Additive in Lacken

Additive in Lacken sichern Funktion und Qualität von Beschichtungen

Grob gesagt, bestehen Lacke aus Pigment, Bindemittel sowie Lösungsmittel und Additiven. Pigment sorgt für die Farbigkeit, Bindemittel für Bindung und Viskosität der Beschichtung sowie Adhäsion und Kohäsion derselben auf dem Substrat. Additive in Lacken hingegen sind Hilfsstoff, Zusatzstoff. Das Additiv wird Lacken und Beschichtungen beigemengt, um funktionale, optische oder schützende Eigenschaften des Lacks zu kreieren, verstärken, verbessern. In praktisch jedem Lack befinden sich Additive – als Entschäumer, Netz- und Dispergiermittel oder als Biozid in Anstrichen, genauso wie als sogenanntes Rheologieadditiv.

Wir gehen im Folgenden auf genannte vier Produktgruppen der Additive in Lacken ein; erklären diese und geben Hersteller sowie konkrete Produkte an. Zuletzt werfen wir einen Blick auf die wichtigsten Produzenten und Vertriebe in der Schweiz und Europa für Additive in Lacken.


Optimierte Leistung dank Additiven in Lacken

Die Notwendigkeit von Additiven in Beschichtungen ergibt sich aufgrund resultierender verbesserter Performance, Verarbeitbarkeit sowie hinzugewonnener Eigenschaften, welche der Lack ohne Additiv nicht bewerkstelligen kann – Biozid- und antimikrobielle Additive sind leicht nachvollziehbare Beispiele. Additive kommen in Lacken und Beschichtungen aller Sektoren vor: als Bauanstrich, Industriebeschichtung, Pulverlack, Korrosionsschutzbeschichtung, Marine-Coating, Fahrzeuglackierung und vieles mehr. Additive in Lacken gibt es etliche: vom Haftvermittler über Korrosionshemmer bis hin zum UV-Stabilisator und vielen mehr. Lackadditive sind entweder flüssig oder fest, sodass sie leicht in Lacke eingearbeitet werden können. Im Folgenden werfen wir einen Blick auf vier Produktgruppen der Additive:

1. Entlüfter und Entschäumer

Flüssigkeit ohne Entschäumer-Additive in Lacken

Ohne Entschäumer-Additive sähen Lacke aus wie diese Blasenansammlunng.

  1. Schaumbildung an der Oberfläche = Entschäumer destabilisiert Schaumblasen
    Schäume sind ein Gas (Luft) in einer Flüssigkeit. Schaum wirkt sich negativ auf die Optik sowie Funktionalität von Lacken aus, deshalb ist er unerwünscht; denken Sie etwa an die hohe Perfektion von Autoserienlacken. In jeder Lackformulierung ist jedoch generell schaumstabilisierende Substanzen enthalten. Entschäumer vermeiden die Schaumbildung oder zerstören bereits entstandenen Schaum rasch. Das Entschäumer-Additiv ist eine Flüssigkeit (bei Anwendung in Flüssiglacken) mit niedriger Oberflächenspannung, das die Schaumblasen destabilisiert, indem es in die Schaumlamelle eindringt und die Flüssigkeitslammelle destabilisiert sowie Tensidmoleküle adsorbiert.
  2. Lufteinschlüsse im Medium = Entlüfter begünstigt das Aufsteigen der Blasen
    Während der Lack- und Beschichtungsherstellung wird durch starkes Rühren Luft in die wässrige Phase eingeführt und verteilt. Es entsteht Schaum. Auch vorhandene Tenside unterstützen die Schaumbildung. Während der Benetzung der Pigmente wird Luft wiederum durch Dispergiermittel (s. Punkt 3) an der Pigmentoberfläche freigesetzt. Diese freigesetzten Luftbläschen werden nun vom Entlüfter zu grösseren vereint und an die Flüssigkeitsoberfläche befördert. Hier entsteht der Drainage-Effekt: Der Flüssigkeitsfilm um die Luftblase fliesst ab, die Grenzfläche reisst, die Schaumblase platzt.

Je mehr Entschäumer und Entlüfter der Lackformulierung zugesetzt werden, desto grösser der Effekt, jedoch wird so auch das Risiko auf Defekte, wie Krater, Trübung, im Lackfilm erhöht. Die richtige Dosierung ist daher Präzisionsarbeit.

