Industrieverband Klebstoffe e.V.

Geschichte über das Zeitalter des Klebens

Das Kleben ist eine der ältesten und wichtigsten Kulturtechniken der Menschheit. Mit einiger Sicherheit ist davon auszugehen, dass sich unsere Vorfahren auf der ganzen Welt klebriger Hilfsmittel bedienten. Sie ermöglichten die Herstellung von Waffen und Werkzeugen und halfen den Frühmenschen sich gegen eine feindliche Umwelt durchzusetzen. Materielle Beweise sind allerdings rar, da organische Werkstoffe – wie beispielsweise Klebstoffe – den Lauf der Zeit bis auf wenige Ausnahmen nicht überstanden haben.

 

Der älteste von Menschen eingesetzte Kleb- und Dichtstoff war wohl tonhaltige Erde, die z.B. Höhlen und Hütten der Urzeit wohnlicher machte. Den fortschrittlicheren Jungsteinzeitmenschen fiel schon die Klebkraft von Asphalt (Erdpech), Baumharzen und Holzteer auf. So wurde in Sachsen-Anhalt Birkenpech als Klebemittel von Klingeneinsätzen bei Schäftungen (Messer, Speere) gefunden, das mindestens 115.000 Jahre alt war. In Süditalien stießen Wissenschaftler auf Birkenpech, das an einem mindestens 180.000 Jahre alten Steinwerkzeug haftete. Und auch Ötzi hatte seine Pfeile vor über 5000 Jahren mit Birkenpech gefertigt. Dieser frühe Klebstoff kommt nicht natürlich vor, sondern muss gezielt hergestellt werden.

 

Vor 6.000 Jahren wurden in Mesopotamien Häuser mit luftgetrockneten Lehmziegeln errichtet und Asphalt zu weiteren Bauzwecken verwendet. So berichtet der antike Geschichtsschreiber Herodot, dass die Mauern Babylons mit Erdpech geklebt wurden. Rund 1.000 Jahre später kannten die Sumerer bereits das Herstellen von Leim aus ausgekochten Tierhäuten.

 

Spätestens seit etwa 1500 v.Chr. entdeckten die Ägypter einen Sud aus Sehnen, Knorpel und anderen tierischen Abfällen als geeigneten Klebstoff für furnierte Schreinerarbeiten. Der so entstandene Klebstoff wurde warm aufgetragen und hat bislang 3½ Jahrtausende unbeschadet überdauert, wie eine Tafel aus dem Grab Tutanchamuns beweist. Ebenso nutzten die Ägypter Bienenwachs für handwerkliche Klebungen, indem sie es mit pulverisiertem Steinmehl vermischten und damit z.B. Metallklingen von Rasiermessern mit ihrem Stiel verbanden.

 

Auch die Griechen und Römer der Antike verwendeten bereits verschiedene Klebemittel. Während es in Griechenland schon den Berufsstand des Leimsieders gab und sie ihren meist eiweißhaltigen Leim „Kolla“ nannten (bzw. heute noch nennen), bezeichneten die Römer ihre aus Mehlkleister, gesäuertem Brot oder Käse-Kalk-Mischungen hergestellten Leime als „Glutinum“. Angeblich stellten die Römer rund 1.000 Jahre vor den Germanen den ersten aus Schwimmblasen gewonnenen Fischleim her.

 

In der nachfolgenden Zeit ist über Klebstoffe vorerst keine große Entwicklung zu verzeichnen. Neben der schlechten Wärme- und Kältebeständigkeit bildeten die damaligen Klebstoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung auch einen idealen Nährboden für Bakterien und Pilze, wodurch sie ein Gesundheitsrisiko darstellten. Erst im Spätmittelalter bildeten sich in Europa nach und nach die ersten eigenständigen Leimsiedereien, da nach der Erfindung des Buchdrucks von Gutenberg sich die Papierverarbeitung zum Wachstumsmarkt entwickelte. Die immer zahlreicheren Bücher mussten gebunden und mit stabilen Deckeln und Rücken versehen werden.

