Alle Tafeln › Kapitel 9 · Anwendungen: Objektlackierung
L-123
Cellulosenitrat-Lacke für die Möbellackierung
Der physikalisch trocknende Klassiker — Grundierungen, Hart- und Decklacke
WahlqualifikationB 5
Der Klassiker der Möbellackierung
Cellulosenitrat-Lacke sind seit Jahrzehnten in der handwerklichen wie industriellen Möbelfertigung verbreitet. Sie lassen sich einfach spritzen oder gießen, trocknen schnell physikalisch (siehe L-21) und feuern das Holz sehr schön an. CN-Klarlacke werden häufig mit relativ niedrigem Verarbeitungsfestkörper formuliert (Richtwert etwa 15–25 %); der konkrete Festkörper hängt von Rezeptur und gewünschtem Filmaufbau ab. Der niedrige Festkörper ist typisch für offenporige Eichenmöbel-Lackierungen, bedeutet aber auch hohen Lösemittelanteil — und damit hohe VOC-Emissionen. In der industriellen Möbelfertigung werden CN-Lacke deshalb zunehmend durch wässrige Systeme (→ L-124) und UV-Lacke verdrängt (VOC-Anlagenrecht: 31. BImSchV). Standard bleiben sie in der handwerklichen Möbelfertigung und der Restaurierung historischer Möbel.
Warum kombiniert wird
Cellulosenitrat allein ergibt harte, aber spröde Filme. Deshalb setzt man Weichmacher zu — Adipinsäureester, Butylstearat, Rizinusöl, Zitronensäureester oder epoxidiertes Sojaöl. In den sogenannten Nitro-Kombilacken wird Cellulosenitrat zusätzlich mit weiteren Filmbildnern kombiniert: mit Naturharzen wie Dammar (ein Naturharz aus tropischen Bäumen der Gattung Shorea/Dipterocarpaceae; gut löslich in Terpentinöl und aromatenreichen Lösemitteln wie Lacknaphtha, in aromatenarmem Testbenzin nur teilweise löslich; verbessert Glanz, Tiefenwirkung und Fülle des CN-Films), Schellack oder Kolophonium, mit Maleinat- und Hartharzen oder mit Alkydharzen, um Fülle, Härte und Glanzgrad anzuheben.
Grundierungen
Cellulosenitrat-Grundierungen wie Feinschliffgrund, Einlassgrund, Füllgrund und Aufhellgrund werden direkt auf das Holz oder auf Beizen aufgetragen. Sie füllen und benetzen den Untergrund, trocknen schnell und sind gut schleifbar; Zinkstearat dient dabei als Schleifmittelzusatz. Sie bilden die Basis für den anschließenden Mehrschichtaufbau.
Hart- und Decklacke, Reparaturfähigkeit
Hartlacke sind CN-Kombinationslacke mit einem Anteil harter Harze — typisch Maleinatharze, Ketonharze (Cyclohexanonharze) oder Cyclohexanon-Formaldehyd-Kondensate. Diese Harze erhöhen den Tg des Filmbildner-Gemisches, verbessern die Kratzfestigkeit und geben dem Film mehr Körper und Schleifbarkeit. Der Weichmacher senkt allerdings die Härte; erst die Harzkombination gleicht diesen Härteverlust wieder aus — das ist der Lack, den man im Möbelbereich „Hartlack“ nennt. Hartlacke gibt es als Grund-, Mehrschicht- und Überzugslacke in verschiedenen Glanzgraden (einstellbar über Mattierungsmittel), Decklacke von matt bis seidenmatt. Verarbeitet werden sie meist als Mehrschichtlacke aus Grund- und Decklack. Die gute Wiederanlösbarkeit von CN-Filmen erleichtert Reparatur und Überarbeitung, sofern das konkrete System und der Untergrund dies zulassen. Geeignete CN-Systeme können je nach Formulierung die Anforderungen der relevanten DIN-68861-Kategorie erfüllen; die Einstufung ist über die jeweilige Prüfung nachzuweisen.
Grenzen
Der große Nachteil ist der hohe Lösemittelanteil, besonders bei Klarlacken. Unter UV-Licht neigen CN-Lacke zur Vergilbung, wenn kein UV-Schutz eingebaut ist, der den Abbau der Cellulosenitratketten bremst. Ein weiteres Problem ist die Weichmachermigration, etwa bei Kontakt mit PVC-Kunststoffen wie Türdichtungsbändern. Deshalb werden sie zunehmend durch wässrige Systeme ersetzt (siehe L-124).
Lösemittel- und Reinigungsmittelbeständigkeit: CN-Lacke sind physikalisch trocknend und damit prinzipiell in geeigneten Lösemitteln wieder lösbar. Ester und Ketone (Ethylacetat, Aceton) sind echte Löser für Cellulosenitrat und lösen den Film auf — was einerseits die Reparaturfähigkeit ermöglicht, andererseits die Gebrauchsbeständigkeit begrenzt. Alkohole wie Ethanol wirken bei den esterlöslichen E-Typen als Latentlösemittel: Sie quellen und erweichen den Film. Aliphaten und Aromaten (Testbenzin, Mineralöl) sind Nichtlöser bzw. Verdünner und weniger aggressiv (siehe L-21). Wasserbeständigkeit ist mäßig. Reinigungsmittel mit Alkohol oder Lösemittelanteil sollten auf CN-Oberflächen vermieden werden. Gegenüber vernetzten Systemen (2K-PUR, SH-Lack) ist die chemische Beständigkeit deutlich geringer.
Merksatz
Cellulosenitrat-Lack ist der physikalisch trocknende Möbelklassiker: schnelle Trocknung, ausgeprägte Holzanfeuerung, sehr gute Reparaturfähigkeit — erkauft mit hohem Lösemittelanteil und Vergilbungsneigung. Weichmacher und Kombiharze machen den spröden Film erst gebrauchsfähig.
- Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
- Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur
Übungsblatt Ü-123
Prüfen, ob es sitzt.
1. Warum ergibt Cellulosenitrat als alleiniger Filmbildner keine gebrauchsfähigen Möbellacke, und wie löst man das? Nennen Sie außerdem zwei typische Vorteile von CN-Lacken.
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2. Ein CN-Klarlack besteht aus 18 GT Cellulosenitrat-Lösung (Collodiumwolle, siehe L-21; 30 % Festkörper), 8 GT Alkydharz-Lösung (75 % Festkörper), 3 GT Weichmacher (100 %), 1 GT Zinkstearat (100 %) und 70 GT Lösemittelgemisch. Berechnen Sie den nicht flüchtigen Anteil (nfA).
Musterlösung anzeigen
3. An einem CN-lackierten Möbelstück zeigen sich an den Kontaktstellen zu den PVC-Türdichtungsbändern klebrige, weiche Stellen. Erklären Sie die Ursache.