Was ist ein Schmelzklebstoff?

Was ist ein Hotmelt?

Schmelzklebstoffe (auch Heißkleber genannt) sind im Allgemeinen zu 100 % feste Formulierungen auf Basis thermoplastischer Polymere (es sind weder Wasser noch Lösungsmittel beteiligt). Schmelzklebstoffe werden bei Raumtemperatur in festem Zustand verkauft und beim Erhitzen über ihren Erweichungspunkt hinaus, der normalerweise zwischen 50 und 160 Grad liegt, „aktiviert“. Sobald der Klebstoff geschmolzen ist (in einem Heißschmelztank), kann er im verflüssigten oder geschmolzenen Zustand auf ein Substrat aufgetragen werden. Die heiße Schmelze benetzt das Substrat, dringt in die Oberfläche (und etwaige Hohlräume) ein und verfestigt sich dann, wodurch der Zusammenhalt gewährleistet wird. Dieser Abbinde-/Abkühlvorgang nimmt sehr wenig Zeit in Anspruch. Klebstoffe, die abkühlen und klebrig bleiben, werden als druckempfindliche Klebstoffe (PSA) bezeichnet – auf diese werden wir ein anderes Mal ausführlicher eingehen.

Wenn ein Schmelzklebstoff wieder auf Raumtemperatur abgekühlt wird, baut er schnell seine innere Festigkeit auf. Im erstarrten Zustand weist ein Schmelzklebstoff strukturelle Integrität auf und kann als Klebstoff fungieren. Heißkleber können auf viele Arten auf ein Substrat aufgetragen werden (wenn sie in flüssiger Form vorliegen), beispielsweise mit einer Walze oder, was häufiger vorkommt, durch Aufspritzen oder Sprühen aus einer Düse oder Pistole. Es gibt auch viele verschiedene Arten von Auftragsmustern wie Spiralsprays, Punkte und durchgehende Linien.

Schmelzklebstoffe werden sowohl im gewerblichen als auch im privaten Bereich in vielen verschiedenen Branchen für unzählige Anwendungen eingesetzt. Schmelzklebstoffe finden sich in der Lebensmittelverpackung, der Holzverarbeitung, der Produktmontage, der Etikettierung, in Kinderspielzeugen, im Kunsthandwerk und so weiter. Bei Good Adhesive verkleben unsere Klebstoffe Verpackungen aller Art, Buchrücken, Stofflagen in Vliesstoffen, Etiketten auf Flaschen und Kanten an Möbeln – um nur einige Anwendungen zu nennen.

Schmelzklebstoffe erfordern eine sorgfältige Ausgewogenheit der Formulierungskomponenten, aber die Hauptelemente eines typischen Verpackungs-Schmelzklebstoffs sind Polymere (sorgt für Festigkeit und Flexibilität), Harze (sorgt für Benetzungs- und Hafteigenschaften) und Wachse (steuern die Viskosität und die Offenzeit/Abbindegeschwindigkeit). Bei einem Schmelzhaftklebstoff (HMPSA) ist typischerweise ein Weichmacher enthalten, der die Elastizität unterstützt und die Viskosität kontrolliert.

Es gibt verschiedene Arten von Schmelzklebstoffen wie EVA (Ethylenvinylacetat) für allgemeine Verklebungen, Polyolefin für schwer zu verklebende Kunststoffe und den moderneren Verpackungsschmelzklebstoff - Metallocen (mPO) für hohe Festigkeit in kleineren Mengen. Wir werden die verschiedenen Schmelzklebstoffformulierungen jedoch in einem separaten Artikel behandeln.

Wie unterscheidet sich ein Hotmelt?

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

Einer der Hauptgründe, warum ein Schmelzklebstoff in vielen Märkten der Klebstoff der Wahl ist, ist neben der Benutzerfreundlichkeit und den geringeren Verarbeitungskosten und regulatorischen Anforderungen seine unübertroffene Vielseitigkeit.

Schmelzklebstoffe können zum Verkleben einer Vielzahl von Substraten verwendet werden, von Pappe, Metall, Glas, Leder und Holz bis hin zu Keramik, Kunststoff, Gummi, Stoff und Schaumstoff. Aufgrund der hohen Viskosität eignet sich ein Schmelzklebstoff sowohl für den Einsatz auf nicht-porösen als auch auf porösen Substraten, die sonst beispielsweise mit einem lösungsmittelbasierten Klebstoff schwieriger zu verkleben wären.

