FARBE & LACK-Preis 2004 geht an BASF-Forscher

Beitrag über wässrige Nanokomposite als neue Bindemittel für Anstriche ausgezeichnet

Der von der gleichnamigen Fachzeitschrift gestiftete FARBE & LACK-Preis wurde in diesem Jahr an zwei Forscher der BASF vergeben: Dr. Franca Tiarks und Dr. Jörg Leuninger, Polymerforschung und Entwicklung Anstrichrohstoffe in der Geschäftseinheit Klebstoff- und Bauindustrie Europa. Die Preisverleihung fand während der diesjährigen Vortragstagung der Fachgruppe Anstrichstoffe und Pigmente (APi) der Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) in Ulm statt. Ausgezeichnet wurden Franca Tiarks und Jörg Leuninger für einen Beitrag mit dem Titel Wässrige Nanokomposite – Dispersionen nanostrukturierter Silica-Acrylat-Partikel – Eine neue Bindemittelgeneration, an dem auch die Co-Autoren Dr. Harm Wiese aus der BASF-Polymerforschung und Dr. Bernhard Schuler, Leiter der Entwicklung Anstrich und Bauchemie, maßgeblich beteiligt waren.

„Originalität, wissenschaftliche Bedeutung, Praxisrelevanz und Anschaulichkeit Ihrer Arbeit haben die Jury-Mitglieder überzeugt; Ihr Beitrag hat mit einem deutlichen Abstand die höchste Punktzahl bekommen“, sagt Dr. Dirk Meine, Wissenschaftsredakteur bei FARBE & LACK und Jury-Mitglied.

„Wir wollen unser Portfolio bewährter Anstrichmittelrohstoffe für unsere Kunden attraktiver machen, indem wir es gezielt durch Spezialitäten ergänzen. Die Arbeiten von Franca Tiarks, Jörg Leuninger und anderen tragen entscheidend dazu bei, neue Produkte in den Markt einzuführen und, wie mit der vorliegenden Untersuchung, neue Ansätze für innovative Produkte von morgen zu entwickeln “, erklärt Ralph Schweens, Leiter der Geschäftseinheit Klebstoff- und Bauindustrie Europa. „Die Verleihung des FARBE & LACK-Preises, über die wir uns natürlich sehr freuen, zeigt, dass unser gesamtes Anstrichteam hervorragende Arbeit leistet und wir auch andere davon überzeugen konnten.“

Filme auf Nanokompositbasis mit vorteilhaftem Eigenschaftsprofil

Organische Polymere wie Reinacrylat oder Styrolacrylat sind in Form wässriger Dispersionen ein wesentlicher Rohstoff für die Herstellung umweltfreundlicher Farben und Lacke auf Wasserbasis. Sie haben hier die Funktion eines Bindemittels: Nach dem Auftragen der Farbe verdunstet das Wasser, die Polymerteilchen mit einem Durchmesser von 100 bis 150 Nanometer rücken zusammen und bilden einen flexiblen und vor allem transparenten Film. Grundlegende Idee war nun die Verbesserung der Filmeigenschaften durch Zugabe anorganischer Hartphasen, in diesem Fall Silicapartikel mit einem Durchmesser von 10 bis 20 Nanometer. Wie sich gezeigt hat, können Verbesserungen nur dann erzielt werden, wenn die anorganischen Silicateilchen in dem organischen Polymerteilchen der wässrigen Dispersion bereits homogen verteilt sind. Mit Hilfe der BASF-Forschung ist es gelungen, derartige Nanokomposit-Dispersionen über das Verfahren der sogenannten Emulsionspolymerisation herzustellen. Ergebnis: Die Polymerfilme auf Nanokompositbasis zeigen ein deutlich verbessertes Eigenschaftsprofil:

Erhöhung der Eindringhärte

hohe Dehnbarkeit trotz hohem Silica-Anteil

kein Erweichen oder Fließen des Polymers bis etwa 150°C

schnelles Trocknen nach Wasseraufnahme

keine Quellung bei Wasserbelastung und dementsprechend hohe Weißanlaufresistenz

hohe Wasserdampfdurchlässigkeit

brennbar, aber dabei nicht abtropfend

Ideale Bindemittel für Holzlasuren oder Fassendenfarben

„Mit dem Eigenschaftsprofil dieser neuen Bindemittelgeneration eröffnet sich für unsere Kunden in der Anstrichindustrie die Möglichkeit, Endprodukte wie zum Beispiel Holzlasuren oder Fassadenfarben weiter zu verbessern“, sagt Dr. Alexander Haunschild, verantwortlich für das Marketing Anstrichrohstoffe in der Geschäftseinheit. So habe man eine Holzlasur auf Nanokompositbasis formulieren können, die über eine bessere Frühblockfestigkeit verfüge und zugleich eine höhere Dehnbarkeit aufweise. Für die Anwendung in Fassadenfarben seien insbesondere die hohe Wasserdampfdurchlässigkeit und die ausgezeichnete Schmutzresistenz von Vorteil.

„Unsere derzeitigen Standardprodukte haben sich für die Herstellung hochwertiger Lacke und Farben bestens bewährt und sind im Markt entsprechend etabliert. Aber wir wollen neue Standards setzen, Innovationen, mit denen unsere Kunden erfolgreicher werden können. Erst kürzlich konnten wir einige neue Spezialitäten für Hochglanzlacke und Buntsteinputze in den Markt einführen. Mit den Nanokomposit-Dispersionen haben wir sogar eine ganz neue Bindemittelgeneration in der Pipeline“, erklärt Alexander Haunschild.

Als führender Anbieter für die Bau- und Anstrichindustrie entwickelt, produziert und vermarktet die BASF weltweit Polymerdispersionen, -pulver und -lösungen auf der Basis von Acrylaten, Styrol und Butadien. Sie werden zum Beispiel für die Herstellung von Putzen, Spachtelmassen, Betonfließmitteln, Dachbeschichtungen oder Fliesenklebstoffen verwendet. In Lacken und Anstrichen dienen sie als Bindemittel. Besondere Stärken der BASF sind ihre leistungsfähige Forschung, Entwicklung und Anwendungstechnik. Das Geschäft ist Teil des Unternehmensbereichs Veredlungspolymere im BASF-Segment Veredlungsprodukte.