ThermoBiK: Klimaschutz durch biobasierte Klebstoffe

Die Entwicklung neuer biobasierter Klebrohstoffe und Klebstoffe auf Basis von Polyurethandispersionen (PUD) stand im Zentrum des Projektes »Thermoaktivierbare Bio-Klebstoffe« – kurz: ThermoBiK. Die Klebstoffrezepturen sollten sowohl einen biobasierten Kohlenstoffanteil von mehr als 50 Prozent haben als auch einen 25% geringeren Carbon Footprint verglichen mit konventionellen thermoaktivierbaren Klebstoffen aufweisen. Zur Beurteilung dieser beiden Parameter führte das Fraunhofer UMSICHT eine Ökobilanz für zwei Anwendungen durch, die zuvor von den Industriepartnern entwickelt wurden: die Sohlenbeklebung bei der Schuhfertigung und die Kaschierung von 3D-Möbelfronten mit Dekorfolien. Beleuchtet wurden Prozesse von der Ressourcengewinnung über die Produktion von Polyurethandispersionen bis zur Entsorgung der Klebstoffe.

Um Produkte klimafreundlicher zu gestalten, sind in der Industrie zunehmend Alternativen zu fossilen Rohstoffen gefragt. So wächst in der Schuh- und Möbelproduktion die Nachfrage nach High-Performance-Klebstoffen auf Basis nachwachsender Rohstoffe. Treibhausgasreduzierungen und ein erhöhter biobasierter Anteil in Polyurethandispersionen können erzielt werden, indem aus biobasierten Dicarbonsäuren und Diolen kristallisierende Polyesterpolyole für den Einsatz in Polyurethandispersionsklebstoffen hergestellt werden. Im Rahmen des Projektes »Thermoaktivierbare Bio-Klebstoffe« wurden unterschiedliche solcher Klebstoffsysteme formuliert und für Anwendungen in den Bereichen Holz und Schuhe geprüft.

Die Materialentwicklungen bei dem Projektpartner Covestro zeigen, dass semikristalline Polyesterbausteine aus biobasierten Rohstoffen hergestellt und zur Synthese von stabilen Polyurethandispersionen mit einem Feststoffgehalt von 40 bis 50 Prozent verwendet werden können. Der Einsatz biobasierter Polyurethandispersionen in bestehenden Klebstoffanwendungen sowie in deren Füge- bzw. Verarbeitungsprozessen ist technisch möglich. Außerdem lässt sich durch Tests bei Jowat SE sagen, dass die synthetisierten biobasierten PUD bei der Kaschierung von 3D-Möbelfronten mit Dekorfolie geeignet sind und in diesen Bereichen herkömmliche Polyurethandispersionen ersetzen können.

Neben den guten Klebeigenschaften zeigen die biobasierten Polyurethandispersionen Vorteile mit Blick auf den Klimaschutz. Gemäß der von Fraunhofer UMSICHT durchgeführten Ökobilanz erlauben sie eine Verringerung der Treibhausgasemissionen um mehr als 25 Prozent gegenüber herkömmlichen erdölbasierten Polyurethandispersionen. Ihr biobasierter Kohlenstoffanteil liegt weit über 50 Prozent.

• Covestro Deutschland AG
• Jowat SE
• Henkel AG & Co. KGaA