Caparol-Werkstofftag 2005 erörtert neue Generation von Farben und Lacken Bereits im Vorfeld des Caparol-Werkstofftages 2005 hatt

Caparol-Werkstofftag 2005 erörtert neue Generation von Farben und Lacken Bereits im Vorfeld des Caparol-Werkstofftages 2005 hatten zahlreiche Teilnehmer ihr großes Interesse am Thema „Photokatalyse und Nanopartikel – Die neue Generation für Farben und Lacke?“ bekundet. Bei der Veranstaltung zeigte sich, daß der Gegenstand des Erkenntnisinteresses nicht nur spannend, sondern auch komplex und vielschichtig ist. Der Werkstofftag griff damit einmal mehr ein aktuelles und zum Teil umstrittenes technisches Thema der Branche auf, um ihm mit nüchternem Verstand in wissenschaftlicher Genauigkeit auf den Grund zu gehen.
„Welchen Nutzen kann die Nanotechnologie für unsere Branche stiften, und wo liegen die Grenzen zwischen Wahrheit, Wirklichkeit und Werbung?“ hatte der Geschäftsführer der Caparol-Firmengruppe, Dr. Ralf Murjahn, eingangs Fragen formuliert, welche die technischen Repräsentanten des Handwerks, die Vertreter der Wissenschaft und des universitären Bereiches sowie Forscher und Techniker von Caparol im Verlauf der Veranstaltung erörterten.

Dabei vertrat Professor Wolfgang Bremser vom Institut für Technische Chemie der Universität Paderborn die Auffassung, daß Nanotechnologie helfe, Innovationen zu verwirklichen, selbst aber nichts Neues sei. Erfolgreiche Materialentwicklung nutze alle Größenskalen und reduziere sich nicht allein auf Nanopartikel. Vielmehr als auf die Größe, komme es auf die Wirkung an: „Man muß auch Nanopartikel funktionalisieren.“ Bremser zeigte, daß es mit dem entsprechenden Systemverständnis, hohem wissenschaftlichen Know-how und Zeitaufwand gelungen ist, kratzfeste Lackierungen zu entwickeln, die den hohen Anforderungen der Automobilindustrie genügen.

Nanolacke für die Industrie

Geschäftsführer Erich Dietz verwies darauf, daß es auch der Caparol-Forschung gelungen sei, durch den Einsatz von Nanopartikeln Lacke für die Industrie so zu modifizieren, daß kratz- und abriebfeste Oberflächen entstehen: „Es hat sich gezeigt, daß man mit Nanoteilchen Polymere deutlich verstärken kann.“ Kunststoffoberflächen wie die von Handydisplays oder Metall- und Möbeloberflächen werden durch eine entsprechende Lackierung kratz- und abriebfest. Hauptsächlich handelt es sich dabei um lösemittelfreie Lacke, die mittels UV- oder Elektronenstrahlen in Bruchteilen von Sekunden durchgehärtet werden. Ein Geheimnis der kratz- und abriebfest ausgerüsteten strahlenhärtenden Lacke besteht darin, geeignete Lackrohstoffe mit Nanopartikeln so zu kombinieren, daß der gewünschten Effekt entsteht. Bei den Nanoteilchen handelt es sich um metalloxidische Partikel im Größenbereich von einem bis hundert Nanometer. Nach den Erkenntnissen der Caparol-Forscher nimmt die Kratz- und Abriebfestigkeit der Beschichtungen mit steigendem Anteil an Nanopartikeln zu.

Einen allgemeinen Überblick über Photokatalyse sowie deren praktische Einsatzmöglichkeiten von der Abwasserreinigung bis zur Anstrichtechnik gab Professor Detlef Bahnemann vom Institut für Technische Chemie an der Universität Hannover. Photokatalyse sei „Verbrennung bei Raumtemperatur“, wobei Titandioxid als Photokatalysator benötigt wird, um die Reaktion zu erzeugen. Photokatalysatoren sind Substanzen, die Lichtquanten absorbieren und die Rate einer chemischen Reaktion erhöhen. Der Photokatalysator liegt nach der Reaktion wieder in seinem ursprünglichen Zustand vor und wird daher nicht verbraucht. Bei der Absorption von Licht werden Photohalbleiter wie zum Beispiel Titandioxid in einen angeregten Zustand überführt. Das durch Licht angeregte Molekül ist hoch reaktiv und kann an der Oberfläche adsorbierte Schadstoffe, aber auch komplexere organische Strukturen wie etwa Fettsäuren und Bakterien abbauen.

