Wässrige Polyurethanlacke für Möbel und Innenausbau – mit der Qualität von lösemittelhaltigen Produkten

Wässrige Dispersionen und hydrophilierte Poly-Isocyanate werden für hochwertige Lacke im Aussen- und Innenbereich verwendet. Das Spektrum der Anwendungen reicht von der Beschichtung maßhaltiger Hölzer - beispielsweise Fenster und Türen - über die Lackierung von Möbelhölzern oder Musikinstrumenten bis hin zur Lackierung von Parkett.

1K- als auch 2K-Polyurethan-Dispersionen der Serien Bayhydrol® und Bayhydur® umfassen Rohstoffe für jedes nur erdenkliche Eigenschaftsspektrum und jede Verarbeitungsanforderung.

Die gleichen Anforderungen wie bei lösemittelhaltigen Systemen werden erfüllt

Holzlacke auf Basis wässriger Polyurethandispersionen zeigen dieselben qualitativen Eigenschaften wie lösemittelhaltige Systeme, oder sie sind sogar noch besser. Gleichzeitig sind sie umweltfreundlich und leicht zu verarbeiten. Sie verleihen den Lacken wichtige Eigenschaften wie:

• Hohen bis sehr hohen Glanz
• Außergewöhnliche mechanische Beständigkeit
• Gute Beständigkeit gegenüber praktisch allen im Haushalt vorkommenden Stoffen
• Gute Anfeuerung

Holzlacke auf wässriger Basis lassen eine hohe Produktivität zu
Hohe Stückzahlen, wie sie etwa bei der Fenster-, Stuhl- und Tischlackierung anzutreffen sind, oder die modernen Einzelteilfertigungen bei der Wohnmöbelproduktion erfordern eine hohe Produktivität. Lacke müssen daher schnellstmöglich trocknen. Entscheidend ist dabei vor allem, dass die Grundierung möglichst schnell schleifbar wird und dass die fertig lackierten Teile rasch gestapelt werden können.

Wesentlich ist, dass beim Werkstoff Holz die Trockenzeiten nur schwer durch erhöhte Temperaturen verkürzt werden können. In vielen Möbelbaubetrieben wird seit jeher der Lack bei Umgebungstemperatur getrocknet. Allenfalls kann das Trocknen in Flach-, Hordenwagen oder Etagentrocknern bei Temperaturen bis 70°C erfolgen. Ein charakteristischer Pluspunkt von Polyurethanlacken ist es, dass die Lackhärtung durch chemische Vernetzung recht schnell bereits bei niedrigen Temperaturen erfolgt.

Wässrige 1K-Systeme - schnell trocknend und sehr beständig

1K-Polyurethanlacke erlauben eine qualitativ gute und zugleich emissionsarme Holzlackierung unter einer Vielzahl von Applikations- und Trocknungsbedingungen. Sie haben sich bislang vor allem als Parkettlack bewährt. Bayhydrol®-Dispersionen ermöglichen nun auch verstärkt Anwendungsmöglichkeiten in Tischlereien. So lassen sich mit zwei lösemittelfreien Dispersionen der jüngsten Generation Lacke formulieren, die im Gegensatz zu etablierten Systemen schon nach zwei Stunden Trocknung bei 40°C eine gute bis sehr gute Blockfestigkeit aufweisen. Mit ihnen beschichtete Hölzer lassen sich daher vergleichsweise rasch stapeln. Beide zeigen eine schnelle physikalische Trocknung des Lackfilmes, wodurch die Lackapplikation vereinfacht wird.

Lackfilme auf Basis der neuen aliphatischen Polyurethan-Dispersion Bayhydrol® UH XP 2719 zeichnen sich dabei insbesondere durch eine sehr hohe Beständigkeit gegenüber Reinigungsmitteln aus. So verändern sie sich selbst bei einem 24-stündigen Kontakt mit gängigen Reinigungs- und Fensterputzmitteln nicht merklich. Auch dem Einfluss von Alkalien widerstehen sie gut. Die Lackfilme sind elastisch und beständig gegen Abrasion.
Härter und besonders kratzfest sind dagegen Lacke auf Basis der fettsäuremodifizierten Polyurethandispersion Bayhydrol® UH 2593/1. Sie haben eine gute chemische und mechanische Beständigkeit sowie eine ausgezeichnete Anfeuerung.

