Was ist ein thermoplastischer Schmelzklebstoff?

Bei Intercol gehören Schmelzklebstoffe zu den beliebtesten Klebstoffen. Der Schmelzklebstoff tauchte erstmals 1940 auf, als eine Verbesserung der wasserbasierten Klebstoffe, die in feuchten Klimazonen versagten, aber zu sagen, dass er sich in den letzten Jahrzehnten wirklich durchgesetzt hat, ist eine Untertreibung. Eine häufige Frage, die wir von unseren Kunden erhalten, lautet: „Was ist ein Schmelzklebstoff?“, und mit dieser Frage werden wir uns heute ausführlicher befassen.

Schmelzklebstoff Anwendungen

Was ist ein Thermoplast?

Schmelzklebstoffe (auch Schmelzkleber genannt) sind im Allgemeinen 100% feste Formulierungen auf der Basis von thermoplastischen Polymeren (ohne Wasser oder Lösungsmittel). Schmelzklebstoffe werden in festem Zustand bei Raumtemperatur verkauft und werden bei Erwärmung über ihren Erweichungspunkt hinaus, der normalerweise zwischen 50 und 160 Grad liegt, „aktiviert“. Einmal geschmolzen (in einem Heißschmelztank), kann der Klebstoff dann auf ein Substrat in seinem verflüssigten oder geschmolzenen Zustand aufgetragen werden. Der Schmelzklebstoff benetzt das Substrat, dringt in die Oberfläche (und in eventuelle Hohlräume) ein und verfestigt sich dann, wodurch der Zusammenhalt gewährleistet wird. Dieser Abbinde-/Abkühlprozess nimmt nur sehr wenig Zeit in Anspruch. Klebstoffe, die abkühlen und klebrig bleiben, werden als Haftkleber (PSA) bezeichnet – auf diese werden wir ein anderes Mal ausführlich eingehen.

Ein schnell abbindender Klebstoff

Wenn ein Schmelzklebstoff wieder auf Raumtemperatur abgekühlt wird, baut er schnell seine innere Festigkeit auf. Im verfestigten Zustand hat ein Schmelzklebstoff strukturelle Integrität und kann als Klebstoff fungieren. Heissklebstoffe können auf vielerlei Weise auf ein Substrat aufgetragen werden (wenn sie in flüssiger Form vorliegen), z.B. über eine Walze oder, was häufiger vorkommt, durch Spritzen oder Sprühen aus einer Düse oder Pistole. Es gibt auch viele verschiedene Arten von Auftragsmustern, wie z.B. Spiralsprays, Punkte und durchgehende Linien.

Anwendungsbeispiele

Schmelzklebstoffe werden sowohl im gewerblichen als auch im privaten Bereich in vielen verschiedenen Branchen für unzählige Anwendungen eingesetzt. Sie finden Schmelzklebstoffe in der Lebensmittelverpackung, Holzbearbeitung, Produktmontage, Etikettierung, bei Kinderspielzeug, Kunsthandwerk und so weiter. Bei Intercol verbinden unsere Klebstoffe alle Arten von Verpackungen, Buchrücken, Gewebeschichten in Vliesstoffen, Etiketten auf Flaschen und Einfassungen an Möbeln – um nur einige Anwendungen zu nennen.

PSA Schmelzklebstoffe

Schmelzklebstoffe erfordern ein empfindliches Gleichgewicht von Formulierungskomponenten, aber die Hauptelemente eines typischen Verpackungsschmelzklebstoffs sind Polymere (liefert Festigkeit und Flexibilität), Harze (liefert Benetzungs- und Hafteigenschaften) und Wachse (steuert die Viskosität und die offene Zeit/Härtungsgeschwindigkeit). Bei einem druckempfindlichen Heißschmelzklebstoff (HMPSA) ist typischerweise ein Weichmacher enthalten, der die Elastizität unterstützt und die Viskosität steuert.

PSA Haftklebstoffe

EVA und Polyolefin

Es gibt verschiedene Arten von Heißschmelzklebstoffen wie EVA (Ethylenvinylacetat) für allgemeine Verklebungen, Polyolefin für schwer verklebbare Kunststoffe und den moderneren Verpackungs-Heißschmelzklebstoff – Metallocen (mPO) für hohe Festigkeit in kleineren Mengen, aber wir werden die verschiedenen Heißschmelzformulierungen in einem separaten Artikel behandeln.

EVA versus Polyolefin-Schmelzklebstoff

Wie sich ein Hotmelt unterscheidet

Heißschmelzklebstoffe haben die Effizienz ihrer Vorgänger in vielerlei Hinsicht übertroffen, was einer der Gründe ist, warum sie heute so beliebt sind.

Einer der Hauptgründe dafür, dass ein Schmelzklebstoff in vielen Märkten der Klebstoff der Wahl ist, ist neben der einfachen Anwendung und den niedrigeren Verarbeitungskosten und gesetzlichen Anforderungen auch seine unübertroffene Vielseitigkeit.

Heißschmelzklebstoffe können zum Verkleben einer Vielzahl von Substraten verwendet werden, von Karton, Metall, Glas, Leder und Holz bis hin zu Keramik, Kunststoff, Gummi, Gewebe und Schaumstoff. Die hohe Viskosität eines Heißschmelzklebstoffs eignet sich sowohl für die Verwendung auf nicht porösen als auch auf porösen Substraten, die sonst schwieriger mit z.B. einem Klebstoff auf Lösungsmittelbasis zu verkleben wären.

Dank Faktoren wie ihrer ausgezeichneten Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit (sie schwächen sich nicht ab, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt werden) erzeugen Heißschmelzklebstoffe manipulationssichere Dichtungen. Schmelzklebstoffe können daher auf heißen, kalten und nassen Oberflächen verwendet werden, und da sie thermoplastisch sind, können sie wiederholt erhitzt werden, um zu schmelzen, und abgekühlt werden, um sich zu verfestigen. Es gibt keine einmalige Verwendung mit einem Schmelzklebstoff, was bei anderen Klebstoffen häufig der Fall ist.

Herstellung und Anwendung von Schmelzklebstoffen

Ersatz für lösungsmittelhaltige Klebstoffe

Im Gegensatz zu Klebstoffen auf Lösungsmittelbasis verlieren Hotmelts beim Erstarren nicht ihre Dicke. Da Hotmelts zu 100% fest sind, schrumpfen sie beim Abkühlen nur minimal, weshalb sie sich hervorragend zum Füllen von Lücken eignen. Im Vergleich dazu benötigen lösungsmittelbasierte Klebstoffe zum Aushärten die Extraktion eines Trägers, was häufig zu einer 50-70%igen Reduzierung ihres Auftragsgewichts führt.

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