Klebstoff‑Innovation von morgen entdecken

Könnten Sie uns bitte etwas über sich und Ihre Rolle im F&E-Team bei Tape Solutions erzählen?

Jeff: Ich bin F&E-Manager für Klebstoffsysteme bei Saint-Gobain Tape Solutions und arbeite seit 12 Jahren bei Saint-Gobain. Meine Hauptaufgabe besteht darin, mit unseren F&E-Teams in verschiedenen Werken weltweit sowie mit unseren zentralen F&E-Teams zusammenzuarbeiten, um neue Klebstoffchemien, Klebstoffsysteme und Klebebänder zu entwickeln. Ich habe einen Hintergrund in Polymerchemie und Polymermaterialwissenschaft.

Russell: Der Produktionsstandort in Granville, NY, ist seit 34 Jahren mein Zuhause. Ich begann meine Arbeit bei Norton Performance Plastics vor der Übernahme durch Saint-Gobain. Ich arbeite seit 33 Jahren in der F&E-Abteilung und bin derzeit als Senior Research Project Leader tätig. Ich arbeite mit dem globalen F&E-Team von Tape Solutions in Fragen zu Schaumstoff- und Klebstoffmaterialien zusammen.

Könnten Sie bitte erläutern, wie die Entwicklung neuer Produkte gestaltet wird?

Jeff: Ja. Wir verfolgen einen strategischen Ansatz bei der Produktentwicklung, der hauptsächlich drei primäre Projekttypen umfasst. Diese beinhalten:

• Co-Development-Projekte: Diese werden initiiert, wenn ein spezifischer Kunde eine maßgeschneiderte Lösung benötigt. In solchen Fällen arbeiten wir direkt mit dem Kunden zusammen, um etwas Einzigartiges zu schaffen, das seinen Bedürfnissen und Anforderungen entspricht.
   
• Marktbasierte Entwicklungen: Diese Projekte entstehen aus Marktbeobachtungen sowie direkter Kundenrückmeldung. Ziel dieser Entwicklungen ist es, Produkte zu schaffen, die breitere Bedürfnisse für mehrere Kunden in verschiedenen Regionen abdecken. Diese Projekte sind in der Regel volumenstärker und bieten größere Chancen, die stark von der aktuellen Marktnachfrage getrieben werden.
   
• Kompetenz- und Plattformbasierte Projekte: Diese Projekte sind langfristiger angelegt und zunehmend auf Nachhaltigkeit fokussiert. Sie konzentrieren sich auf herausfordernde Fortschritte wie lösungsmittelfreie Klebetechnologien, die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks, die Eliminierung gefährlicher Materialien und innovative Produktkonzepte wie Debond-on-Demand. Diese Technologien befinden sich oft in einem frühen Stadium, haben jedoch das Potenzial, neue Märkte zu schaffen und die Nachhaltigkeit sowie die Kreislauffähigkeit von Produkten zu verbessern.

Könnten Sie bitte näher auf Gesetze wie das „Recht auf Reparatur“ und deren Auswirkungen auf Konzepte wie „Debond on Demand“ eingehen?

Jeff: Gesetze wie das „Recht auf Reparatur“ konzentrieren sich darauf, Verbrauchern das Recht und die Möglichkeit zu geben, Produkte zu reparieren, ohne auf den ursprünglichen Hersteller angewiesen zu sein oder das Produkt an diesen zurückgeben zu müssen. Das Konzept „Debond on Demand“ ermöglicht es, Klebstoffe am Ende des Produktlebenszyklus gezielt zu lösen, was mit Nachhaltigkeits- und Kreislaufwirtschaftszielen übereinstimmt. In gewisser Weise war das ablösbare druckempfindliche Klebeband die ursprüngliche „Debond on Demand“-Lösung, und wir arbeiten daran, dieses Konzept auf Anwendungen auszuweiten, die eine starke, dauerhafte Verbindung bis zum Lebensende erfordern.

Obwohl die Markteinführung schrittweise erfolgt, bleibt es ein vielversprechender Ansatz aus Sicht der Reparierbarkeit und Wiederverwertbarkeit. Mit der richtigen Kombination aus Kunden und Anwendung sind wir bestrebt, eine revolutionäre Lösung zu entwickeln, um diese neuen gesetzlichen Anforderungen zu erfüllen.

Wie hat Saint-Gobain den Herstellungsprozess seiner Acrylatschaum-Klebebänder verbessert, um den Nachhaltigkeitszielen gerecht zu werden?

Jeff: Unsere Acrylatschaum-Klebebänder werden alle mit einem lösungsmittelfreien Verfahren hergestellt, das eine der nachhaltigsten Produktionsmethoden in der Branche ist. Im Vergleich zu einem lösungsmittelbasierten Beschichtungsverfahren reduziert dieser Ansatz den Einsatz von entzündlichen Materialien und CO₂-Emissionen erheblich. Wir sind sehr stolz auf unsere lösungsmittelfreie Technologie und erforschen aktiv neue Möglichkeiten, um lösungsmittelbasierte Klebstoffe durch diese Technologie zu ersetzen. Dazu gehört auch die Untersuchung neuer Chemikalien, die eine höhere Durchsatzleistung, niedrigere Kosten und die höchsten Leistungsstandards, die von Kunden gefordert werden, gewährleisten können.

