Klebstoff (Dispersionsklebstoff, PUR, EVA)

Laut der DIN EN 923 ist ein Klebstoff ein Nichtmetall sowie als ein Bindemittel definiert, das auf Adhäsion (zwischen Klebstoff und dem zu klebenden Material) und Kohäsion (innerhalb des Klebstoffs wirkende Kräfte) basiert. Die meisten heute eingesetzten Klebstoffe haben als Basisstoffe organische Bestandteile. Klebstoffe können nach unterschiedlichen Gesichtspunkten eingeteilt werden, z. B. nach der chemischen Zusammensetzung oder dem Verfestigungsprozess. In der grafischen Industrie kommen sowohl wasserbasierte Dispersionen wie auch Schmelzklebstoffe zum Einsatz. Lösemittelbasierte Klebstoffe werden nur in Ausnahmefällen verwendet.

Dispersionsklebstoff

Dispersionsklebstoffe gehören zu den wasserbasierten Klebstoffen. Sie sind Dispersionen von zumeist Polyvinylacetat (PVAC) und Wasser. Die unlöslichen Teilchen des PVAC sind in Wasser fein verteilt. Der Anteil der PVAC-Teilchen schwankt je nach Hersteller zwischen 50% … 70%. Zudem sind Weichmacher hinzugefügt, die die Flexibilität des Klebstofffilms positiv beeinflussen sollen. Aufgrund des hohen Wasseranteils werden Dispersionsklebstoffe hauptsächlich bei der Verarbeitung saugfähiger Materialien, wie Papier oder auch Holz (Holzleim ist ein klassischer Anwendungsfall eines Dispersionsklebstoffs) eingesetzt. Bei Auftragen der Dispersion dringen die Wassermoleküle in das Material ein und der Abstand zwischen den PVAC-Molekülen verringert sich und eine Vernetzung beginnt. Durch diese Filmbildung beim weiteren Verdunsten des Wassers, die auch das Umschließen der Materialfasern umfassen, wird eine Verklebung erreicht. Der hohe Wasseranteil trägt dazu bei, dass die Trocknung recht lange benötigt und so eine schnelle Weiterverarbeitung der verklebten Materialien ausschließt. Um diesen Nachteil auszugleichen, wird an Klebebindern oft eine Trocknungseinrichtung zur Beschleunigung der Verdunstung bzw. der Vernetzung eingesetzt.

Heißschmelzklebstoff

Diese Klebstoffe bestehen aus einem Basispolymer (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, EVA) sowie aus Harzen und Wachsen. Vor der Verarbeitung liegen diese Klebstoffe als festes Ausgangsmaterial vor, werden aufgeschmolzen und erreichen nach Auftrag und Abkühlung bereits ihre maximale Festigkeit. Der Schmelzpunkt liegt zwischen 70°C und 90°C und die Verarbeitungstemperatur zwischen 130°C und 180°C. Heißschmelzklebstoffe besitzen eine hohe Anfangsklebkraft, binden schnell ab, jedoch ist der Klebstofffilm weniger elastisch als der eines Dispersionsklebstoffs. Die Alterungsbeständigkeit ist gering, der Klebstoff versprödet rasch. Das ist gut an älteren Taschenbüchern zu beobachten, die mit einem solchen Klebstoff gebunden wurden. Bei zu großer Belastung des Rückens bricht der Klebstofffilm.

Es handelt sich um einen chemisch härtenden Klebstoff, der für die Aushärtung eine weitere chemische Substanz, in diesem Fall Wasser, benötigt.

PUR-Klebstoffe bestehen aus reaktiven Präpolymeren mit Isocyanatgruppen. Der Klebstoff liegt vor der Verarbeitung wie EVA-Schmelzklebstoff in fester Form vor und muss für das Auftragen auf den Buchblockrücken aufgeschmolzen werden. Die Verarbeitungstemperatur liegt bei 120°C bis 130 °C. Nach dem Auftragen erstarrt der Klebstoff wieder in einem rein physikalischen Abbindevorgang. Danach setzt eine chemische Vernetzung ein, bei der langkettige Moleküle gebildet werden. Das heißt, die Aushärtung bei PUR-Klebstoffen erfolgt durch die Reaktion mit Wasser, das durch die Papierfeuchtigkeit oder/und die Luftfeuchtigkeit zur Verfügung gestellt wird. Die endgültige Festigkeit erreichen PUR-Klebstoffe meist nach ein bis zwei Tagen.

Aufgrund der universellen Einsetzbarkeit, der hohen Klebkraft und der guten Gebrauchseigenschaften damit hergestellter Produkte wird dieser Klebstoff sehr häufig eingesetzt. Dem steht allerdings ein höherer Preis gegenüber.

Das Akkreditierte Labor Druckqualität und Weiterverarbeitung des Sächsischen Instituts für die Druckindustrie führt Festigkeits- und Trennkraftprüfungen sowie Schältests durch. Auch Pulltests – die Bestimmung der Klebebindefestigkeit – gehören zum Leistungsumfang.