 

Die klebewilligen Werkstoffe (Holz, Leder, Papier, Pappe), die Anwendungsgebiete und damit ebenso die Klebstoffe blieben aber auch dann über Jahrhunderte hinweg im Wesentlichen unverändert. Die Herstellung war eine eintönige Arbeit und so wundert es nicht, dass die Bezeichnung „Leimsieder“ lange Zeit als Schimpfwort für besonders stumpfsinnige Menschen galt.

 

Im Zuge der Industrialisierung erfuhr der verschmähte Berufsstand dann einen Aufschwung, der sich Hand in Hand mit der Möbel- und Tapetenindustrie vollzog. Die neuen rationellen Herstellungsmethoden  ermöglichten es auch einfachen Leuten, ein komfortables Mobiliar und vornehm gestaltete Wände zu besitzen. Die erste handwerkliche Leimfabrik wurde 1690 in Holland gegründet. 1754, über 60 Jahre später, wurde in England das erste Patent auf einen Fischleim für die Tischlerei erteilt und 1789 eröffnete die erste Tapetendruckerei Deutschlands in Kassel. Aber obwohl der Mengenbedarf an Holzleimen und Kleister einen beträchtlichen sprunghaften Anstieg verzeichnete, fand zunächst keine nennenswerte Änderung an der Produktgattung statt.

 

Erst Ende des 19. Jahrhunderts begann eine spannende Entwicklung. Der steigende Bedarf an Gütern aller Art beschleunigte die produktionstechnische Entwicklung, und mit der Massenherstellung wuchsen die Verpackungsprobleme. Die vorhandenen Klebstoffe genügten schließlich den qualitativen Anforderungen nicht mehr. Dies war der Beginn einer systematischen Suche nach modernen Nachfolgeprodukten. Der Klebstoff fing an, neu erfunden zu werden.

 

Nachdem 1880 Otto Ring den ersten gebrauchsfertigen Fischleim "Syndetikon" und Ferdinand Sichel 1889 den ersten gebrauchsfertigen Pflanzenleim entwickelte, brach 1909, mit dem Patent zur Phenolharz-Härtung von Baekeland, das Zeitalter der Klebstoffe auf der Basis synthetisch hergestellter Rohstoffe an. Chemiker, Physiker und Ingenieure setzten sich mit den Wirkungen von Adhäsions- und Kohäsionskräften auseinander, erforschten den makromolekularen Aufbau der klebenden Substanzen, vervollkommneten die bekannten Rohstoffe und fanden schließlich in den Kunstharzen die Ausgangsbasis für immer leistungsfähigere synthetische Klebstoffe.

 

Der bis heute für die Klebstoffherstellung meist verwendete synthetische Rohstoff, das Polyvinylacetat, wurde 1914 von Rollet und Klatte patentiert. 1928 fand in den USA die erstmalige Produktion von Polyvinylchlorid (PVC) und Polymethylmethacrylat (Plexiglas) statt. 1929 wurde ein Verfahren zur Härtung von dem 1919 entdeckten Harnstoffharz entwickelt und machte es somit einsetzbar für Leime.

 

In den 30er Jahren gelangen die erste technische Herstellung von Polyvinylacetat, Polystyrol und Polyacrylnitril sowie die erste stabile Kunststoff-Dispersion auf Basis von Acrylsäureestern und Vinylacetat. Der Schweizer P. Castan benutzte die Polyaddition zum Aufbau von Kunststoffen und erfand Epoxidharze, die ihm 1939 patentiert wurden. Neben der Entwicklung des ersten transparenten Klebebandes, sind die Herstellung des Rohstoffes Polychlorbutadien und die von Bayer patentierten Polyurethane von enormer Marktbedeutung für die Klebstoffbranche.