Anbieter von Additiven zur Entschäumung und Entlüftung von Lacken:

  • BYK Chemie (BYK-052, BYK-028, BYK-065, BYK-030-Familie u. v. m.), Wacker Chemie AG (SILFOAM® SC 385, SILFOAM® SD 860 und andere), Münzing Chemie (AGITAN 703N, AGITAN 281, 701 u. v. m.).

2. Rheologiemodifizierer – Ausrichtung des Lacks auf die Verarbeitungsweise

Rheologie beschäftigt sich mit dem Fliessverhalten von Materie, und daraus folgend mit Viskosität, Thixotropie von Lacken. Im Klartext geht es darum, die Anwendung von Lacksystemen zu definieren: Wie hoch soll der Streichwiderstand des Lacks sein? Sollen hohe Schichtstärken erreicht werden können, und wie hoch muss die Viskosität sein? All dies sind die Rheologie betreffende Fragen. Rheologieadditive beeinflussen diese Faktoren. Zum leichteren Verständnis kann man Rheologiemodifizierer als Verdickungsmittel bezeichnen. Ferner hindern Rheologieadditive die im Lack befindlichen Pigmente an der Sedimentation, was unter anderem die Lagerstabilität des Lacksystems optimiert.

Die Auswahl des geeigneten Rheologieadditivs hängt entscheidend von der Anwendungsweise ab. Scherrate heisst hier das Zauberwort: Die Scherrate eines Systems gibt an, in welcher Rate Fluids aneinander entlang bewegen. Viskosität von Flüssigkeiten ändert sich nämlich je nach hoher Scherrate (Umfüllen, Applikation, rühren, streichen/ beweglich) oder niedriger Scherrate (Lagerzustand/ unbeweglich). Nicht zu vernachlässigen sind selbstverständlich die Scherraten während der Produktion des Lacksystems (Misch- und Dispergierprozess).

PRODUZENT ADDITIVRHEOLOGIEMODIFIZIERZUSAMMENSETZUNGEIGENSCHAFTEN
BASFEfka® RM 1920Rheologie-Modifikator. Triglycerid. Rizinusölderivat.Gute Läuferbildungs-Beständigkeit in nicht-wässrigen Formulierungen
BYK/AltanaAquatix® 8421Wachsemulsion. modifiziertes EVA Copolymerwachs.Verbesserung der Effektpigmentorientierng (Automobilserienlack)
Evonik IndustriesAerosil® 200Rheologieadditiv. Hydrophile pyrogene Kieselsäure.Einstellung von Rheologie und Thixotropie von Bindemitteln, Flüssigkeiten, Polymeren

3. Netzadditive und Dispergieradditive – Deflockulation und Stabilisierung

Unerlässlich bei der Produktion von Lacken und Beschichtungen sind Netz- und Dispergieradditive. Netzadditive beschleunigen die Pigmentbenetzung durch Bindemittel (minus Luft, plus Bindemittel) und Dispergieradditive stabilisieren dann diese Pigmentdispersion.

Pigmentbenetzung und -dispergierung: Bei der Zugabe von Pigmenten in Pulverform und der Benetzung durch das Bindemittel zur Lackherstellung formen die Pigmente zunächst Agglomerate, bevor diese durch Scherkräfte (grosse mechanische Kräfte) aufgebrochen werden, wodurch kleinere Pigmentteilchen entstehen, die eine grössere Grenzfläche zum Bindemittel besitzen. Dies nennt man Dispergieren. Da das System jedoch einen möglichst energiearmen Zustand anstrebt, verklumpen die Pigmente erneut zu Agglomeraten, sogenannten (unerwünschten) Flockulaten. Diese Agglomerate unterscheiden sich zu den anfänglichen Agglomeraten durch Bindemittellösung statt Luft zwischen den Teilchen. Flockulate sind unerwünscht, da sie geringe Farbstärke und Glanzverlust des Lacks verursachen.

Nach der Pigmentbenetzung und Dispergierung – bevor Flockulate entstehen können – setzt das Dispergiermittel an, indem das Additiv jenen Zustand der Pigmentdispersion stabilisiert: Die Pigmentteilchen werden untereinander auf Abstand gehalten. Dispergieradditive adsorbieren auf der Oberfläche des Pigments und bewirken starke Abstossungskräfte zwischen den Pigmentteilchen. Diese Deflockulation bewirkt ein verbessertes Verlaufsverhalten und ermöglicht eine höhere Pigmentierung sowie reduzierte Viskosität des Lacksystems.

