Oberflächentechnik allgemein

Energiesparende, kratzfeste Holzwerkstoff-Beschichtungen

Die im Projekt entwickelten niedrigviskosen, wässrigen Acrylat-Nanokomposit-Dispersionen, erlauben die Herstellung von Holzwerkstoff-Beschichtungen mit sehr guten anwendungstechnischen Eigenschaften. Bei der umweltverträglicheren Herstellung lässt sich darüber hinaus auch auf die energieintensive thermische Vernetzung verzichten. 

 

Zusammenfassung

Holzwerkstoffe können mittels Papierschichten, die mit Melamin- oder Phenolharz imprägniert wurden, beschichtet werden, um vor z. B. Feuchtigkeit oder Kratzern geschützt zu werden. Beide Harze können jedoch Formaldehyd freisetzen und die Melaminharz- Papierherstellung benötigt viel Energie und Wasser. Die Entwicklung alternativer Beschichtungen für eine energiesparende, umweltverträgliche Herstellung von Holzoberflächen bringt somit ökologische Vorteile. 

Das Projekt untersuchte daher, ob wasserverträgliche bzw. -mischbare niedrigviskose Acrylat-Nanokomposit-Formulierungen für besonders kratz- und abriebfeste Oberflächenbeschichtungen verwendbar sind. 

Die Füllung vernetzbarer organischer Bindemittel oder Reaktivverdünner (Acrylat-Derivate) mit SiO2(Siliciumoxid)-Nanopartikeln kann die Kratzfestigkeits- und Abriebeigenschaften der Beschichtungen verbessern. Deswegen wurden verschiedene grundlegende Lösungsansätze für die Formulierung wässriger Acrylat-Nanokomposit-Dispersionen verfolgt, von denen sich eine Variante als zielführend herausstellte. 

 

Ergebnisse:

  • Die zielführende Variante weist sehr gut einstellbare Fließeigenschaften auf, sodass die Dispersionen universell auf geeignete Substrate appliziert werden können. Ihre hohe Reaktivität und der tolerierbare Rest-Wassergehalt ermöglichen eine uneingeschränkte Verarbeitbarkeit auf vorhandenen UV- bzw. ESH (Elektronenstrahlhärtung)-Anlagen.
  • Mit einer Abriebbeanspruchung von AC 1 ist die beschichtete, kratzbeständige Folie für horizontale Möbeloberflächen geeignet.
  • Bei chemischer Beanspruchung sowie trockener und feuchter Hitze ist das Verhalten ausgezeichnet.
  • Wässrige Acrylat/Nanokomposit/Korund-Beschichtungen sind für Mehrschichtsysteme (z. B. Parkettbeschichtungen) geeignet.
  • Die UV-Härtung vermeidet bei verringertem Materialeinsatz die Emission flüchtiger organischer Substanzen (VOC).
  • Die Endherstellung von Laminaten und hochabriebfesten Dekorfolien kann ohne eine Hochdruck-Hochtemperatur-Verpressung erfolgen.

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundprojekt: Wässrige Dispersionen für kratzfeste Beschichtungen auf der Basis von Acrylat-Nanokompositen

Projektnummer: 01RI05024, 01RI05025, 01RI05026

Projektzeitraum: 2005 - 2008

Projektort: Deutschland (Baden-Württemberg, Sachsen)

Projektansprechpartner:

Herr Prof. Dr. Mehnert

+49 (0)3 41 / 2 35-23 73

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Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)