Biobasierte Additive und Füllstoffe für Farben und Lacke
Kürzlich wurden Cellulosegele für den Einsatz als Rheologieadditive sowie ultrafeine, teilweise oberflächenmodifizierte Cellulosefasern als funktionale Füllstoffe in Farben und Lacken entwickelt. Die Produkte wurden in ausgewählten Richtformulierungen erfolgreich getestet.
In Lacken können Gele aus mikrokristalliner Cellulose, compoundiert mit Carboxymethylcellulose (CMC), Additive aus Acrylaten und PU-Verdickern vollständig oder teilweise ersetzen. Das Gleiche gilt für den Ersatz anorganischer Additive, z. B. aus Kieselsäure oder Bentonit. J. Rettenmaier und Söhne GmbH (JRS) hatte im Rahmen des Vorhabens „Lackverbesserer“ des BMEL (mit der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe als Projektträger) die Celluloseprodukte auf Fichten- und Buchenholzbasis in einem Forschungsprojekt entwickelt und in Klar-, Holz- und Weißlacken als Rheologieadditive getestet. Die Einsatzkonzentration musste im Vergleich zu dem zu ersetzenden Rheologieadditiv etwas erhöht werden, um die gewünschten Viskositäten zu erreichen. Zusätzlich konnte in wasserbasierten Lacken eine Lösemitteleinsparung von ca. 60 % erzielt werden. Die Umwelt- und potenziellen ökonomischen Vorteile: Mikrokristalline Cellulose aus Holz ist weniger wassergefährdend, zu ihrer Herstellung benötigt man keine kritischen Substanzen wie Ethylenoxid oder Glycolderivate. Die Produkte können, im Gegensatz zu Acrylat- und PU-Verdickern, als Pulver mit 100 Prozent Wirkstoffgehalt geliefert werden, das spart Transportaufwand und Treibhausgas-Emissionen.
Positiven Auswirkungen auf die Ergiebigkeit
Außerdem untersuchte JRS, inwieweit ultrafeine oberflächenmodifizierte Cellulosefasern anorganische Füllstoffe wie Calciumcarbonat in Farben und Lacken ersetzen können. Konkret prüften die Forschenden, wie sich mit TiO2 modifizierte Cellulosefasern anstelle eines Titandioxid-Extenders auf Basis von Calciumcarbonat in einer Dispersionsfarbe verhielten. Im Ergebnis verbesserte sich das Deckvermögen der Farbe. Durch den Einsatz von SiO2-modifizierten Fasern konnte der Nassabrieb verbessert werden. Außerdem hatten die organischen Füllstoffe eine geringere Dichte, mit positiven Auswirkungen auf die Ergiebigkeit der Farbe.
Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe.
Lesetipp:
Der EC Tech Report Bio-based Coatings ist eine handverlesene Zusammenstellung aller wichtigen Aspekte zu biobasierten Beschichtungen und bietet die neuesten technischen Entwicklungen sowie exklusive Markteinblicke.