Zwei Rollen verlassen den Kaschierer mit einer sauberen, flachen Verbindung, an der es nichts zu beanstanden gibt. Eine Woche später fährt der Verarbeiter dieselbe Rolle und eine Folie löst sich fast von selbst von der anderen. Sauberes Trennen, keine Faser gezogen, kein Klebstoff übertragen.
Delaminierung bei wasserbasiertem Kaschierklebstoff wird fast immer dem Harz angelastet, und in unserem Labor ist es meistens nicht das Harz. Wenn ein Kunde ein fehlerhaftes Laminat einschickt, besteht der Klebstoff selbst in mehr als der Hälfte der Fälle seine eigene QC. Irgendetwas an der Linie hat sich verschoben, und niemand hat es bemerkt, weil die Rolle am Wickler perfekt aussah.
Was folgt, ist die Liste, die wir bei einer Delaminierungsreklamation durchgehen, in der Reihenfolge, die am schnellsten die Antwort findet, plus der Peel-Test, der das Problem vor dem Versand der Rolle angezeigt hätte. Sie gilt für die wasserbasierte Klebstoffreihe , die wir liefern, aber nichts darin ist spezifisch für unsere Chemie.
Was passieren muss, bevor ein wasserbasiertes Laminat hält
Eine Verbindung entsteht in drei Schritten. Die Dispersion benetzt die Folie, das Wasser verlässt die Folie, und die Polymerketten verknüpfen sich unter Hitze. Die Korona-Behandlung steuert den ersten, der Trockentunnel den zweiten, die Nip den dritten. Lassen Sie einen davon aus, und Sie erhalten ein Laminat, das an der Maschine sauber abzieht und im Lager aufgeht.
Wasser macht den zweiten Schritt weit schwieriger, als Formulierer erwarten. Seine Oberflächenspannung liegt bei etwa 72 mN/m, und unbehandeltes BOPP liegt bei 29–31 mN/m. Ein Lösemittelklebstoff benetzt diese Folie, ohne dass man es verlangen muss. Eine wasserbasierte Dispersion benetzt sie nur wegen des Tensidpakets und weil jemand den Treater richtig eingestellt hat. Wasser benötigt außerdem etwa sechs Mal so viel Energie wie Ethylacetat, um aus derselben Masse zu verdampfen. Das ist der ganze Grund, warum eine wasserbasierte Linie einen längeren Tunnel und eine Korona-Einheit braucht, die tatsächlich funktioniert. Es ist kein Unterschied in der Harzqualität.
Neun Parameter, in der Reihenfolge, in der wir sie prüfen
Diese Liste bleibt absichtlich kurz. Delaminierungsreklamationen lösen sich auf einen dieser neun auf, und meistens auf die ersten vier.
- Dyn-Level auf der behandelten Folie. BOPP braucht mindestens 38 mN/m und PET mindestens 42, bevor jede weitere Diskussion sinnvoll ist. Ziehen Sie einen Dyn-Stift am Abwickler statt neben dem Treater, denn die Behandlung lässt über Tage nach und in einem heißen Pressraum schneller. Unterhalb der Spezifikation rettet keine Klebstoffwahl das Laminat.
- Trockenauftragsgewicht. Eine bekannte Fläche beschichten, trocknen und wiegen dauert zehn Minuten und klärt die meisten Diskussionen. Für Film-zu-Film-Kaschierungen sind typischerweise 2,5–4 g/m² trocken erforderlich. Poröse Substrate wie Papier, Vlies und Schaum können den ersten Auftrag vollständig aufsaugen und benötigen etwa die doppelte Menge, bevor sich eine durchgehende Klebstofflinie bildet.
- Restwasser, das in den Walzenspalt gelangt. Der Wert, den kaum jemand misst. Wenn die Bahn beim Schließen des Spalts noch Wasser enthält, schließen Sie Wasser an der Grenzfläche ein, und die von der Linie abgelesene Schälfestigkeit ist ein Trocknungsartefakt, das in der folgenden Woche nachlässt. Unsere Faustregel: die eingehende Bahn unter etwa 2 % halten und dies mit einer Waage belegen, nicht mit dem Finger.
