei einer Wasserlagerung nur extrem langsam weiß anlaufen. (s. Abb. Effekt der Weißfärbung)
Trotz alledem bestand kein Grund der Annahme die Entwicklung wasserbeständiger Klebesysteme auf wässriger Basis sei damit beendet. Weitere Entwicklungen führten zu Klebefilmen, die selbst nach mehreren Tagen noch keine optischen Veränderungen zeigen und zudem keine Ablöseerscheinungen hervorrufen. Diese Eigenschaften konnte ATP auf grafische Produkte, wie zum Beispiel Schutzlaminate die auch für Außenanwendungen bestimmt sind, ausdehnen. Viele Kundennachfragen haben ATP dazu bewegt auch industrielle Produkte, beispielsweise im Baubereich, weiter zu entwickeln, um auch hier beste Performance in der Wasserbeständigkeit anzubieten.
Mehr Informationen: http://www.atp-ag.com
