Was? Wie? Warum?


Was? Wie? Warum?

Klebebänder existieren für viele verschiedene industrielle Anwendungen. Wie unterscheiden sie sich voneinander?
Wesentliche Produkteigenschaften von Klebebändern sind Klebkraft, Temperaturbeständigkeit, mechanische Belastbarkeit und Zugfestigkeit. Je nach Einsatz müssen diese Eigenschaften unterschiedlich ausgeprägt sein. Klebebänder zur Abdeckung bei Lackiervorgängen müssen hohe Temperaturen aushalten und ohne Rückstände entfernt werden können. Bei Ummantelungen sind eine hohe Festigkeit und geringe Dehnung wichtig. Klebebänder für den Rollenwechsel in der Papierindustrie müssen über eine hohe sofortige Klebkraft verfügen.
Was ist ein Haftkleber?
Klebebänder sind nicht mit Klebstoffen beschichtet, sondern mit Haftklebern. Im Gegensatz zum Klebstoff, der flüssig aufgetragen wird und durch chemische Reaktion abbindet und damit härtet, ist der Haftkleber bereits abgebunden, permanent klebrig und einfach aufzutragen. Schon die geringe Andruckkraft des Fingers reicht für die Befestigung auf Oberflächen.
Schematischer Aufbau eines einseitigen Klebebandes

Schematischer Aufbau eines einseitigen Klebebandes

Woraus besteht ein Klebeband?
Ein Klebeband besteht aus mehreren Schichten. Der Haftklebstoff ist an ein Trägermaterial, zum Beispiel Kunststofffilme, Papier oder Gewebe gebunden.

Eine dünne Vorstrichschicht, der so genannte Haftvermittler (Primer), oder die physikalische Vorbehandlung des Trägermaterials kann die Verankerung der Klebmasse am Träger verbessern.

Für eine gute Abrollbarkeit sorgt ein Trennmittel.
Warum klebt Klebstoff?
Eine Reihe organischer Polymere, chemische Verbindungen, die aus Ketten- oder verzweigten Molekülen bestehen, können permanent klebrig sein, zum Beispiel Polyacrylsäureester, Naturkautschuk und Styrollsopren-Styrol-Copolymere.

Die Makromoleküle müssen lang genug sein, um sich – wie einer Portion gekochter Spaghetti – zu „verheddern“. Auf diese Weise entsteht der innere Zusammenhalt des Klebstoffes. Weil die langen Molekülketten zwischen den verbundenen Punkten beweglich sind, kann die Klebmasse gut auf Oberflächen auffließen und dort haften.

Es gibt selbstklebrige Polymere die ohne den Zusatz klebrigmachender Harzen haften und solche, die nur sehr schwach klebrig sind und erst durch solche Zusätze zum vollwertige Haftklebstoff werden.
Ein Trennmittel verhindert das Haften der Klebmasse auf der Trägerrückseite

Ein Trennmittel verhindert das Haften der Klebmasse auf der Trägerrückseite

Warum klebt der Haftkleber auf der richtigen Seite des Klebebandes?
Damit das störungsfreie Abrollen des Klebebandes gewährleistet ist, muss der Träger verschiedene Oberflächenbeschaffenheiten auf beiden Seiten aufweisen. Um die Haftung, das heißt, die Adhäsion eines Haftklebstoffes zum Träger zu erhöhen, wird die Oberfläche durch physikalische Verfahren gereinigt, aufgeraut und chemisch funktionalisiert. Dabei werden beispielsweise molekulare Schichten auf der Oberfläche abgedampft.

Auch eine dünne Vorstrichschicht, der Primer, kann die Haftung verstärken. Das Abziehen des Klebebandes von der Rolle wird durch Trennmittel vereinfacht. Sie wirken durch ihre geringe Oberflächenspannung. Je niedriger die Oberflächenspannung des Trennmittels im Vergleich zu der des Haftklebstoffes ist, desto stärker ist die Trennwirkung.
Naturkautschukgranulat

Naturkautschukgranulat

Was sind die wichtigsten Rohstoffe für Haftkleber?
Seit 1882, als Paul Beiersdorf das Patent für Pflaster erhielt, ist Naturkautschuk eines der wichtigsten Rohstoffe für Haftkleber. Er wird durch den Zusatz von klebrigmachenden Harzen zum günstigen Klebstoff mit starker Haftung. Klebebänder aus Naturkautschukklebstoffen eigenen am besten für Innenanwendungen wie etwa zum Abdecken bei Lackierarbeiten oder für geräuscharm abrollbare Verpackungsklebebänder.

Eine weitere wichtige Gruppe von Haftklebstoffen besteht aus Acrylaten. Das sind synthetische Polymere, die industriell seit den 60er Jahren als Haftstoffe für anspruchsvolle Aufgaben, wie Langzeit- oder Außenanwendungen produziert werden. Polymere lassen sich durch Auswahl der Grundbausteine, sowie durch Compounding so verändern, dass sie maßgeschneiderte Eigenschaften besitzen. Weitere Vorzüge sind gute Licht- und Termperaturbeständigkeit. Neben Naturkautschuk und Polyacrylaten haben sich am Markt mittlerweile noch andere Systeme wie thermoplastische Elastomere durchgesetzt.
Auf welche Weise gelingt es, das umwelt- und gesundheitsschädliche Lösungsmittel in der Produktion von Haftklebstoffen zu ersetzen?
Ursprünglich wurden Klebebänder ausschließlich mit Hilfe der Lösemitteltechnologie hergestellt. Dabei werden die Bestandteile der Haftklebemassen zunächst in einem organischen Lösemittel aufgelöst, die Lösung danach flächig auf einen Träger aufgetragen, das Lösemittel durch Trocknung entzogen, so dass der reine Klebstofffilm zurück bleibt.

Alternativen zur dieser Technologie sind die Verwendung von wässrigen Dispersionen, die Hot Melt-Technologie, sowie reaktive 100% Systeme. Insbesondere durch die verstärkte Umsetzung von Dispersions- und Hot Melt-Klebemassen konnte tesa die Verwendung von Lösemitteln in der Produktion drastisch reduzieren.

Beispielsweise werden für Endverbraucher-Produkte seit vielen Jahren nahezu überhaupt keine lösemittelhaltigen Haftklebestoffe mehr eingesetzt. Auch im Bereich der Industrieprodukte ist der Anteil lösemittelhaltiger Haftklebemassen deutlich zurückgegangen. Dieser Trend wird durch aktuelle Projekte weiter fortgesetzt. Die derzeit noch eingesetzten Lösemittel werden großteils recycelt und erneut eingesetzt.