STAUF | Vorbildlich in der Umweltrelevanz

Dispersionsklebstoffe: Möglichkeiten, Grenzen, Weiterentwicklung Vorbildlich in der Umweltrelevanz	BodenWandDecke	Oktober 2003

Dr. Frank Gahlmann setzte sich mit dem aktuellen Stand der Dispersionsparkettklebstoffe auseinander. Er stellt ein deutliches Verbesserungspotenzial fest und liefert greifbare Ansatzpunkte. An Parkettklebstoffen sind – im Gegensatz zu Industrieklebstoffen – hohe Anforderungen aufgrund der zahlreichen variablen Parameter im Praxiseinsatz zu stellen. Immer noch dominieren die Lösemittel-Kunstharz-Parkettklebstoffe mit einem Marktanteil von zirka 75 Prozent. Polyurethanklebstoffe haben mit derzeit sieben bis acht Prozent in den vergangenen zehn Jahren deutlich gewonnen. Pulverkleber sind nur von geringer Bedeutung und die Entwicklung der relativ neuen SMP-/SPUR-Klebstoffe wird man in den nächsten Jahren beobachten müssen. Dispersionsklebstoffe haben seit vielen Jahren einen unveränderten Marktanteil von weniger als 20 Prozent. Zur Zeit sind sie ein eher unpopuläres Thema, denn in wirtschaftlich schwierigen Zeiten und bei dem derzeit großen Preis- und Zeitdruck in der Bauindustrie wird bevorzugt auf preiswerte, bewährte und sichere Baustoffe zurückgegriffen. Diese Attribute assoziiert man in allgemeinen nicht mit Dispersionsklebstoffen. Die Akzeptanz von Dispersionsklebstoffen war früher deutlich größer als heute. Nach dem zweiten Weltkrieg waren Dispersionsklebstoffe neben Heißbitumen die Parkettklebstoffe der ersten Wahl. Die damaligen Parkettklebstoffe wurden von Kaltleimen abgeleitet, basierten also auf PVAC-Homopolymerdispersionen. Es waren im Wesentlichen drei Faktoren, die dafür verantwortlich waren, dass in den 50er und 60er Jahren Dispersionsklebstoffe weitgehend problemlos eingesetzt werden konnten: Überwiegend wurde die Holzart Eiche meist als Mosaik- und Stabparkett verlegt, die Untergründe waren häufig Zementestrich (und keine calciumsulfatgebundenen) und die damaligen Dispersionsklebstoffe enthielten noch Lösemittel und Hochsieder; oftmals wurden Toluol-Harzlösungen zugesetzt. Dadurch wurden die Haftungseigenschaften und das Abbindeverhalten der Klebstoffe deutlich verbessert. Anfang der neunziger Jahre konzentrierte man sich recht einseitig auf die Reduktion der Holzquellung, um bezüglich dieser Eigenschaft das Niveau von Lösemittelkunstharzklebstoffen zu erreichen. Es resultieren daraus unter anderem extrem schnell abbindende Klebstoffe mit Wassergehalten von nur 18 Prozent und entsprechend geringem Quelldruck. Bedauerlicherweise wurde den übrigen anwendungstechnischen Eigenschaften nicht die gleiche Aufmerksamkeit geschenkt, was zu Schäden wie Aufbrennen der Klebstoffe, schlechte Untergrundhaftung, sensibles Abbindeverhalten etc., führte. Die negativen Erfahrungen aus dieser Zeit haben dem Image des Dispersionsklebstoffes nachhaltig geschadet. Für die heutigen Dispersionsklebstoffe gibt es noch Verbesserungsbedarf, obwohl eine Reihe von Eigenschaften wie die der Verarbeitung sehr gut sind. Die Einlegezeit ist jedoch durch Hautbildung begrenzt. Streichbarkeit und Riefenstand sind nur befriedigend augrund der meist nur mäßig pseudoplastischen Rheologie. Ein Schwachpunkt liegt in der Hohlstellenüberbrückung, da Dispersionsklebstoffe nicht