Wir haben außerdem Wege gefunden, diese Klebebänder zu etwa 60–70 % biobasiert herzustellen, mit einer gleichwertigen oder sogar besseren Leistung als Standardprodukte. Daher haben wir für Kunden, die einen geringeren Kohlenstoffgehalt oder biobasierte Inhalte in unseren Acrylatklebebändern benötigen, einen sehr klaren Weg, um Hochleistungsklebebänder mit hohem Biogehalt und niedrigem eingebettetem Kohlenstoff bereitzustellen.

Wie würden Sie bio-basiert definieren?

Jeff: Lassen Sie mich mit der Motivation hinter der Nutzung bio-basierter Lösungen beginnen. Für mich liegt der Wert in der Fähigkeit, die Kohlenstoffauswirkungen eines bestimmten Produkts oder einer Lösung zu reduzieren. Bio-basierte Materialien werden aus Pflanzen oder erneuerbaren Quellen gewonnen, die einen geringeren CO2-Fußabdruck als herkömmliche petrochemische Alternativen haben können. Allerdings sind nicht alle bio-basierten Lösungen gleich. Die Lebenszyklusanalyse spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung, ob ein Material tatsächlich die Umweltbelastung insgesamt reduziert. Materialien wie Rizinusöl, die nicht mit der Nahrungsmittelversorgung konkurrieren, können beispielsweise ideale Optionen für eine nachhaltige Produktion sein.

Wie werden neue Fähigkeiten die Integration bio-basierter Lösungen in verschiedene Produktlinien ermöglichen?

Jeff: Produkte wie Norseal® AGP200 oder die neuesten Norseal V730 Series sind bemerkenswerte Beispiele für unsere Fähigkeit, bio-basierte Komponenten zu integrieren, die mit den übergeordneten Zielen übereinstimmen, die negativen Umweltauswirkungen von Produkten zu begrenzen, ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Unsere neuesten Produktinnovationen zeigen, dass wir petrochemische Weichmacher durch bio-basierte Weichmacher ersetzen können, um Produkte zu schaffen, die die hervorragenden Schaumstoffeigenschaften ihrer Vorgänger erreichen oder in einigen Fällen sogar übertreffen. In dieser Anwendung sind wir in der Lage, bio-basierte Inhalte ohne zusätzliche Kosten zu integrieren, was einen Präzedenzfall für nachhaltige Innovationen in Schaumstoffanwendungen schaffen wird.

Wie können wir die Marktnachfrage nach kohlenstoffarmen Produkten erfüllen?

Jeff: Während Saint-Gobain proaktiv kohlenstoffarme Produkte und Prozesse entwickelt, um unsere ehrgeizigen internen Ziele zur Kohlenstoffreduzierung für 2025, 2030 und 2050 zu erreichen, variiert die Kundennachfrage nach bio-basierten Formulierungen. Industrielle Kunden beispielsweise priorisieren oft Leistung und Kosten gegenüber bio-basierten Inhalten, während andere Sektoren stärker an umweltfreundlichen Lösungen interessiert sein könnten. Ich glaube, dass mit der Umsetzung von Kohlenstoffreduktionsstrategien durch mehr Unternehmen der Fokus auf emissionsarme Produkte zunehmen wird, und unsere Teams haben die Fähigkeiten, dabei zu helfen.

Indem wir Marktanforderungen, regulatorische Veränderungen und bahnbrechende chemische Entwicklungen stets im Blick behalten, transformieren wir Ideen in vielfältige Lösungen für die Klebstoffindustrie.

Lassen Sie uns nun eine Idee näher betrachten, die kürzlich in eine konkrete Kompetenz überführt wurde und den Weg für phthalatfreie Innovationen geebnet hat. Unter der Leitung von Russell Cook entstand die Entwicklung unseres neuesten Produkts Norseal® V730 aus einem branchenweiten Wandel hin zu sichereren Materialien. Angesichts der zunehmenden Bedenken gegenüber Phthalaten, die häufig als Weichmacher eingesetzt werden, suchten Russell und das technische Team gezielt nach Alternativen, die eine hohe Leistungsfähigkeit gewährleisten und gleichzeitig den Gesundheits‑ und Umweltanforderungen entsprechen.

Beim Screening von Weichmachern haben Sie einen biobasierten Weichmacher entdeckt, der zur Entwicklung von Norseal V730 führte. Könnten Sie erklären, warum das wichtig ist?