Mit den Polyacrylat-Dispersionen Bayhydrol® AH XP 2741 und Bayhydrol® AH 2797 XP können 1K-Lacksysteme mit einem breiten Eigenschaftsprofil formuliert werden. Bayhydrol AH XP 2741 zeigt ausgezeichnete Verträglichkeit, außerdem ist es ein idealer Kombinationspartner für eine Vielzahl von Anwendungen und Systemen.

Wässrige 2K-Systeme - Chemie und Leistungsfähigkeit

Die 2K-Wasser-Technologie baut typischerweise auf eine Kombination wässriger Polyole mit einem wasserdispergierbaren aliphatischen Polyisocyanat. Bei dem Polyol handelt es sich meist um eine OH-funktionale Polyacrylat-Dispersion, seltener um eine OH-haltige PUR-Dispersion. Durch Verwendung von elastifizierenden Härtern, die in der Regel auf aliphatischem Hexamethylen-Diisocyanat (HDI) basieren, ist es möglich, Polyole mit sehr hohen Glasübergangstemperaturen zu verwenden, um die erforderlichen kurzen Trockenzeiten zu erzielen.

Emulsions-Dispersionen und Sekundär-Dispersionen
Polyacrylat­-Dispersionen (PAC-Dispersionen) werden überwiegend durch Emulsionspolymerisation hergestellt. Diese Polymere mit hohem Molekulargewicht werden meist für Anwendungen eingesetzt, die eine schnelle und sanfte Trocknung erfordern. Emulsionspolymerisierte Acrylat-Dispersionen werden für 1K-Klarlacke oder pigmentierte Lacke verwendet oder wenn die Trocknungszeit sowie hohe chemische Beständigkeit die wichtigsten Parameter sind (Beispiel: Bayhydrol® A 2427).

Im Gegensatz zu Emulsionspolymeren wird das Polymer der sogenannten Sekundärdispersionen in einer homogenen organischen Phase gebildet. Das Harz hat ein Molekulargewicht, das dem konventioneller, lösemittelhaltiger Acrylat-Harze nahekommt. Danach wird das Harz in einem zweiten Schritt in Wasser dispergiert. Sekundärdispersionen erlauben es, wässrige Möbellacke mit dem typischen Erscheinungsbild lösemittelhaltiger Polyurethan-Lacke zu formulieren. Systeme auf Basis des lösemittelarmen Bayhydrol® A 2651 etwa entwickelten sich zu Standardsystemen, die sehr hohen Glanz, sowie exzellente Transparenz, Holzbenetzung und Anfeuerung bieten. Hinzu kommen eine hohe Reaktivität der PAC-Dispersion sowie eine einfache Mischbarkeit. In Kombination mit entsprechenden Härtern ist sogar das Mixen per Hand möglich.

Das neue lösungsmittelfreie Bayhydrol® U XP 2755 liefert ein Beispiel für die Leistungsfähigkeit einer Polyurethan-Dispersion als Polyol-Komponente eines 2K-Holz- und Möbellacks. Mit dieser klaren und sehr reaktiven Dispersion lassen sich Lacke formulieren, die besonders schnell trocknen und aushärten. Neben der schnellen Härteentwicklung ist auch die hohe Endhärte des Filmes bemerkenswert. Glanz und chemische Beständigkeit liegen dabei auf ähnlich hohem Niveau wie bei Beschichtungen, die auf der erwähnten PAC-Dispersion basieren. Ein weiterer Pluspunkt ist die Nassfilmtransparenz und die lange Topfzeit von mehr als sechs Stunden.

Auch die Auswahl des Polyisocyanats ist sehr wichtig: Anionisch hydrophilierte aliphatische Typen wie Bayhydur® XP 2655 sind die besten Vernetzer, um die gewünschte Beständigkeit gegenüber im Haushalt vorkommenden Chemikalien und gleichzeitig gute Anfeuerung, Transparenz sowie einen hohen Glanz bei gutem Einmischverhalten zu erhalten.

