67700 - 67790 Mowiol
Eigenschaften und Einsatzgebiete
Die Mowiol-Typen bestehen aus Polyvinylalkohole (PVAL) mit unterschiedlichem Polymeristaions- und Hydrolysegrad. Polyvinylalkohole sind wasserlösliche Polymere, die durch Alkoholyse von Polyvinylacetat hergestellt werden.
Die Eigenschaften der verschiedenen Typen werden im wesentlichen durch das Molekulargewicht und den verbleibenen Anteil an Acteylgruppen bestimmt. Man unterscheidet zwischen teil- und vollhydrolysierten Polyvinylalkoholen.
Die ausgeprägte Kohäsion und die gute Adhäsion von PVAL zu Fasern, Füllstoffen und Pigmenten bewirken, dass alle Mowiol-Typen sich durch hohe Klebkraft und gutes Pigmentbindevermögen auszeichnen. Diese Eigenschaften verstärken sich mit steigendem Molekulargewicht, bei Mowiol ausgedrückt durch die Angabe der Viskosität der 4%igen Lösung in der ersten Zahl der Typenbezeichnung.
Ermöglicht wird das Adhäsions-/Kohäsionsverhalten und durch eine Reihe weiterer spezifischen Eigenschaften die Herstellung von ungefüllten bis hochgefüllten Klebstoffen für verschiedene Einsatzgebiete.
Eigenschaften von Mowiol-Filmen:
Die Eiegnschaften von Mowiol-Filmen werden vor allem durch den Mowiol-Typ bestimmt.
Die Wasserfestigkeit der getrockneten Filmen aus Mowiol steigt mit zunehmendem Molekulargewicht und Hydrolysegrad an.
Ducrh Wärmebehandlung eines, z.B. bei einer Temperatur von 120° C getrockneten Films, kann die Wasserfestigkeit noch erhöht werden. Eine weitere Möglichkeite besteht darin, der Mowiol-Lösung Säuren wie Orthophosphorsäure oder Salze wie Ammoniumchlorid oder Natrium- bzw. Ammoniumbichromat in einer Menge von ca. 5% bezogen auf Mowiol zuzusetzen. Auch Aldehyde, z.B. Formaldehyd oder Glyoxal sowie Harnstoff-Formaldehydharze und Melamin-Formaldehydharze können in Mengen von 10-20% bezogen auf Mowiol, zur Erhöhung der Wasserfestigkeit beitragen.
UV-Bestrahlung des getrockneten Mowiol-Films begünstigt ebenfalls die Wasserfestigkeit.
Weichmacher für Mowiol sind Glycerin, Neopentyglykol, Trimethylolpropan, Ethylenglykol, Di- und Triethylenglykol sowie Polyethylenglykole bis zu einem Molekulargewicht von ca. 400 in Mengen bis 30% bezogen auf Mowiol.
Mowiol als Klebrohstoff:
Mowiol wird, ähnlich wie die Naturprodukte z.B. Casein und Stärke und deren Abbauprodukte
(Dextrin) als Rohstoff zur Herstellung von wässrigen Klebrohstofflösungen verwendet.
Gegenüber Dextrinen und Casein zeigt Mowiol den Vorteil einer chemisch einheitlicheren Struktur und hoher Klebkraft bei minimalem Rohstoffeinsatz.
Wasseraktivierbare Klebstoffe:
Wiederanfeuchtbare Klebstoffe werden vorwiegend in der papierverarbeitenden Industrie eingesetzt.
Bekannte Einsatzgebiete sind hier die rückseitige Gummierung von Papieren (Briefmarken, Etiketten)
und die Ausrüstung der Verschlussklappen von Briefkuverts und Versandtaschen aller Art.
Aus dem Mowiol-Sortiment eignen sich hierfür besonders die teilhydrolysierten, niedrig- nis mittelviskosen Mowiol-Typen, z.B. Mowiol 4-88 (67760). Für die Herstellung des Klebstoffes werden, ja nach Anforderung an die Viskosität, bis zu 30%ige Mowiol-Lösungen verwendet, zweckmässigerweise unter Zusatz eines Konservierungsmittels und eines Entschäumers.