- Tunnelprofil, nicht Tunnelsollwert. Eine erste Zone, die heiß genug ist, um die Oberfläche zu verhauten, schließt das Wasser darunter ein, und der Film fühlt sich trocken an, ohne es zu sein. Die Luftgeschwindigkeit trägt das Wasser weg; die Temperatur erweicht hauptsächlich die Haut, die es blockiert. Bei einem Drei-Zonen-Tunnel sollte die mittlere Zone normalerweise wärmer sein als die erste.
- Bandgeschwindigkeit gegen Tunnellänge. Geschwindigkeit, Nassauftragsgewicht und Tunnellänge bilden eine Gleichung. Eine Lieferung durch 20 % schnelleren Lauf vorzuziehen ist die häufigste Ursache für eine Kaschierung, die drei Wochen später versagt, und der fehlerhaften Rolle sieht man nichts an.
- Spalttemperatur passend zur Type. Unser YT-502 reaktiviert bei 50–55 °C, während YT-503 100–110 °C benötigt. Wenn der vorherige Auftrag auf dieser Presse mit einer niedrig aktivierenden Type lief, ist der Sollwert wahrscheinlich noch falsch für diesen, und eine unteraktivierte Bindung kann einen Zugtest am selben Tag noch bestehen. Wie Verweilzeit und Grünfestigkeit zusammenspielen, wird in Grüne Klebrigkeit und Aktivierungsdwell abstimmen.
- Walzendruck und Verweilzeit. Zu wenig Druck hinterlässt Mikrolunker entlang der Grenzfläche. Zu viel presst den Klebstoff aus der Klebfuge und hungert die Ränder aus. Führen Sie einen Walzabdrucktest über die gesamte Breite durch, bevor Sie irgendetwas anderes anfassen. Eine ballige oder verschlissene Walze zeigt sich als Delaminierung in der Bahnmitte und wird wochenlang als Chemieproblem fehldiagnostiziert.
- Feuchtigkeitsrückgewinn in den Substraten. Nylon, EVOH und Papier kommen mit Wasser an, das während der Alterung zur Grenzfläche wandert. Trocknen Sie sie vor, oder drosseln Sie die Linie und tragen Sie die Kosten.
- Vernetzungsmitteldosis und Topfzeit. Die Zugabe von 1–5% eines Carbodiimids wie YT-G30 hebt Kohäsion und Hydrolysebeständigkeit deutlich an, aber nur, wenn es in einen gerührten Tank dosiert und innerhalb seiner Topfzeit verbraucht wird. Eine Charge, die vor dem Schichtwechsel angesetzt und danach verwendet wird, ist ein anderer Klebstoff.
Lesen Sie das Bruchbild, bevor Sie eine Einstellung ändern
Die abgezogene Probe ist aussagekräftiger als jede einzelne Zahl. Reißen Sie die Klebung von Hand an beiden Rändern und in der Mitte der Bahn auf, und schauen Sie dann, wo der Bruch saß.
