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Wasserbeständige Kleber und ökologische Unbedenklichkeit
Als Hersteller von wasserbasierten Klebstoffen werden wir oft gefragt, ob unsere Produkte wasserbeständig sind. Im Klebermarkt hält sich hartnäckig die Meinung, dass auf Basis von wässrigen Dispersionen hergestellte Klebefilme eine geringere Wasserbeständigkeit als lösemittelhaltige Klebesysteme aufweisen. ATP ist jedoch in der Lage, wasserbasierende Klebesysteme herzustellen, die sich bei Wasserkontakt weder verfärben noch auflösen.
Wasserbeständigkeit
Um sich mit diesem Thema ernsthaft auseinanderzusetzen, müssen zuerst die beiden Betrachtungsweisen der Bedeutung von «Wasserbeständigkeit» beleuchtet werden. Beide beziehen sich auf je einen spezifischen Aspekt und haben einen Einfluss auf das Endresultat des Produkts:
Schritt 1
Der Vorgang des «Weiss-Anlaufens», der durch die Einlagerung von Wassermolekülen in den Klebefilm ausgelöst wird (siehe Abb. 1 mit einer Weissfärbung, die an einem Schaufenster sichtbar ist). Dieses Phänomen stellt eine visuelle Beeinträchtigung dar und ist von besonderer Bedeutung bei Sichtanwendungen wie zum Beispiel dem «No Label Look» oder bei graphischen Schutzfolien bzw. Schutzlaminaten.
Schritt 2
Die Wasserbeständigkeit ist von der Verbundfestigkeit des Klebebandes 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.
Wir möchten gleich zu Beginn deutlich machen, dass die Substratart, auf die die selbstklebende Folie aufgebracht wird, eine wichtige Rolle spielt. Die physikalischen Eigenschaften eines Substrats, seine Oberflächenrauigkeit, Porosität oder Polarität sind wichtige Faktoren, die einen Einfluss auf die Verbundfestigkeit haben. Eine Polymerfolie kann bei Wasserlagerung bis zu 30 Gewichtsprozent Wasser aufnehmen. Ein Material, das stark Feuchtigkeit aufsaugt, wie zum Beispiel die Foliendeckschicht für mit Tintenstrahl bedruckbare Materialien, zieht extrem leicht Wasser in die Grenzschicht von Klebefilm und Substrat ein. Die Herausforderung der Wasserbeständigkeit ist im Grunde die gleiche, da sie mit der Verbundstärke des Klebestoffs zusammenhängt, egal ob das Klebesystem wasser- oder lösemittelbasiert ist.
Information
ATP ist der perfekte Partner für Ihre Innovationen. Wir unterstützen Sie mit unserem Forschungs- und Entwicklungscenter und bieten Ihnen die Möglichkeit, dort Tests gemäss Ihren Anforderungen durchzuführen.
Neue ATP-Generation
N/25 mm
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N/25 mm
Trennkraft einer Polyamidfolie nach einer Wasserlagerung (24 h)
Wenn wir nun das Kriterium «weiss anlaufen» untersuchen, müssen wir erst einmal den Unterschied zwischen einem wasserbasierten und einem lösemittelhaltigen Klebesystem verstehen. Die Klebefilme beider Systeme bestehen aus Acrylatpolymeren oder Acrylatcopolymeren, die mit den für Haftklebstoffe üblichen Monomeren wie z. B. Butylacrylat oder 2-Ethylhexylacrylat hergestellt wurden. Bis hierhin sind beide Klebefilme gleich. Deshalb wird argumentiert, dass der Unterschied in den Additiven liegt. Gemeint sind die Emulgatoren, die für die Herstellung von wässrigen Polymerdispersionen benötigt werden.
Diese Emulgatoren sind Hilfsstoffe, die dazu dienen, zwei nicht miteinander mischbare Komponenten, wie zum Beispiel Wasser und Öl, miteinander zu vermengen und zu stabilisieren. Eingehende Untersuchungen in den vergangenen zwei Jahren haben jedoch gezeigt, dass die Film- und Beschichtungsprozessqualität einen wesentlich grösseren Einfluss auf das Weissfärbungsverhalten eines Haftklebefilms hat als die Emulgatoren. Wir bei ATP haben diese Erkenntnisse genutzt und mit unseren Rohstofflieferanten Haftklebefilme entwickelt, welche es mit der Leistung lösemittelbasierter Klebstoffe in Bezug auf die Weissfärbung durch Wasser aufnehmen können.
Weissfärbungseffekt
Tatsächlich schreitet diese Entwicklung wasserbasierter Klebesysteme mit hoher Verbundfestigkeit und ausgezeichnetem Weissfärbungsverhalten schnell voran. Wir haben inzwischen wasserbasierte Klebesysteme, die selbst nach mehreren Tagen der Wasserlagerung noch keine optischen Veränderungen zeigen und sich nicht ablösen. Diese Eigenschaften konnte ATP auf grafische Produkte ausdehnen, für die Wasserbeständigkeit essenziell ist, wie zum Beispiel Schutzlaminate, die auch für Aussenanwendungen bestimmt sind.
Die Abbildungen zeigen unsere Klebesysteme, nachdem sie 24 Stunden lang vollständig in Wasser gelagert wurden. Während die beiden Klebefilme auf der linken Seite beide Weissfärbungserscheinungen und eine geringere Haftung aufweisen, sind bei unserem neu entwickelten Klebefilm auf der rechten Seite weder Weissfärbungseffekte noch Einschränkungen in der Haftung aufgetreten.
Neues Klebesystem (NEW adhesive) im Vergleich zu alten Klebesystemen. Die Abbildung zeigt das Verhalten nach 24 Stunden Wasserlagerung.
Zusammenarbeit mit ATP
Setzen Sie auf ATP und trotzen Sie Weissfärbungseffekten durch Wasserkontakt. ATP ist Profi für Wasserbeständigkeit. Keine Weissfärbungseffekte, keine reduzierte Haftung. Leistungsstarke Klebefilme mit aussergewöhnlich hoher Wasserbeständigkeit.