Durch Zugabe von Alkoholen oder Kunstsoff-Dispersionen wie Mowilith DMC 2 kann die Trocnung des Klebstoffes beschleunigt werden. Die Trocknungstemperatur muss möglichst niedrig liegen und darf ca. 130° C nicht überschreiten, da sonst die Aktivierbarkeit der getrockneten Beschichtung beeinträchtigt werden.
Die Offene Zeit des Klebstoffes ist vom verwendeten Mowiol-Typ abhängig. Mit steigender Viskosität nimmt sie ab.
Bei einem Auftrag von ca. 10 g Mowiol 4-88 fest pro m2 lassen sich sehr gut wiederanfeuchtbare Beschichtungen herstellen, die folgende Vorzüge aufweisen:
Nassverklebung:
Höherviskose und vollhydrolisierte Polymerisate wie Mowiol 20-98 (67790), 28-99, 35-99
und 56-99 werden bevorzugt, wenn kaltwasserbetsändige Verklebungen erreicht werden sollen. Einsatzgebiete
sind hier die Herstellung von speziellen Papierlaminaten (Pappen), Spiralhülsen und Verpackungsverschlüssen,
wobei die höherviskosen und vollhydrolierten Mowiol-Typen gewöhnlich auch eine höhere Nassklebrigkeit ergeben.
Wässrige Klebstoffe auf Basis Mowiol können auch mit Füllstoffen wie China clay gestreckt werden, wobei im Falle der Spiralhülsenwicklung oder bei Planverklebungen von Papier und Karton selbst bei einem Verhältnis von ca. 2 GT Füllstoff auf 1 GT Mowiol noch feste Verbunde erzielt werden.
Modifizierung von Dispersionsklebstoffen:
In Form seiner wässrigen Lösungen
kann Mowiol vorwiegend Polyvinylalkohol-stabilisierten Kunststoff-Dispersionen zugesetzt werden, wodurch folgende
Effekte zu erreichen sind:
Bei einer Reihe von Kunsstoff-Dispersionen wie Mowilith D wird durch Zusatz von Mowiol-Lösung die Abbindegeschwindigkeit teilweise erheblich gesteigert. Bewährt haben sich hierbei Zusätze bis zu 10% einer ca. 15%igen Lösung von Mowiol zu der Kunststoff-Dispersion.
Die Auswahl des Mowiol-Typs richtet sich in erster Linie nach der erforderlichen Viskosität des fertigen Klebstoffs.
Wegen der besseren Lösebedingungen sin im allgemeinen die Mowiol-Typen aus der teilhydrolysierten Reihe vorzuziehen.
Bei Dispersionsklebstoffen, die zur Verarbeitung auf Anleimgeräten mittels Tauchrad oder Walze geeignet sind, wirkt sich der Zusatz von Mowiol-Lösungen dahingehend vorteilhaft aus, dass eine während der Verarbeitung auftretende Hautbildung weitgehend verhindert wird.
Die Kombination von Mowiol-Typen ist auch mit cellulosestabilisierten Polyvinylacetatdispersionen möglich. Die Lagerstabilität ist zu prüfen.
Mowiol als Schutzkolloid:
Mowiol-Typen, vorzugsweise des teilhydrolisierten Bereichs, werden als Schutzkolloid bei der Emulsionspolymerisation von
Kunststoff-Dispersionen eingesetzt. Aufgrund ihrer Verankerungsfähigkeit auf der Oberfläche der sich bildenden
Polymerpartikel begünstigen sie die Stabilisierung der Kunststoff-Dispersion bei und nach der Polymerisation
und beeinflussen neben der Teilchengrössenverteilung auch in weiten Bereichen die anwendungstechnischen Eigenschaften
wie Viskosität, Rührstabilität, Frost/Tauwechselbeständgkeit, Pigmentverträglichkeit,
Elektrostabilität, Offene Zeit u.a.
Mowiol als Bindemittel für textile Schlichten
Gutes Penetrationsvermögen und guite Adhäsionseigenschaften bei Fasermaterialien aller Art
sind Grundlage für die Verwendung von Mowiol als Binder in Schlichten. Die ausgezeichneten
Filmeigenschaften wie hohe Kohäsion und Zähigkeit, die geringe elektrolytische Aufladung und die Wiederauflösbarkeit des getrockneten
Films in Wasser runden das Bild ab.