| Was Sie auf der abgezogenen Probe sehen | Was es üblicherweise bedeutet | Das zuerst prüfen |
|---|---|---|
| Klebstoff vollständig auf einer Seite, saubere Trennung von der anderen | Haftung an der niederenergetischen Oberfläche verloren | Dyn-Wert am Abwickler, Corona-Abbau |
| Klebstoff gleichmäßig gespalten, beide Seiten klebrig | Kohäsionsversagen innerhalb des Klebstoffs | Trockenauftragsgewicht, Restwasser, Vernetzerdosierung |
| Gute Kanten, öffnet in der Bahnmitte | Ungleichmäßiger Walzendruck oder ein Kaltband quer über die Bahn | Walzenabdruck, Heizprofil |
| Versagt erst gegen Ende der Rolle | Hautbildung in der Wanne, Viskositätsdrift, Topfzeit überschritten | Tankrühren, Filtration, Verarbeitungszeit |
| Milchige Trübung oder feine Blasen in der Klebfuge | Eingeschlossenes Wasser an der Grenzfläche | Tunnelprofil gegen Bahngeschwindigkeit |
| Hält bei 20 °C, öffnet im heißen Lager | Die Verklebung hat nie vollständig kristallisiert | Walzentemperatur gegen Aktivierungstemperatur der Type |
Ein sauberes Trennen, bei dem der gesamte Klebstoff auf einer Seite bleibt, bedeutet, dass die Haftung an der niederenergetischen Oberfläche verloren ging – also ab zum Coronabehandler. Ein klebriger Trennbruch mitten durch die Klebstoffschicht zeigt, dass die Kohäsion nie vorhanden war – dann sind Auftragsgewicht, Restwasser und Vernetzer dran. Fehler in der Bahnmitte bei intakten Rändern sind mechanisch. Fehler, die nur am Beschnittrand auftreten, sind meist ein Spannungsproblem, kein Chemieproblem.
Schälprüfung, die Felddelaminierung vorhersagt
Prüft man ein Laminat eine Stunde nach dem Wickler, sieht man den Zustand der Rolle, nicht das, was der Kunde erhält. Hitzeaktivierte Polyurethan-Klebungen kristallisieren tagelang weiter. Ein Schälwert nach 24 Stunden und erneut nach 7 Tagen unterscheidet sich oft um 20% oder mehr. Deshalb berichten wir beide Werte und behandeln den 24-Stunden-Wert als vorläufig. Klimatisierung bei 23 °C und 50% RH.
T-Schälversuch bei 25 mm Breite und 300 mm/min nach ASTM D1876 oder ISO 11339 durchführen und den Mittelwert über die mittleren 60% der Kurve angeben. Der erste Peak ist die Belastung der Probe, nicht das Versagen der Klebung. Wer ihn zitiert, schönt jedes getestete Laminat.
Dann kommt der Prüfschritt, der Reklamationen tatsächlich vorhersagt: eine Stunde in Wasser bei 60 °C, abtupfen und im noch feuchten Zustand abziehen. Die Retention bezogen auf den Trockenwert ist die Zahl, auf die es im Lager des Kunden ankommt – und genau diese Zahl liefert ein trockener Schälversuch nicht. Dieselbe Logik zur Nasshaftung haben wir in warum die Wasserfestigkeit von wasserbasierten PU-Klebstoffen versagt beschrieben, hier übertragen auf einen Verbund statt auf einen Schuh.
Welche Type man zuerst nimmt – und wo sie an ihre Grenzen stößt
Vier Typen decken den Großteil der Kaschierarbeiten ab, die durch unser Labor laufen, und sie sind nicht austauschbar. Allein die Aktivierungstemperatur entscheidet, welche Type zu einer gegebenen Folie passt.
| Type | Festkörper | Aktivierung | Erste Wahl bei |
|---|---|---|---|
| YT-503 | 39 ± 1% | 100–110 °C | Folie-auf-Folie, wenn eine heiße Walze zulässig ist und maximale Wärmebeständigkeit gefordert wird; 100-%-Modul 7–8 MPa |
| YT-502 | 40% | 50–55 °C | Temperaturempfindliche Folien, Schaum und Automobil-Innenraumverkleidung; Zugfestigkeit der Folie 35–50 MPa |
| YT-507 | 50 ± 2% | 50–55 °C | Arbeiten mit hohem Festkörpergehalt und niedriger Viskosität bei 200–500 mPa·s für Sprühen, Walzen oder Punktauftrag |
| YT-6129 | 40 ± 2% | Alkohollöslich | Kaschierfarben, bei denen der Klebstoff mitgedruckt statt separat aufgetragen wird; Haftung auf PET und BOPP |
Die komplette Serie finden Sie auf der Seite Klebstoffe und Kaschierung. Unser YT-6129 ist der richtige, wenn die Verbindung mit dem Druck herunterkommen soll und nicht an einer separaten Station: Er ist mit Wasser oder Ethanol in jedem Verhältnis mischbar und auf die Haftung auf PET- und BOPP-Folie ausgelegt.