über Fadenzug verfügen, nicht wie einige 1-K-PU-Klebstoffe aufschäumen und auch die Auftragsmenge aufgrund der Holzquellung begrenzt ist. Problematisch für Dispersionsklebstoffe und –grundierungen ist die Untergrundhaftung, insbesondere auf Altuntergründen und Calciumsulfatestrichen. Die Holzquellung ist etwa doppelt so hoch wie die von Lösemittelklebstoffen. Die mechanischen Eigenschaften sind durch eine nur begrenzte Fähigkeit zur Spannungskompensation gekennzeichnet, was bei starken Spannungen im Parkett typischerweise zu Brüchen in der obersten Estrichrandzone führt. Vorbildlich sind Dispersionsklebstoffe bezüglich Gefahrstoffkennzeichnung, physiologischer Wirkung und Umweltrelevanz, da sie lösemittelfrei, teilweise hochsiederfrei und isocyanatfrei sind und ohne Abspaltung von VOC aushärten. Hinsichtlich ökonomischer Aspekte ist festzustellen, dass der Preis von Dispersionsparkettklebstoffen auf demselben Niveau liegt wie für Lösemittel-Kunstharz-Klebstoffe. Allerdings erhöht sich der Preis für den Gesamtaufbau und der Zeitaufwand deutlich, wenn – wie oftmals notwendig – Grundierungen und Spachtelungen eingesetzt werden müssen. Zur Verbesserung der Hohlstellenüberbrückung ist es sinnvoll, das rheologische Profil zu verändern und die Kohäsion in flüssiger Phase zu stärken. Eine deutlich pseudoplastische Rheologie würde bei guter Streichbarkeit einen hohen Riefenstand gewährleisten, der zur Hohlstellenüberbrückung beiträgt. Ebenso kann die Ruheviskosität erhöht werden, was einen Beitrag zur Stärkung der Kohäsion in flüssiger Phase leistet. Die Rheologie sollte also vereinfacht gesprochen in Richtung „geschlagene Sahne“ oder „feste Farbe“ gehen. Ein relativ stark verlaufender Klebstoff, aufgetragen mit einer relativ kleinen Spachtelzahnung ist nahezu nicht in der Lage, bei Untergrundunebenheiten das aufgelegte Parkett überhaupt erst zu erreichen, geschweige denn zu benutzen oder einen Hohlraum zu überbrücken. Ein stark pseudoplastischer Klebstoff hingegen – aufgetragen mit einer groben Zahnung – ist durchaus in der Lage, einige Millimeter zu überbrücken. Der Riefenstand ist nur ein Parameter, der zu einer besseren Hohlstellenüberbrückung beitragen kann. Mindestens genauso wichtig ist, dass über die Formulierung die Kohäsion im flüssigen Klebstoff erhöht wird, damit sich der Klebstoff nicht in sich bereitwillig trennt, wenn Parkett zwar in das Klebstoffbett eingedrückt wird, sich aber infolge von Spannungen unmittelbar wieder aus dem Klebstoffbett heraushebt. Man kennt den typischen Fadenzug von Lösemittelkunstharzklebstoffen, der sich auch schon bei geringer Auftragsmenge und großer zu überbrückender Distanz (acht Millimeter) einstellt. Polyurethanklebstoffe zeigen diese Art des Fadenzug nicht und benötigen eine größere Auftragsmenge zur guten Hohlstellenüberbrückung. Normale Dispersionsklebstoffe besitzen kaum die Fähigkeit zur Hohlstellenüberbrückung. Die Verbesserung der Untergrundhaftung ist primär die Aufgabe von Dispersionsgrundierungen, aber auch die mechanischen Eigenschaften der Dispersionsklebstoffe spielen eine Rolle. Es gibt eine breite Rohstoffbasis mit unterschiedlichen Vor- und Nachteilen. Das Eindringvermögen, die Haftung und die erzielte Verbundfestigkeit ist bei verschiedenen Dispersionsgrundierungen