Verarbeitung
Herstellung von Mowiol-Lösungen:
Mowiol wird im Klebstoffsektor wie in den meisten Anwendungsbereichen als wässrige Lösung verarbeitet.
Sie sollte in korrosionsfesten Behältern hergestellt werden.
Zunächst wird Mowiol unter Rühren in kaltes Wasser eingestreut und anschliessend auf 90-95° C bis zur vollständigen Lösung im Wasserbad oder durch Einleiten von Wasserdampf erwärmt.
Zur Vermeidung von Hautbildung ist die Lösung unter Rühren abzukühlen.
Die teilhydrolysierten Mowiol-Typen lösen sich in Wasser erheblich schneller als die vollhydrolysierten. Mit steigender Temperatur nimmt die Geschwindigkeit des Lösevorgangs zu. Mit zunehmender Molekülgrösse (steigender Viskosität der 4%igen wässrigen Lösung) sinkt die Lösegeschwindigkeit sowohl im teil- als auch im vollhydrolysierten Bereich. Der Lösevorgang wird auch beim Übergang zu höheren Konzentrationen erschwert. Deshalb auch die Herstellung einer höher konzentrierten, z.B. 30%igen Mowiol 4-88-Lösung bei Temperaturen von 90-95° C vorzunehmen.
Beim Rühren von Polyvinylalkohollösungen und während des Transports in Rohrleitungen kann sich Schaum bilden. Eine geeignete Rührerform, z.B. ein lagsamlaufender Ankerrührer, oder die Vermeidung von Fallstrecken kann dies weitgehend verhindern.
Als Entschäumer sin n-Octanol, Tributylphosphat, ®Dehydran 132 und ®Antispumin 450, die in Mengen bis ca. 0,1% - bezuogen auf die Lösung - eingesetzt werden, geeignet.
Längere Zeit gelagerte Polyvinylalkohollösungen können einen Viskositätsanstieg zeigen. Dies gilt im besonderen für vollhydrolysierte Typen bei höheren Konzentrationen und niedrigen Temperaturen. Durch Erwärmen und Rühren kann die ursprüngliche Viskosität wieder hergestellt werden.
Konservierung
Mowiol kann, wie jeder Polyvinylalkohol in wässriger Lösung, unter bestimmten Voraussetzungen von Mikroorganismen befallen werden. Im sauren pH-Bereich der Lösung überwiegt die Vermehrung der Spaltpilze, während Bakterien durch neutrals bis schwach alkalisches Medium in ihrem Wachstum begünstigt werden.
Ein Befall durch Mikroorganismen kann durch Beimischen eines Konservierungsmittels verhütet werden, z.B. CA 24 sowie die ®Mergal-Typen K9N und K11. Die Dosierung hängt von der Konzentration der Lösung, der Lagertemperatur sowie der Infektionsart und -stärke ab. Im allgemeinen genügen Mengen von ca. 0,01-0,2 Gew.-%. Verträglichkeit und Wirksamkeit sind zu prüfen.
Es empfiehlt sich, das Ansetzen und die Lagerung der Mowiol-Lösung in sauberen Behältern vorzunehmen. Im Hinblick auf die mögliche Resistenz einiger Mikroorganismen gegenüber den angewandten Konservierungsmitteln sollten insbesondere die Lösekessel samt Abfüllvorrichtung (Rohre, Ventile, Schläcuhe usw.) sauber gehalten werden. Häute und Verkrustungen sind zu entfernen, die Behältnisse von Zeit zu Zeit mit verdünnter Formaldehydlösung zu behandeln. Bei Schwierigkeiten ist auch ein Wechsel der Konservierungsmittel zu erwägen.
Gewisse Anwendungsgebiete für Mowiol in Lösung (kosmetische Präparate, Finderfarben und dgl.) erfordern den Einsatz von zugelassenen, physiologisch einwandfreien Konservierungsstoffen. Hier sind in jedem Falle die entsprechenden gesetzlichen Vorschriften zu beachten.
Lagerung
Mowiol ist in Originalgebinden ebi sachgemässer Lagerung d.h. in geschlossenen und trockenen Räumen bei Raumtemperatur mindestens 2 Jahre lagerfähig.