Einige Produktbeispiele und Richtrezepturen für wässrige Holzlacke

Wässrige Dispersionen:

	Typ	Festkörper in %	% OH bez.Festk	Viskosität mPas bei 23°C	Eigenschaften/Anwendungen
Bayhydrol® A 2651	Polyacrylat- Dispersion	41	3,0	< 200	Für 2K hochglänzende und matte Klar- und pigmentierte Deckacke. Ausgezeichnete Holzanfeuerung und hohe Reaktivität. Sehr gute mechanische und chemische Beständigkeit. (Produktpräsentation)
Bayhydrol® A 2470	Polyacrylat- Dispersion	45	3,9	2000	Lösemittelfrei, für hochglänzende Decklacke, hart aber flexibel, mit sehr guter Beständigkeit und Anfeuerung
Bayhydrol® A 2427	Polyacrylat- Dispersion	42	2,0	80	Lösemittelfrei, ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit, schnelle Trocknung und Blockfestigkeit
Bayhydrol® A 2695	Polyacrylat- Dispersion	41	5,0	2500	Lösemittelfrei, für Deck- und Klarlacke mit Antigraffiti Eigenschaften, ausserordentlich hohe Chemikalienbeständigkeit, Antigraffiti, sehr kratzfest
Bayhydrol® U XP 2750	Polyurethan Dispersion	43	3,6	1000	Für hochglänzende Klarlacke und pigmentierte Decklacke, ausgezeichnete Kratz- und "Black-Mar"-Beständigkeit, Selbstheilungseigenschaften
Bayhydrol® U XP 2755	Polyurethan Dispersion	38	3,0	3000	Lösemittelfrei, sehr schnelle Trocknung, hohe Härte und chemische Beständigkeit, exzellente Anfeuerung (Produktpräsentation)
Bayhydrol® U XP 2757	Polyurethan Dispersion	52	1,8	2250	Lösemittelfrei, sehr elastisch, besonders für natürliche und "Soft-feel" Effekte auf Holz
Bayhydrol® UH 2593/1	Polyurethan Dispersion	35	-	< 100	Lösemittelfrei, fettsäuremodifiziert, sehr schnelle Trocknung, hohe Blockfestigkeit, exzellente mechanische Beständigkeit (Produktpräsentation)
Bayhydrol® UH XP 2719	Polyurethan Dispersion	40	-	60	Lösemittelfrei, schnelle Trocknung und gute Blockfestigkeit mit anderen, anionisch hydrophilierten Dispersionen mischbar. (Produktpräsentation)
Bayhydrol® UA 2773 XP	Aromatic Polyurethan- Polyyacrylat -Dispersion	35	-	< 100	Lösemittelfrei, hoher mechanischer und chemischer Widerstand, ausgezeichnete Anfeuerung
Bayhydrol® A XP 2770	Polyacrylat- Dispersion	41	3,9	1000	lösungsmittelarme Version des Bayhydrol® A 2470, schnellere Trocknung (Produktpräsentation)
Bayhydrol® AH XP 2741	Polyacrylat- Dispersion	40	-	< 100	Lösemittelfrei, klare und pigmentierte 1K Grundierungen und Decklacke, sehr gute Chemikalienbeständigkeit, hohe Härte (Produktpräsentation)
Bayhydrol® AH 2797 XP (englisch)	Polyacrylate dispersion	43	-	50	Lösemittelfrei, selbstvernetzend, schnelle und gute Blockfestigkeit, ausgezeichnete Schleifbarkeit, gute chemische Beständigkeit

Polyisocyanat-Vernetzer für wässrige Dispersionen:

	Typ	Festkörper in %	% NCO bez.Festk	Viskosität mPas 23°C	Eigenschaften/Anwendungen
Bayhydur® 305	HDI- Poly-Isocyanat	100	16,2	6500	Für glänzende, transparente Lacke, einfache Mischbarkeit
Bayhydur® 3100	HDI- Poly-Isocyanat	100	17,4	3800	Hydrophilierter Vernetzer für Polyurethan-Dispersionen, zur Verbesserung des Eigenschaftsprofils
Bayhydur® XP 2655	HDI- Poly-Isocyanat	100	20,7	3500	Sehr gute Chemikalienbeständigkeit und gute Einarbeitbarkeit (Produktpräsentation)
Bayhydur® XP 2487/1	HDI- Poly-Isocyanat	100	20,6	5400	Sehr gute Chemikalienbeständigkeit
Bayhydur® XP 2700	HDI- Poly-Isocyanat	65	16.2	80	"Ready-to-Use" Lieferform von Bayhydrol® 305, 65% in DPGDME
Bayhydur® XP 2759	IPDI- Poly-Isocyanat	70	11,0	6500	Hydrophiler Vernetzungspartner in Kombination mit HDI-Typen zur Verbesserung des Trocknungsverhaltens

