Bioabbaubare Kaschierklebstoffe

Flexible Verpackungen stellen das zweitgrößte Segment im Bereich der Verpackungsindustrie dar. Sie sind heutzutage Hightech-Produkte, die zu einem Multilagenverbund kaschiert werden. Dabei steht die Nachhaltigkeit immer stärker im Fokus, nicht zuletzt auf Verlangen der Verbraucher. Für Folienverbunde stellt dies seit jeher eine große Herausforderung dar. Aus diesem Grund wird gegenwärtig verstärkt auf bioabbaubare und vorzugsweise gleichzeitig biobasierte Kunststoffe, wie z.B. Polylactid, Cellophan und Polybutylensuccinat gesetzt. Um vollständig bioabbaubare Verbundfolien zu erhalten, muss zusätzlich noch der Klebstoff angepasst werden. Auf dem Markt sind zwar erste bioabbaubare Kaschierkleber vorhanden, aber es besteht weiterhin ein großer Bedarf an der Entwicklung alternativer, bioabbaubarer Kaschierkleber. Das Ziel des Vorhabens war es, einen bioabbaubaren, vorzugsweise biobasierten Kaschierkleber für bioabbaubare Verbundfolien herzustellen, mit der Absicht einen vollständig abbaubaren Verbund aus Folien und dem Klebstoff zu erhalten.

Grundlage für den Klebstoff waren kommerzielle Cellulosederivate, welche in einem Lösemittel (wässrig oder organisch) und mit einem Vernetzer auf Aldehybasis (Glyoxal, Glutaraldehyd, Glyoxylsäure) vernetzt wurden. Auch vom TITK entwickelte Schmelzklebstoffe auf der Basis von PLA, PBS und PCL wurden eingesetzt. Im Rahmen des Projektes konnten wasserbasierte Klebstoffsysteme auf der Basis von Celluloseethern (überwiegend Methylcellulose), lösemittelbasierte Klebstoffsysteme auf der Basis von Celluloseestern (überwiegend Celluloseacetat, -butyrat, und -propionat) mit für die Folienkaschierung geeigneten Eigenschaften hinsichtlich Viskosität und Klebkraft entwickelt werden. Mit den entwickelten Klebstoffsystemen konnten erfolgreich Folienverbunde hergestellt werden. Dabei wurde überwiegend Cellophan mit den wasser-, und lösemittelbasierten Systemen verklebt und verschiedene Biofolien (PLA, PBS, PCL, etc.) mit den Schmelzklebstoffen verklebt. Auch in einem für den Labormaßstab entwickelten Test zur Charakterisierung der biologischen Abbauarbeit konnten vor allem die wasser-, und lösemittelbasierten Klebstoffsysteme überzeugen.

Die Forschungsergebnisse sind sowohl für das TITK als auch für Klebstoff-, Folienhersteller und den Endanwender interessant.