 

Durch die Verwendung von Phenolharz-Polyvinylacetaten und Epoxidharz-Formulierungen hielt der Klebstoff 1943 Einzug in den Flugzeugbau. Als dann 1960 die Produktion von anaeroben und Cyanacrylat-Klebstoffen aufgenommen wurde, gelang der Klebstoffindustrie ein entscheidender Durchbruch im Bereich der Metall- und Kunststoffverbindungen.

 

Mit der Entdeckung der ersten temperaturfesten Polyimid-Klebstoffe und feuchtigkeitshärtenden Polyurethane erfolgte in den 70er Jahren eine rasche Weiterentwicklung der Polyurethan-Chemie mit vielfältigen 1- und 2-Komponenten-Formulierungen, UV-lichthärtende Acrylat-Formulierungen sowie die Entwicklung von MS-Polymeren. Reaktive Schmelzklebstoffe und anisotrop leitfähige Klebstoffe bezeichnen die größten Errungenschaften der 80er Jahre.

 

Ab 1990 beginnt die Entwicklung von Klebstoffen mit multiplen Härtungsmechanismen (z.B. UV-Bestrahlung, Luftfeuchtigkeit, Sauerstoffzutritt). Die 1995 entwickelten silanvernetzenden Polyurethan-Prepolymeren (S-PUR) zeigen eine verbesserte Balance zwischen Reaktivität und Lagerstabilität, ein Ausbleiben der Blasenbildung und besitzen keinen isocyanatbasierten Reaktionsmechanismus mehr. Im Jahre 2000 begann die Entwicklung wiederlösbarer Klebstoffsysteme für Reparatur und Recycling, basierend auf den Methoden Temperatur-, Spannung-, Strom- und ph-Wert-Änderung.

 

Seit den frühmenschlichen Kulturen gibt es Klebstoffe. Eine so sprunghafte und umfassende Entwicklung wie im letzten Jahrhundert haben sie in ihrer langen Geschichte allerdings nie erlebt. Dabei ist das Potenzial der Klebstoffindustrie nicht annähernd ausgeschöpft. Für die Zukunft sind deutliche Wachstumsopportunitäten, durch die Übernahme der Klebstoffe von Funktionen, die bisher von anderen Materialien übernommen wurden, zu erkennen.

Die verschlossene Tür (ca. 1923)

Der Fritz muss heute Einkauf machen,
und neben andern guten Sachen
trägt er in seinem Korb davon
`ne Tube mit Syndetikon.

Jedoch er nimmt sich nicht in acht,
denn, als er zu die Haustür macht,
verliert aus seinem Korb der Bube
die eben eingekaufte Tube.

Da liegt sie und wird auf der Stelle
gefesselt zwischen Tür und Schwelle.

Doch was ist das? Nach kurzer Zeit
das ganze Haus nach Hilfe schreit.

Hier sieht man auch den Grund dafür:
Verrammelt ist des Hauses Tür!
Und Hilfe ruft das Telefon,
bald weiß die ganze Stadt es schon.

Es rast heran ein wildes Heer,
zuletzt kommt gar die Feuerwehr.

Die ist nicht müßig lang geblieben:
Sie sprengt die Tür mit wuchtgen Hieben.
Der Detektiv mit seinem Hund
geht gleich der Sache auf den Grund.
Nach kurzem Suchen hat er schon
die Spuren vom Syndetikon.

"Ha, ruft er, jetzt ist alles klar,
Syndetikon im Spiele war!
Wo dieses einmal haftet fest,
sich´s ewig nicht mehr lösen läßt."

 

 

Haben Sie Lust auf einen Ausflug ins Marketing vor 100 Jahren?
Dr. Dirk Schindelbeck beschreibt dies in seinem Artikel am Beispiel vom Syndetikon - dem ersten gebrauchsfertig erhältlichen "Alleskleber".

Dr. Dirk Schindelbeck "Marketing vor 100 Jahren"

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