Einige Richtrezepturen:

RR 6673	Pigmentierter 2K-Möbellack auf Wasserbasis, seidenmatt (Bayhydrol® A 2427 / Bayhydur® XP 2487)
RR 6698	Wässriger 2K-Möbellack, glänzend (Bayhydrol® A 2651 / Bayhydur® XP 2655)
RR 6699	Wässriger 2K-Möbellack, glänzend (Bayhydrol® A 2651 / Bayhydur® XP 2655 / Bayhydur® XP 2759)
RR 6700	Wässriger 2K-Möbellack, pigmentiert, glänzend (Bayhydrol® A 2651 / Bayhydur® XP 2655)
RR 6701	Wässriger 2K-Möbellack, hoch glänzend (Bayhydrol® A 2651 / Bayhydur® XP 2655)

Weitere Richtrezepturen sind auf Anfrage erhältlich.

UV-vernetzende wässrige Dispersionen für Holz- und Möbelanwendungen

Feature: Selbstheilende Holzlacke
Die tägliche Beanspruchung kann einem wertvollen Möbelstück schnell Gebrauchsspuren zufügen. Holzlacke auf Basis von 2K-Polyurethan-Systemen können selbstheilend sein, wenn die richtigen Rohstoffe eingesetzt werden. Stark vernetzte und flexible Systeme zeigen sowohl eine gute Kratzfestigkeit als auch einen "Reflow"-Effekt. Dieser Effekt stellt sich ein, wenn die Polymere in ihre ursprüngliche Lage zurückfließen wenn sie deformiert werden, so dass kleine oberflächliche Kratzer von selbst wieder zufließen. Dieser Effekt kann noch bei Temperaturen von 50-60°C verstärkt werden . Lesen Sie mehr.....

Feature: Umweltfreundliche Holzlacke für Aussenanwendungen mit hoher Beständigkeit
Langzeitbeständigkeit, Umweltfreundlichkeit und Effizienz sind durchaus miteinander in Einklang zu bringen. Hierzu eine Case Study zur Innen- und Aussendfassade des Lufthansa Aviation Center in Frankfurt.... mehr

Bedeutsame Umweltrichtlinien und Umweltzeichen

Artikel im European Coatings Journal 07-08-2010:
"The solventless solution - Solvent-free polyol creates high-performance aqueous 2K woodfinishes"

Präsentation auf dem Wood Coating Congress 2008 in Amsterdam:
"Versatility of solvent free PUD for coating wood" (englisch)

Präsentation: "Low-VOC-Dispersion A XP 2770" (englisch)

Präsentation:

"Environmentally friendly yet high-performance: New Bayhydrol® U solvent free polyurethane dispersions for high-quality polyurethane surface coatings" (englisch)

Präsentation: "Bayhydrol UA 2773 XP 1K aqueous Dispersion with perfect wood wetting" (englisch)

Produktpräsentation: Bayhydrol® A 2651 / Bayhydur® XP 2655
Produktpräsentation: Bayhydrol® A XP 2770
Produktpräsentation: Bayhydrol® AH XP 2741
Produktpräsentation: Bayhydrol® U XP 2755
Produktpräsentation: Bayhydrol® UH XP 2719
Produktpräsentation: Bayhydrol® UH 2593/1


Sehen Sie sich hier weitere Detailinformationen an:

	Dispersions - Products and Applications (englisch)		Raw Materials for Wood and Furniture Coating (englisch)
	Bayhydrol® A - designed for high Performance - engineered for Success (englisch)
	"Die Toolbox für wasserbasierte 2K Polyurethan-Beschichtungssysteme"
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