Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung eines auf Basis von Poly-L-Milchsäure hergestellten Haftklebstoffes, Teilvorhaben 1: Einsatz von Haftklebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen

Anschrift
Jowat SE
Ernst-Hilker-Str. 10-14
32758 Detmold
Kontakt
Dr. Christian Terfloth
Tel: +49 5231 749-117
E-Mail: christian.terfloth@jowat.de
FKZ
22015408
Anfang
01.07.2010
Ende
31.03.2013
Ergebnisdarstellung
Im Teilvorhaben 1 »Einsatz von Haftklebstoffen auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen« wurden Klebstoffformulierungen auf Basis von Milchsäure-basierten Rückgratpolymeren entwickelt und charakterisiert. Zu Beginn des Projektes wurden die industriellen Anforderungen marktfähiger Modellsysteme definiert, die den geplanten Einsatz der auf nachwachsenden Rohstoffen basierten Haftklebstoffe hinreichend beschreiben. Die in der Glasübergangstemperatur und der Kristallisationsneigung modifizierten PLA-Rückgratpolymere wurden im Labor für Polymerchemie und Klebtechnik der Westfälischen Hochschule Recklinghausen (WHS) zu Haftklebstoffmustern formuliert. Bei den Tackifiern und Weichmachern wurden bevorzugt Materialien eingesetzt, die entweder bereits aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden, oder deren Herstellung auf Nawaro-Basis prinzipiell möglich ist. Bei der Auswahl wurden neben der technischen Eignung auch Kosten und Verfügbarkeit, Toxikologie, sowie Aspekte der Nachhaltigkeit und des Umweltschutzes beachtet. Erste Muster von Haftklebstoffen auf PLA-Basis, die an der Westfälischen Hochschule Recklinghausen formuliert worden waren, wurden bei der Jowat AG auf ihre klebtechnische Eignung hin untersucht und mit den Modellsystemen aus AP 1 verglichen. Hierzu wurden die Materialkenngrößen wie Viskosität, 180° Schälfestigkeit und Loop Tack bestimmt. Insgesamt konnten mit den Mustern bereits positive Ergebnisse erzielt werden. Die Eigenklebrigkeit und die thermische Stabilität sind aufgrund der tiefen Verarbeitungstemperaturen akzeptabel. Hier besteht noch Verbesserungspotential durch Optimierung der ausgewählten Stabilisatoren und ihrer Einsatzmenge. Allerdings sind die Kohäsion und der damit verknüpfte Wärmestand noch nicht für alle in unseren Modellsystemen beschriebenen Anwendungen ausreichend.
Aufgabenbeschreibung
Ziel dieses Verbundprojekts der Industriepartner Jowat AG, Logo tape Gesellschaft für Selbstklebebänder mbH & Co. KG, und Novamelt GmbH in Zusammenarbeit mit den Forschungsstellen Fachhochschule Gelsenkirchen, Fachbereich Angewandte Naturwissen-schaften in Recklinghausen, Prof. Dr. Koch, und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT ist es, Haftklebstoffe auf Basis von nachwachsen-den Rohstoffen zu entwickeln, die aus der Schmelze appliziert werden können und die kom-plexen industriellen Eigenschaftsanforderungen genügen. Haftklebstoffe sind viskoelastische Klebstoffe, die in lösemittelfreier Form bei Raumtemperatur permanent klebrig sind und klebfähig bleiben sowie unter leichtem Anpressdruck sofort auf fast allen Substraten haften. Die Herstellung von Haftklebstoffen mit maßgeschneiderten Komponenten (Polymerrückgrat, Tackifier, Weichmacher) aus überwiegend nachwachsenden Rohstoffen mit industriell nutzbarem Eigenschaftsprofil ist zurzeit noch nicht Stand der Technik. Als Rückgratpolymer, welches mengenmäßig den größten Anteil der Haftklebstoffformulierung besitzt, soll Poly-L- Milchsäure verwendet werden. Da sich PLA deutlich von den üblicherweise im Haftklebstoffbereich eingesetzten Polyacrylaten und styrolbasierten Blockcopolymeren unterscheidet, und weil auch die weiteren Inhaltsstoffe der Klebstoffformulierung weitgehend auf nachwachsenden Rohstoffen basiert sein sollen, ist im Rahmen des Projekts eine komplette Modellrezepturentwicklung durchzuführen. Ein wichtiges Element der Ergebnisverwertung ist die vorgesehene schnelle Markteinführung der neuen Klebstoffprodukte. Die wissenschaftlichen Ergebnisse des Projekts dienen der weiteren Erforschung von Bio-Haftklebstoffen und der Erschließung weiterer Anwendungsgebiete von PLA-Copolymeren. Die Projektergebnisse werden in Fachartikeln, Vorträgen auf Fachveranstaltungen, dem Internet und auf Fachmessen präsentiert.

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