Alle Tafeln › Kapitel 9 · Anwendungen: Objektlackierung
L-124
Wässrige Holzlacke: IK, selbstvernetzend, 2K-PUR und UV
Lösemittel gegen Wasser getauscht — die emissionsarme Möbel- und Türenlackierung
WahlqualifikationB 1
Warum wässrige Holzlacke
Für die industrielle Holzbeschichtung senken wässrige Systeme den Ausstoß organischer Lösemittel gegenüber lösemittelhaltigen CN-, SH- und PUR-Lacken deutlich. Basis sind meist Acrylat- oder Polyurethandispersionen (siehe L-71 ff.). Der Preis dafür: langsamere Trocknung, höhere Nassauftragsmenge und größere Empfindlichkeit gegenüber dem Trocknungsklima.
IK-Wasserlacke: physikalisch, SV, NSV
Einkomponenten-Wasserlacke trocknen physikalisch durch Verdunsten von Wasser und Rest-Lösemittel. Bei nicht selbst vernetzenden Typen (NSV) bleibt es dabei: Die Polymerteilchen verschmelzen (Koaleszenz) zu einem thermoplastischen Film. Selbstvernetzende Typen (SV) enthalten zusätzlich ein Vernetzungssystem, das bereits fertig in den Einkomponentenlack eingearbeitet ist und erst nach der Filmbildung chemisch reagiert — klassisch Ketogruppen im Polymer (aus Diacetonacrylamid) und ein zugesetztes Dihydrazid (Adipinsäuredihydrazid), die beim Trocknen zum Hydrazon reagieren. Für den Anwender bleibt es ein 1K-System; anders als bei der Selbstvernetzung im engeren Sinn (siehe L-36) stammen die Reaktivgruppen aus zwei Bausteinen. Das resultierende leichte Netzwerk verbessert chemische und mechanische Beständigkeit gegenüber NSV deutlich.
Wässrige 2K-PUR-Lacke
Hier reagiert ein hydroxylgruppenhaltiger Filmbildner (meist Polyacrylat) mit einem Polyisocyanat-Härter, der hydrophil oder hydrophob eingestellt sein kann. Es entsteht ein dichtes Urethannetzwerk mit sehr guter Chemikalien- und mechanischer Beständigkeit. Wie bei lösemittelhaltigen 2K-PUR-Lacken (siehe L-25) gibt es eine begrenzte Topfzeit und die Nebenreaktion des Isocyanats mit Wasser unter Abspaltung von Kohlendioxid.
UV-härtende Wasserlacke
Diese Systeme verbinden die physikalische Trocknung (das Wasser verdunstet) mit einer anschließenden UV-Vernetzung (siehe L-24). Sie kommen mit wenig oder ohne Reaktivverdünner aus. UV-härtende Wasserlacke können hohe Härte, Kratzfestigkeit und Beständigkeit erreichen; das konkrete Eigenschaftsniveau hängt von Harz, Photoinitiator, Pigmentierung und Aushärtung ab, was sie für hochwertige Möbelbauteile interessant macht.
Neben den wässrigen UV-Lacken gibt es lösemittelfreie 100 %-Festkörper-UV-Lacke: Sie bestehen im Wesentlichen aus UV-Oligomeren (Epoxyacrylat, Urethanacrylat), Reaktivverdünnern (Acrylatmonomere), Photoinitiator und Additiven — keine Wasser- und keine Lösemittelemissionen. Nach der Applikation werden sie sofort unter der UV-Lampe vernetzt (Sekundenbereich). Diese Systeme sind in der industriellen Möbelfertigung auf Durchlaufanlagen der Produktionsstandard: hohe Liniengeschwindigkeit, sehr gute Kratzfestigkeit, kaum VOC.
Einordnung und Anforderungen
Wässrige Holzlacke sind für Möbel, Türen und Treppen weit verbreitet. Je nach Filmbildner erfüllen sie die chemische Beständigkeit nach DIN 68861 und die Anforderungsprofile großer Möbelhersteller. Ihr Vorteil ist die geringe Emission; die Herausforderung liegt in Verlauf, Trocknung und Klimaempfindlichkeit — genau dort entscheidet die Rezeptur- und Applikationsführung.
Marktstandard nach Anwendung: Industrielle Möbelproduktion auf Durchlaufanlagen → UV-Lacke (100 %-FK oder wässrige UV). Hochwertige Einzelmöbel, Küchenfronten, Treppen mit hoher Beanspruchung → wässrige 2K-PUR. Einfachere Innenholzteile, Innentüren, DIY → wässrige SV-1K. CN-Lacke verbleiben im Handwerk und in der Restaurierung.
Merksatz
Wässrige Holzlacke tauschen Lösemittel gegen Wasser: IK physikalisch oder selbstvernetzend für einfache Ansprüche, wässrige 2K-PUR und UV für hohe Beständigkeit. Weniger VOC — dafür anspruchsvollere Applikation.
- Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
- Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur
- DIN 68861
Übungsblatt Ü-124
Prüfen, ob es sitzt.
1. Erklären Sie den Unterschied zwischen nicht selbst vernetzenden (NSV) und selbstvernetzenden (SV) IK-Wasserlacken und nennen Sie je einen Filmbildungsmechanismus.
Musterlösung anzeigen
2. Vergleichen Sie den Lösemittelausstoß: Ein wässriger Holzlack hat 40 % nfA und 5 % organische Lösemittel, ein lösemittelhaltiger CN-Klarlack 20 % nfA und 80 % Lösemittel. Berechnen Sie je System die Masse organischen Lösemittels pro kg aufgetragenem Festkörper.
Musterlösung anzeigen
3. Ein Kunde fertigt hochwertige Küchenfronten und braucht maximale Chemikalien- und Kratzbeständigkeit bei möglichst geringer Emission. Welches wässrige System empfehlen Sie und warum?