Russell: Dieses Projekt war eine zweigleisige Aktivität. Erstens gab es, wie Jeff erwähnte, anfängliche Bedenken hinsichtlich der Verwendung bestimmter Phthalat-Weichmacher. Aufgrund dieser Bedenken wollten wir unsere Norseal-Produkte, insbesondere unsere PVCs, genauer betrachten, um Lösungen zu finden, die auch in Zukunft tragfähig und nachhaltig bleiben. So konnten wir Norseal V730 neu gestalten. Wir haben eine biobasierte Weichmachertechnologie verwendet, die zuvor als sekundärer Weichmacher eingesetzt wurde.

Durch eine Vielzahl von Verbesserungen wurde dieser sekundäre Weichmacher zum primären Weichmacher innerhalb der Formulierung.
Diese Neugestaltung zur Nutzung des biobasierten Weichmachers brachte viele Vorteile mit sich — sie bewahrt eine gute Flexibilität und niedrigere Kosten, ähnlich wie monomere Weichmacher, während sie einige Eigenschaften eines polymeren Weichmachers nachahmt.

Könnten Sie Einblicke geben, wie die Entwicklung von V730 die Fähigkeiten des Tape Solutions Teams zur Herstellung biobasierter Materialien verdeutlicht?

Russell: Am Beispiel des V730‑Weichmachers zeigt sich, dass dieser biobasierte Weichmacher eine wärme­stabilisierende Wirkung auf PVC besitzt, eine geringe Flüchtigkeit aufweist, bei einigen empfindlichen Kunststoffen weniger Spannungsrisse (Crazing) und Trübungen verursacht und zudem ein niedriges Fogging‑Verhalten zeigt.
Mit diesen Entwicklungen können wir noch weiter gehen. Sie eröffnen die Möglichkeit, neue Produktentwicklungen voranzutreiben, die Märkte wie Automotive, E‑Mobilität, Bauwesen oder industrielle Anwendungen gezielt unterstützen.

Zum Beispiel könnte das Wissen, dass diese Formulierungen ein geringes Fogging‑Verhalten unterstützt, uns ermöglichen, Produkte für Automobilanwendungen weiterzuentwickeln, bei denen OEMs und Ingenieure nach Lösungen suchen, die eine geringe Flüchtigkeit aufweisen und Fogging im Fahrzeuginnenraum reduzieren.

Der Hauptpunkt hierbei ist, dass wir die Bereitschaft und die Fähigkeit haben, mit spezifischen Kunden zusammenzuarbeiten, um diese neueren Technologien zu nutzen und Produkte für einzigartige Anwendungen zu entwickeln.

Könnten Sie auch einige Einblicke in die Fähigkeiten und F&E-Projekte im Bereich biobasierter Polyole und Polyurethane geben?

Bei Saint-Gobain erforschen wir aktiv biobasierte Polyol-Formulierungen, wie beispielsweise die Nutzung von Nussschalenölen, die ein Nebenprodukt der Lebensmittelindustrie sind. Diese Arten von Polyolen bieten Alternativen, die nicht mit der Lebensmittelproduktion konkurrieren und mit unserem Engagement für Umweltverantwortung übereinstimmen. Wir könnten diese Formulierungen möglicherweise in unsere PF-Serie für Elektrofahrzeuge integrieren, da einige biobasierte Polyole auf interessante Weise natürliche Flammschutzmittel bieten, die die Sicherheitsmerkmale von Elektrofahrzeugen verbessern könnten. Es gibt jedoch noch einige Herausforderungen, wie die Minimierung von Gerüchen, die mit einigen biobasierten Polyolen verbunden sind.

In der Forschung und Entwicklung versuchen wir proaktiv Lösungen zu finden, die niedrige Emissionsstandards und Anforderungen unterstützen, während die Leistung erhalten bleibt und die Kosten nicht steigen. Wenn wir uns einige unserer neueren Produkte wie das Norseal V730 ansehen, können wir sagen, dass wir bedeutende Fortschritte gemacht haben, um ein Produkt zu schaffen, das sowohl umweltfreundlicher ist, eine hohe Leistungsqualität bietet und für den Endverbraucher kosteneffizient ist.

Der Weg zur Innovation im Bereich Klebstoffe ist vielschichtig: Es erfordert die Balance zwischen Kundenbedürfnissen, Leistungsanforderungen und regulatorischen Vorgaben. Durch strategische F&E-Bemühungen und das Engagement für Netto-Null-Emissionen blicken unsere Teams in die Zukunft. Indem wir Innovationen in phthalatfreien Schaumstoffen, biobasierten Materialien und lösungsmittelfreier Herstellung erforschen, kommen wir dem Ziel näher, die Welt zu einem besseren Zuhause zu machen. Durch die Zusammenarbeit mit Kunden, einen proaktiven Ansatz und das Vertrauen in unsere erstklassige Expertise können wir unseren Kunden globale Lösungen bieten und die neuesten Technologien nutzen. Kontaktieren Sie unser Team noch heute, um einen persönlichen, fokussierten und agilen Partner zu gewinnen und Ideen in greifbare, nutzbare Produkte und Lösungen umzusetzen.