Alle Tafeln › Kapitel 10 · Spezial- und Funktionsbeschichtungen
L-131
Polyvinylbutyral (PVB) und Folienbeschichtung
Ein elastischer, sehr gut haftender Filmbildner für Folienlacke
WahlqualifikationB 12
Was PVB ist
Polyvinylbutyral gehört zu den Polyvinylacetalen und entsteht aus Polyvinylalkohol und Butyraldehyd. Es ist thermoplastisch und kann hohe Elastizität und gute Haftung auf geeigneten Glas-, Metall- und Kunststoffoberflächen zeigen; das Eigenschaftsniveau hängt von PVB-Typ und Formulierung ab. Bekannt ist PVB als Zwischenschicht in Verbund-Sicherheitsglas; in der Lacktechnik dient es als Filmbildner für Folienlacke und als Haftgrund.
Aufbau und Vinylalkohol-Gruppen
Ein PVB-Molekül trägt Vinylbutyral-, Vinylalkohol- und Vinylacetat-Einheiten. Der Anteil der Vinylalkohol-Gruppen (handelsüblich meist etwa 11 bis 27 %, bei Folien- und Lacktypen häufig 18 bis 21 %) steuert die Eigenschaften: Mit steigendem Vinylalkohol-Anteil nehmen Polarität, Glasübergangstemperatur, Festigkeit, Härte und die Haftung auf polaren Untergründen (Glas, Metall) zu, während Bruchdehnung und Löslichkeit in unpolaren Lösemitteln abnehmen; die Zahlenwerte hängen vom PVB-Typ und der Molekülstruktur ab.
Löslichkeit
PVB kann in geeigneten niederen Alkoholen, Glykolethern und Alkohol/Aromat-Lösemittelgemischen löslich sein; die Löslichkeit hängt vom PVB-Typ und der Zusammensetzung des Lösemittels ab. Die hydrophoben Vinylbutyral-Einheiten bewirken die Löslichkeit in vielen Lösemitteln, die hydrophilen Vinylalkohol-Einheiten die Löslichkeit in polaren Lösemitteln.
Kombination und Anwendung
PVB wird oft mit Amino-, Phenol-, Alkyd- oder Epoxidharzen kombiniert und plastifiziert diese Harze. Als Folienlack wird es dünn — Trockenschichtdicke etwa 5 bis 10 µm — auf Kunststofffolien aufgetragen, meist im Walzverfahren.
Heißsiegelbarkeit
Kunststofffolien werden erst nach dem Bedrucken und Beschichten durch Heißsiegeln verbunden: Erwärmen unter Druck verschweißt die thermoplastische Oberfläche. Ein Folienlack darf die Heißsiegelbarkeit deshalb nicht behindern.
Merksatz
PVB = elastischer, sehr gut haftender Polyvinylacetal-Filmbildner; der Vinylalkohol-Anteil steuert Glasübergang, Festigkeit und Löslichkeit. Einsatz als Folienlack und Haftgrund, dünn im Walzverfahren, ohne die Heißsiegelbarkeit zu stören.
- Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
Übungsblatt Ü-131
Prüfen, ob es sitzt.
1. Beschreiben Sie den Aufbau von Polyvinylbutyral und erklären Sie, wie der Anteil der Vinylalkohol-Gruppen die Eigenschaften steuert.
Musterlösung anzeigen
2. Ein Folienlack auf PVB-Basis hat einen Volumenfestkörper von 15 % und wird mit 40 µm nass aufgetragen. Welche Trockenschichtdicke ergibt sich, und liegt sie im typischen Bereich von 5 bis 10 µm?
Musterlösung anzeigen
3. Warum darf ein Folienlack die Heißsiegelbarkeit der Folie nicht behindern?