Neue Technologie für hochdeckende Weißlacke
Das weiße Pigment Titandioxid wird vor allem wegen seiner Helligkeit und des sehr hohen Brechungsindexes eingesetzt. Es zeichnet sich durch hohe Deckkraft bei Papier, Anstrichfarben, Lacken und Kunststoffen aus, ist allerdings auch ein knapper Rohstoff, dessen Nachfrage in den kommenden Jahren deutlich steigen wird, was die Kosten erhöht. Nicht zuletzt haben solche Produkte auch eine ungünstige CO2-Bilanz. Um der Lack- und Farbenindustrie hier eine Alternative zu bieten, entwickelte das EU-finanzierte Projekt DRYFOAM (Super-stabilised opaque foam coatings for architectural applications) einen neuen Ansatz für lichtundurchlässige Anstrichfarben mit ebenso hoher Deckkraft wie Titanoxidfarben. Dem innovativen Ansatz von DRYFOAM liegt die Verwendung einer stabilen Schaumstruktur mit Luftbläschen zugrunde, die Farben und Lacken hohe Deckkraft verleiht. Diese Hohlräume reflektieren im getrockneten Farbfilm das einfallende Licht, sodass die Farbe heller strahlt. Zunächst sollte eine stabile wässrige Schaumstruktur entwickelt werden, für die verschiedene Polymere und oberflächenmodifizierte Partikel synthetisiert wurden. Mit speziellen Tensiden in Kombination mit Latexnanopartikeln konnte die Schaumstruktur stabilisiert werden, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Die Forscher testeten dann mehrere Methoden zur Erzeugung von Luftbläschen in der Farbe, etwa chemisches Aufschäumen und Gasexpansion. Nach Abtrocknung und Auftrag der Farben auf eine speziell gefertigte Gipskartonplatte ergab sich eine ausgezeichnete Filmbildung, Deckkraft und Nassabriebbeständigkeit, die mit herkömmlichen Titandioxidfarben vergleichbar war. Mit einem innovativen Emulgatorsystem konnte die Haltbarkeit der Polymerlatexfilme verbessert werden. Durch Synthese von Emulsionspolymeren war die Nassabriebbeständigkeit bis zu 150 % besser als bei den neuesten Techniken in diesem Bereich. Im Vergleich zu konventionellen Lacken mit hoher Pigmentvolumenkonzentration und schlechter Nassabriebbeständigkeit sind die Beschichtungen von DRYFOAMS dicker, können besser Risse füllen und verringern die Kondensation. Die Technologie schafft Mehrwert und kann auch für andere Anwendungen als Lack- und Anstrichfarben weiterentwickelt werden.
Schlüsselbegriffe
Beschichtung, Titandioxid, Weißgrad, DRYFOAM, Schaumstruktur, Lufthohlräume