Dank Faktoren wie ihrer hervorragenden Wasser- und Feuchtigkeitsbeständigkeit (sie werden nicht schwächer, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt werden) sorgen Schmelzklebstoffe für manipulationssichere Versiegelungen. Schmelzklebstoffe können daher auf heißen, kalten und nassen Oberflächen verwendet werden. Da sie thermoplastisch sind, können sie wiederholt erhitzt werden, um zu schmelzen, und abgekühlt werden, um sich zu verfestigen. Im Gegensatz zu anderen Klebstoffen gibt es bei Schmelzklebstoffen keine einmalige Verwendung.

Im Gegensatz zu lösungsmittelbasierten Klebstoffen verlieren Schmelzklebstoffe beim Erstarren nicht an Dicke. Da es sich um 100 % feste Formulierungen handelt, schrumpfen Hotmelts beim Abkühlen nur minimal, weshalb sie sich hervorragend zum Füllen von Lücken eignen. Im Vergleich dazu sind lösungsmittelbasierte Klebstoffe zum Aushärten auf die Extraktion eines Trägers angewiesen, was häufig zu einer Reduzierung des aufgetragenen Gewichts um 50–70 % führt.

Hotmelts werden von vielen Kunden bevorzugt, da sie fast sofort abkühlen und trocknen können (im Gegensatz zu Klebstoffen auf Wasser-- und Lösungsmittelbasis-) und so eine ultra-schnelle Klebemethode ermöglichen. Dies gibt Herstellern die Möglichkeit, ihre Produktionslinien zu beschleunigen und den gesamten Prozess effizienter zu gestalten – vielleicht eines der größten Verkaufsargumente für Heißklebstoffe und der Grund, warum sie häufig in FMCG-Verpackungsanwendungen (Fast Moving Consumer Goods) verwendet werden. Darüber hinaus können Heißschmelztanks problemlos ein- und ausgeschaltet oder im Standby-Modus gelassen werden, ohne dass das System vollständig gereinigt oder gespült werden muss – ein weiterer Fertigungsvorteil.

Vorteile eines Schmelzklebstoffs

Im Gegensatz zu anderen Klebstoffen neigen Hersteller dazu, festzustellen, dass Schmelzklebstoffe nicht nur sehr effizient kleben, sondern auch zuverlässige und konsistente Produkte sind. Schmelzklebstoffe verunreinigen die Substrate nicht und können zu jeder Jahreszeit auf einer Vielzahl langsamer und schneller Maschinen verwendet werden. Ihre Dosierung lässt sich leicht automatisieren und Hotmelts bieten einen sehr gleichmäßigen Auftrag mit einer besseren Klebelinie und einem besseren Schichtgewicht als andere Klebstoffe.

Heißkleber gelten aufgrund von Faktoren wie besserer Laufleistung, geringeren Wartungskosten, geringeren Ausfallzeiten und geringeren Lagerkosten als kostengünstige Wahl. Sie haben eine lange Haltbarkeit und sind vor der Verwendung zu 100 % fest, daher sauber und leicht zu handhaben und leicht zu lagern.

Schmelzklebstoffe sind weltweit für ihre gute Bindung, einfache Handhabung und saubere Laufeigenschaften (z. B. kein Fadenziehen) bekannt. Sie bieten aber auch eine hervorragende thermische Stabilität, sodass sie im Leimtank klar bleiben und nicht verkohlen.

Schmelzklebstoffe enthalten keine Lösungsmittel. Einer ihrer Hauptvorteile besteht daher darin, dass sie als ungefährlich und umweltfreundlich gelten. Schmelzklebstoffe haben keine Dämpfe, sind kaum riechend, weisen eine geringe Toxizität auf, enthalten wenig bis gar keine VOCs (flüchtige organische Verbindungen) und bei ihrem Herstellungsprozess entsteht nur minimaler Abfall.

Schmelzklebstoffformeln sind so konzipiert, dass sie für eine Vielzahl von Anwendungen und Substraten geeignet sind. Wenn daher mehrere Klebstoffe verwendet werden, ist es oft der Fall, dass diese durch nur einen Schmelzklebstoff ersetzt werden können, wodurch die Kosten für den Klebstoffbestand gesenkt werden.

Das Urteil

Bei jedem Klebstoff gibt es immer Herausforderungen und auch Hotmelts haben ihre Grenzen. Temperatur-, Chemikalien- und UV-Beständigkeit sowie Betriebsparameter und die Art der zu verklebenden Substrate können Einfluss auf die Leistung und Langlebigkeit des Klebstoffs haben. Aus diesem Grund plädiert Good Adhesive dafür, den richtigen Klebstoff für die jeweilige Aufgabe zu finden, um Produktivität und Effizienz zu maximieren.