HERSTELLER NETZ-/ DISPERGIERADDITIVPRODUKTNAME NETZADDITIV/ DISPERGIERADDITIVFUNKTION/ ZUSAMMENSETZUNG
Evonik IndustriesTEGO® Dispers 650Dispergierhilfe; lösemittel- und APE-frei, für organische Pigmente modifizierter Polyether mit pigmentaffinen Gruppen
Ethox Chemicals LLCE-Sperse 4754Dispergieradditiv für anorganische Pigmente in harz- und lösemittelbasierte Formulierungen.
Dow Coating MaterialsTamol 2011Hydrophobes Copolymer zur Pigmentstabilisierung.
BYK ChemieDISPERBYK-194 NNetz- und Dispergiermitttel für wässrige Lacksysteme/ Lösung eines Copolymeren mit pigmentaffinen Gruppen

4. Biozide und antimikrobielle Additive

Biofouling am Schiffsrumpf

Biofouling am Schiffsrumpf wird durch Biozide in speziellen Anstrichen verhindert

Biozide sind Substanzen, die Lacken zugesetzt werden, um die Ansammlung von Organismen chemisch oder biologisch zu unterbinden. Sie werden zur Verhinderung von Biofouling an Schiffsrümpfen verwendet. Zu diesem Zweck werden sogenannten Antifouling-Anstrichen Biozide beigemischt. Aber auch als Holzschutzmittel auf Gartenstühlen sowie im Gesundheitssektor – Krankenhäusern, Praxen, Klinken, Labors – kommen Coatings mit Bioziden und Lacke mit antimikrobiellen Zusätzen zum Einsatz. Gesundheitsgefährdende Mikroorganismen werden so auch in lebensmittelverarbeitenden Betrieben ferngehalten. Biozide Wirkstoffe sind hauptsächlich Kupfer, Silber-Ionen, Zinkoxid oder verschiedene organische Additive.

Sozusagen als angenehmer Nebeneffekt dienen Biozide in Beschichtungen und Anstrichen auch der Erhaltung und Verlängerung der Haltbarkeit der Beschichtung selbst. Beschichtungen an sich sind nämlich ebenfalls durch mikrobielle Kontamination gefährdet – ab der Produktion, Abfüllung bis zur Applikation –, da sie Wasser enthalten. Und Wasser ist ein Nährboden für Bakterien, Algen und Schimmel.

Produkte und Hersteller antimikrobielle Additive für die Schweiz

  • Antimikrobielle Additive und Biozide sind in der Schweiz und Europa von Herstellern, wie BioCote (antimikrobielle Zusätze), Bodo Möller Chemie (antimikrobielle Additive), Lonza (Biozide) oder der Aug. Hedinger (Biozide u. Ä.) zur Produktion von Farben, Beschichtungen, Lacken und Anstrichen erhältlich.

Additive in Lacken: Die wichtigsten Produzenten

Die vorgestellten Additivproduzenten stellen eine kleine Auswahl von Firmen dar. Weltweit sind etliche Hersteller von Additiven am Markt vertreten. Von diesen sind manche auch selbst (beziehungsweise eine andere Abteilung/ Division) Hersteller der Lacke und Beschichtungen – des Endprodukts. Ein solches Beispiel ist der Chemiegigant BASF. Weitere international operierende Verarbeiter beziehungsweise Hersteller von Additiven sind BYK Chemie, Evonik Industries, AkzoNobel und die Dow Chemical Company.

Die perfekte Dosierung und Einbindung von Additiven in neuen Lack- und Beschichtungssystemen ist ein wahrer Balanceakt. Es bedarf vieler Tests und Praxisversuche im Labor, bevor die perfekte Dosierung für ein Produkt gefunden ist. Folglich gibt es etwa bei BASF über 56 Produkte allein in der Kategorie der Dispergiermittel für industrielle Beschichtungen. Das Produktportfolio von BYK/ Altana besteht aus hunderten Additiven für Beschichtungen aus den Bereichen Industrial Coating, Can Coating, Coil Coating, Pulverlacke, Marine Coating und viele mehr. Suchen Sie nach dem perfekt formulierten Lacksystem durch Additive, dann hinterlassen Sie uns eine Anfrage mittels untenstehendem Button. Wir freuen uns auf Sie!


Wünschen Sie ein massgeschneidertes Angebot? Wir helfen Ihnen weiter!

Wir bringen Sie mit erfahrenen Spezialisten in Kontakt. Sie benötigen bestimmte Beschichtungen, Lacke, Produkte oder Dienste? Dann sind Sie bei uns goldrichtig.

0 Kommentare

Dein Kommentar

An Diskussion beteiligen?
Hinterlasse uns Deinen Kommentar!

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.