PraxistauglicheSysteme

*Von Dipl.-Ing. (BA) Oliver Anderer und Dipl.-Ing. (BA) Oliver Büker, beide Kleiberit Klebstoffe Klebchemie M. G. Becker GmbH&Co. KG, Weingarten

Polypropylen zeichnet sich durch seine praxisgerechte Zähigkeit und Härte, seine hohe thermische Belastbarkeit (welche sich in den niederen Schrumpfwerten ausdrückt), seine sehr gute Lichtechtheit und seine hohe Chemikalienbeständigkeit aus. Dies alles sind Anforderungen, die in vielen Einsatzbereichen (Küche, Bad, Gartenmöbel usw.) von einem Werkstoff erfüllt werden müssen.

Ökologische Aspekte spielen dabei ebenfalls eine wesentliche Rolle. Polypropylen besteht ausschließlich aus Kohlen- und Wasserstoff; es ist somit rein bzw. „chemisch inert“ und bei Anwendung und Verarbeitung größtenteils unbedenklich (verbrennt, bis auf die Zusatzstoffe, wie z. B. Erdgas, zu Kohlenstoff und Wasser).

Vor einigen Jahren standen die PP-Materialien noch nicht „zur Debatte“, weil dieser Werkstoff, u. a. aufgrund seiner chemischen Stabilität, kaum die Neigung hat, mit anderen Stoffen eine Verbindung einzugehen. Der teilkristalline thermoplastische Kunststoff kann ohne entsprechende Vorbehandlung nicht oder nur in einem gewissen Anforderungsprofil verklebt werden.

Die Verklebbarkeit hat sich allerdings in den letzten Jahren deutlich verbessert. Durch optimierte Vorbehandlungsmethoden (z. B. das Chromschwefelsäureverfahren und die elektrische Entladung, teilweise in Kombination mit nachfolgender Primerung usw.) und auch durch optimierte Klebstoffsysteme konnte eine deutliche Verbesserung der Verklebbarkeit erzielt werden.

Mögliche Klebstoffe für die Verklebung von PP sind Kontaktklebstoffe aus Naturkautschuk oder Polychlorbutadien, Silikon-, Epoxid-, PUR- und in eingeschränktem Maße auch EVA-Klebstoffe (nur bei optimaler Vorbehandlung des PP). Vor allem die beiden letztgenannten PUR- und EVA-Klebstoffe, die als Schmelzklebstoffe in der Schmalflächenbeschichtung (Kantenverklebung) zum Einsatz kommen, sollen hier im Hinblick auf ihre Haftfestigkeit zu den PP-Materialien (PP-Kantenbänder) genauer überprüft bzw. untersucht werden.

Einige Kantenmaterialien, u. a. auch PVC, ABS, HPL und Massivholzkanten (oftmals Exotenhölzer), werden vor dem Verklebungsprozeß größtenteils vorbehandelt, um eine optimale Verklebbarkeit zu gewährleisten. Die thermoplastischen Kantenmaterialien sind meistens schon von den Kantenherstellern vorbehandelt, HPL- und Massivholzkanten hingegen werden häufig von den Verarbeitern selbst geprimert.

Auch bei den PP-Kantenmaterialien werden gewisse Vorbehandlungsmethoden eingesetzt, um die zu verklebende Seite verklebungsfreundlicher zu gestalten. Am Ende der Vorbehandlung erfolgt eine Primerung, die auch bei genauerem Hinsehen auf der Kantenrückseite ersichtlich ist. Der Primer bildet sozusagen die „Brücke“ zwischen dem Polypropylen und dem Klebstoff.

In umfangreichen Versuchen im Hause Klebchemie wurden diverse PP-Kantenmaterialien mit unterschiedlichen Schmelzklebstoffen getestet. Neben mehreren EVA-Schmelzklebstoffen wurden zu Vergleichszwecken auch reaktive Polyurethanschmelzklebstoffe gefahren. Diese werden heutzutage immer häufiger für die Kantenbeschichtung von Möbelelementen in Naßzellenbereichen eingesetzt (z. B. Bad, Küche).

Die Verklebungsversuche erfolgten auf einer Homag-Kantenanleimmaschine, Vorschubgeschwindigkeit 20 m/min, im eigenen Technikum. Getestet wurden dabei folgende Kleiberit-Schmelzklebstoffe:

• EVA-SK 770.0, ungefüllt; Auftragstemperatur 200°C, Auftragsmenge 200 g/m²

• EVA-SK 777.0, gefüllt; 210°C, 220 g/m²

• PUR-SK 707.0, 140°C, 150 g/ m².

Um eine objektive Beurteilung der Verklebungsqualität sicherzustellen, wurden neben unterschiedlichen PP-Kanten von verschiedenen Herstellern auch möglichst genau meßbare, reproduzierbare und aussagefähige Prüfungen festgelegt.

Neben Spaltfestigkeitsversuchen bei Raumtemperatur wurden auch Schälfestigkeitswerte in Abhängigkeit zur Temperatur ermittelt. Der Prüfaufbau ist in Abb. 1 dargestellt.

Wie man in Abb. 2 erkennt, gab es zwischen dem ungefüllten EVA-Klebstoff SK 770.0 und dem gefüllten SK 777.0, mit ihren jeweils sehr guten Werten, keine nennenswerten Unterschiede. Deutlich höhere Spaltfestigkeitswerte zeigten sich beim PUR-SK 707.0.

Wie sich herausstellte, zeigt der PUR-SK 707.0 zwar auch bei niederen Temperaturen die besseren Werte, allerdings nicht so deutlich wie unter Wärmebelastung. Hier spielt der PUR-SK alle seine „Vorteile“ voll aus.

Aus den vorliegenden Prüfungsergebnissen geht sehr deutlich hervor, daß entsprechend vorbehandelte PP-Kantenmaterialien gut mit diversen Kantenschmelzklebstoffen verklebt werden können.

Erwartungsgemäß wurden die besten Verklebungsergebnisse mit dem reaktiven PUR-SK 707.0 ermittelt, was sich mit dem zusätzlichen chemischen Vernetzungsvorgang erklären läßt. Die beiden EVA-Schmelzklebstoffe lagen in den Spaltfestigkeitswerten und auch in den Wärmebeständigkeitswerten der Schälprüfung sehr dicht beieinander. In den Kältebeständigkeitswerten der Schälprüfung fiel der ungefüllte EVA-SK etwas besser aus. Die Ergebnisse der EVA-Schmelzklebstoffe bei Verklebung von PP-Kanten können als gut und praxistauglich eingestuft werden. n