Wo wässrige Systeme nach wie vor verlieren – und das sagen wir unseren Kunden, statt darum herumzuverkaufen: Ein Retortenbeutel auf Nylon- und EVOH-Basis, der eine Sterilisation bei 121 °C überstehen muss, ist heute keine Aufgabe für ein wässriges System. Ebenso wenig eine Struktur, deren Folie die 100–110 °C Reaktivierung nicht verträgt, die YT-503 braucht – solche Anwendungen starten üblicherweise auf YT-502 und bleiben dort. Innerhalb der Trockenkaschierung, der Automobil-Innenraumverkleidung und der allgemeinen Flexibelverpackung ist der wässrige Weg Routine geworden, und die obige Checkliste ist es, was ihn zur Routine macht.
Wenn Sie die gemessenen Werte hinter einer dieser Typen interessieren, laden Sie das YT-502 technische Datenblatt herunter oder fragen Sie uns nach dem Paar, das Sie in Betracht ziehen.
Häufig gestellte Fragen
Warum lässt sich mein Laminat von der einen Folie sauber abziehen und reißt bei der anderen?
Das ist ein Adhäsionsversagen, kein Kohäsionsversagen, und es deutet auf die Oberfläche mit der niedrigeren Energie hin. Prüfen Sie zuerst den Dyne-Wert am Abwickler, denn die Koronabehandlung lässt mit Zeit und Wärme nach, und eine Anlage, die letzten Monat noch richtig eingestellt war, muss heute nicht mehr korrekt laufen. Verunreinigungen durch ein Slip-Additiv oder ein Silikon-Trennmittel auf der Folienrückseite führen zum gleichen sauberen Ablösen.
Wie lange sollte ich warten, bevor ich ein Laminat im Peel-Test prüfe?
Vierundzwanzig Stunden sind der früheste sinnvolle Zeitpunkt, sieben Tage der ehrliche. Hitzeaktivierte Polyurethan-Bindungen kristallisieren weit über den ersten Tag hinaus weiter, deshalb kann ein 24-Stunden-Peelwert 20 % oder mehr unter dem Sieben-Tage-Ergebnis liegen. Wir geben beide Werte an und behandeln den frühen Wert als vorläufig. Ein Test direkt ab dem Wickler, solange die Bahn noch warm ist, sagt Ihnen so gut wie nichts.
Kann wasserbasiertes PU einen Lösemittel-Kaschierklebstoff bei Retort-Strukturen ersetzen?
Nicht bei einem Nylon- und EVOH-Beutel, der eine Retort-Sterilisation bei 121 °C aushalten muss – das bleibt nach wie vor Lösemittel- und Zweikomponentensystemen vorbehalten. Wasserbasierte Typen spielen ihre Stärken bei der Trockenkaschierung, im Automobilinnenraum, bei Schuhen und in der allgemeinen Flexibelverpackung aus, wo die Dauerbelastung ein heißes Lager und ein feuchter Container ist und kein Retort-Zyklus. Wenn Ihre Struktur Retort-Leistung braucht, sagen Sie es uns – dann sagen wir das auch, statt Ihnen einen Typ anzubieten, der das nicht leisten kann.
Schicken Sie uns das Substratpaar, das Auftragsgewicht, das Tunnelprofil und die Nip-Einstellungen aus dem fehlerhaften Lauf sowie eine Probe des Laminats, und wir sagen Ihnen, welchen der neun Parameter wir zuerst prüfen würden. Angebot anfordern oder lassen Sie unser Anwendungslabor die Peel-Flächen gemeinsam mit Ihnen ansehen.