Photokatalyse funktioniert

Daß das Wirkprinzip der Photokatalyse auch bei Innenfarben funktioniert, zeigte Dr. Dirk Then von der DAW-Anwendungstechnik auf, indem er die Ergebnisse einer von den DAW betreuten und prämierten Diplom-Arbeit vorstellte. In dieser Arbeit wurde mit der photokatalytisch ausgerüsteten Farbe CapaSan entsprechende Abbauraten nachgewiesen werden. Die Wirksamkeit des photokatalytischen Effekts von CapaSan wurde auch im Hinblick auf die biologische Effektivität überprüft. In mikrobiologischen Experimenten zeigte sich, daß gegenüber Bakterien auf der Oberfläche des Dispersionsfilms eine deutliche Reduktion dieser Mikroorganismen zu verzeichnen ist. Then: „Der Dispersionsfilm ist also gut gegen einen mikrobiologischen Angriff geschützt.“

Vor dem Hintergrund zunehmenden Gesundheitsbewußtseins in der Bevölkerung thematisierte Dr. Thomas Brenner mit den Caparol-Wellnessfarben ElectroShield und Caparol Sensitiv weitere interessante Produktideen. Bei Caparol Sensitiv handelt es sich um die erste auch für Allergiker geeignete Dispersionsfarbe aus schadstoff- und allergenkontrollierten Rohstoffen, die zudem ohne Konservierungsmittel auskommt. Das Allergierisiko wird dadurch reduziert.

Elektromagnetische Strahlung vermeiden

Da durch die immer stärkere Zunahme von elektrischen Geräten und Anlagen in der heutigen Industriegesellschaft auch die Angst vor den Einflüssen solcher elektromagnetischer Felder auf den Organismus des Menschen steigt, wurde, so Brenner, „mit ElectroShield ein Beschichtungsstoff entwickelt, der vor Elektrosmog schützt.“ Gerade die hochfrequenten elektromagnetischen Strahlen können Wände oft problemlos durchdringen, merkbar immer dann, wenn in Innenräumen mit dem Handy telefoniert wird. Um hier die Belastung zu verringern, können die Wände mit Abschirmmaterialien beschichtet werden. Dabei eröffne Caparol ElectroShield jetzt neue Möglichkeiten. Brenner: „ElectroShield ist ein spezielles Anstrichmittel, das die Intensität der elektromagnetischen Strahlung im gesamten Frequenzbereich um 99,9 Prozent verringert. Dabei werden sowohl niederfrequente elektrische Felder, wie sie z. B. durch Leitungen in der Wand entstehen, aber auch hochfrequente elektromagnetische Strahlung moderner Telekommunikationsmedien wie z. B. Mobiltelefone oder Bluetooth abgeschirmt.“

Der Leiter des Dr. Robert-Murjahn-Instituts, Dr. Engin Bagda, gab einen historischen Abriß über zehn Jahre Caparol Clean Concept (CCC): „Theorie ist gut, Freibewitterung ist besser“, sagte Bagda. Er verwies auf langjährige Freibewitterungsversuche in Istanbul, Ober-Ramstadt und Ernsthofen und damit auf ein Forschungsprojekt, das alle Rezepturbestandteile unter die Lupe genommen und die besten Rohstoffe ermittelt hat, um Anstrichmittel anbieten zu können, die möglichst wenig verschmutzen und lange halten. Nach jahrelangen Versuchsserien, gezielter Rohstoffauswahl und definierten Herstellungsverfahren wurden Werkstoffe für das CCC entwickelt, die langfristig saubere Fassaden garantieren.

„Das Caparol Clean Concept setzt dabei auf die Kapillarhydrophobie und nicht auf die Oberflächenhydrophobie, um die Verschmutzung von Fassaden möglichst gering zu halten“, sagte Bagda. Ein zu starker Abperleffekt auf der Oberfläche kann nach den Beobach-tungen der Caparol-Forscher zu Flecken und Schmutzläufern führen. Auf der Basis des CCC sind bisher die Fassadenfarben Amphisilan, Thermosan und das neue Amphibolin sowie der Amphisilan-Fassadenputz rezeptiert.

Ein Vortrag von Produktmanager Franz Xaver Neuer, der die Kationentechnik als neue Möglichkeit zum Absperren von Verfärbungen im Untergrund vorstellte und Schimmelschutzfarben im Innenbereich unter gesundheitlichen Aspekten erörterte, rundeten einen Werkstofftag ab, „der ein Gebiet beleuchtete, das die Anstrich- und Beschichtungstechnik in Zukunft maßgeblich beeinflussen wird, so Holger Haring, Vorsitzender des Ausschusses Technik, Werkstoff und Umwelt im Hauptverband Farbe, Gestaltung, Bautenschutz.