unterschiedlich stark ausgeprägt. Beim Einsatz von Dispersionsgrundierungen ist in jedem Fall zu bedenken, dass sich die durch die Dispersionsparkettklebstoffe erzeugte Holzquellung deutlich erhöht. Relativ unabhängig von der Art der Grundierung ist festzustellen, dass die vom Klebstoff erzeugte Holzquellung etwa doppelt so groß ist wie bei einer Verklebung auf einem ungrundierten saugfähigen Untergrund. Die Holzquellung von Dispersionsparkettklebstoffen lässt sich durch Hinzufügen einer Komponente, die Teile des Wassers chemisch einbindet, deutlich reduzieren. Dabei kommen zwei Systeme in Frage, die heute schon am Markt verfügbar sind. Es können entweder reine Pulverformulierungen sein oder ein System bestehend aus einer Dispersionsformulierung, der ein mineralisches Wasserbindemittel zugesetzt wird. Durch die reaktive Komponente sinkt bei einem Dispersionsparkettklebstoff die erzeugte Holzquellung auf das Niveau von Lösemittelklebstoffen. Die Fugenbreite und die Schüsselungen und damit der Schleifaufwand werden deutlich reduziert. Dem System Dispersionsformulierung plus reaktive Pulverkomponente ist dabei der Vorzug zu geben vor den Pulverformulierungen aufgrund der besseren mechanischen Eigenschaften. Dispersionsklebstoffe besitzen meist eine wenig thermoplastische Mechanik. Sie ist zusammen mit der mitunter schlechten Untergrundhaftung (insbesondere bei der Auswahl der falschen Grundierung) verantwortlich für das typische Schadensbild bei Dispersionsparkettklebstoffen mit Adhäsionsbrüchen an der Untergrundoberfläche oder Ausrissen in der obersten Estrichrandzone. Weiterentwicklungen gehen daher in Richtung einer stärker thermoplastischen oder elastischen Einstellung. Sehr aussagefähig sind statische Belastungen, da sie den Spannungen entsprechen, die ein Parkettfußboden bei Holzfeuchtewechseln aufbaut. Im Vergleich zum klassischen Dispersionsparkettklebstoff zeigt der Pulverklebstoff eine deutlich geringere Dehnung, der neue reaktive 2-Komponenten-Dispersionsklebstoff jedoch sogar eine höhere. Somit führt hier die relative mineralische Komponente nicht zwangsläufig zu einer Verstraffung des Films. Ebenfalls deutlich sind die neuen thermoplastischen bzw. elastischen Formulierungen. Fazit: Schäden an mit Dispersionsklebstoffen verklebten Parkettböden zeigen sich meist in Form von Hohlstellen oder von Adhäsionsbrüchen an der UG-Oberfläche bzw. in der obersten Estrichrandzone Eine stärkere thermoplastische oder elastische Mechanik kann die Gefahr von Adhäsionsbrüchen reduzieren. Das langfristige Verlegebild kann infolge Quellung/Schwinden (Fugenbildung) schlechter werden. Eine elastische Einstellung ist daher vorzuziehen. Vor dem Hintergrund des Verarbeiter- und Umweltschutzes sind sie die Klebstoffe der Wahl. Eine Reihe von AT-Eigenschaften müssen weiterentwickelt werden: Hohlstellenüberbrückung, UG-Adhäsion, Holzquellung, Mechanik, Zeit- und Kostenfaktor. Es gibt eine Reihe von Marktprodukten, Prototypen und Laborentwicklungen von Dispersionsparkettklebstoffen und Dispersionsgrundierungen, die eine oder mehrere der vorgenannten Eigenschaften in deutlich verbesserte Form besitzen. Die zielgerichtete Weiterentwicklung bedarf des konstruktiven Dialogs zwischen Handwerk und Industrie.


► zurück zur Übersicht 2003