Bioenergie Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.

 

Projekte - Details

Verbundvorhaben: Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke; Teilvorhaben 3: Formulierung, Applikation, Produktbewertung

Anschrift
Remmers GmbH
49624 Löningen
Bernhard-Remmers-Str. 13
Kontakt
Karin Pohl
Tel: +49 5432 83 343
E-Mail: kpohl@remmers.de
FKZ
22004610
Anfang
01.08.2010
Ende
31.07.2013
Aufgabenbeschreibung
Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt werden schwerpunktmäßig wasserverdünnbare und lösemittelarme Beschichtungssysteme mit den neu entwickelten itaconsäurehaltigen Lackharzdispersionen formuliert und unter anwendungsnahen Bedingungen getestet. Der photochemisch induzierte Abbau der Polymerkette sowie deren Hydrolysestabilität sollen Aufschluss über die mögliche Anwendung der neu entwickelten Lackharze im Außenbereich geben. Analog dazu werden auch die Kratz- und Abriebbeständigkeit, die Beständigkeit gegenüber Chemikalien und die Stoßempfindlichkeit ermittelt. Diese Parameter sollen Aufschluss über die Eignung als Möbel- bzw. Parkettlack geben. Weiterhin werden Untersuchungen zum Benetzungsverhalten, Verträglichkeit mit üblichen Lackhilfsstoffen und das Langzeitstabilitätsverhalten der neuen Beschichtungen unter Produktionsbedingungen durchgeführt. Die Lackformulierungen werden darüber hinaus auch üblichen anwendungstechnischen Prüfungen wie Haftung, Anfeuerung, Oberflächenglätte, Bewitterungstests, usw. unterzogen. Für erfolgversprechende Laborformulierungen ist ein Upscaling geplant. Es wird angestrebt zum Projektende 1-2 Demonstratoren mit ausgewählten Formulierungen zu beschichten.
Ergebnisdarstellung
Im Rahmen dieses Projektes konnten zwei Klassen von Bindemitteltypen entwickelt werden. Wasserverdünnbare UV-PU-Itaconate stellen eine neue Klasse von umweltgerechten Bindemitteln dar. Sie sind prinzipiell für die Formulierung von lösemittelfreien UV-vernetzbaren Beschichtungsstoffen geeignet. Das Besondere daran ist die Verwendung von biobasierter Itaconsäure als Komponente für die UV-Vernetzung. Auf das üblicherweise in dieser Produktgruppe verwendete 2-Hydroxyethylacrylat kann verzichtet werden. Dadurch wird ein gesamter Prozessschritt eingespart, was zusätzlich durch die geringen Rohstoffkosten der Itaconsäure zu kostengünstigen Produkten führt. Die Außenbeständigkeit der Entwicklungsprodukte ist vergleichbar mit kommerziell am Markt erhältlicher UV-PU-Acrylate. Entwicklungsprodukte für die Möbellackierung erreichten bisher nicht die geforderte Performance. Hier ist noch weitere Entwicklungsarbeit nötig. Ein Up-Scaling im Technikumsmaßstab (120 kg Dispersion) konnte erfolgreich abgeschlossen werden. Eine weitere potentielle Produktgruppe stellen die Polyesteritaconatacrylate dar. Durch Veresterung der itaconsäurehaltigen Polyesterpolyole mit Acrylsäure können niedrigviskose 100% UV-Bindemittel hergestellt werden, die neben den sonst üblichen endständigen Acryloylgruppen nun zusätzlich noch reaktive Doppelbindungen im Polymerrückgrat haben. Die Ergebnisse der anwendungstechnischen Tests zeigten, dass hier allerdings noch ein gewisses Maß an Entwicklungsarbeit nötig ist, um diese Produkte industriell nutzbar zu machen. Zurzeit ist die Sauerstoffinhibierung der Produkte noch zu hoch, um sie als Endbeschichtungen zu nutzen. Als Füllgrund, Grundierung oder Zwischenschicht sind sie aber bereits durchaus nutzbar.

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Kurzstudie Post-EEG
Wettbewerb Bioenergie-Kommunen 2019
Basisdaten Nachwachsende Rohstoffe
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