UV-bestendige coatings op waterbasis (WB) hebben een aanzienlijke groei doorgemaakt in de markt voor industrieel hout binnenshuis, omdat de technologie uitstekende prestaties, lage oplosmiddelemissies en een hogere productie-efficiëntie biedt. UV-coatingsystemen bieden de eindgebruiker de voordelen van een uitstekende chemische en krasbestendigheid, een uitstekende blokbestendigheid, zeer lage VOC-waarden en een compact ontwerp met minder benodigde opslagruimte. Deze systemen hebben eigenschappen die gunstig afsteken tegen tweecomponenten-urethaansystemen, zonder de complicaties van gevaarlijke crosslinkers en problemen met de verwerkingstijd. Het systeem is over het algemeen kosteneffectief dankzij hogere productiesnelheden en lagere energiekosten. Dezelfde voordelen kunnen ook van pas komen bij in de fabriek aangebrachte buitentoepassingen, zoals raam- en deurkozijnen, gevelbekleding en ander timmerwerk. Deze marktsegmenten maken traditioneel gebruik van acryl-emulsies en polyurethaandispersies vanwege hun uitstekende glans- en kleurbehoud en superieure duurzaamheid. In dit onderzoek zijn polyurethaan-acrylharsen met UV-functionaliteit geëvalueerd volgens industriële specificaties voor zowel binnen- als buitentoepassingen in industrieel hout.
Drie soorten oplosmiddelgebaseerde coatings worden veelvuldig gebruikt in industriële houttoepassingen. Nitrocelluloselak is doorgaans een mengsel met een laag vaststofgehalte van nitrocellulose en oliën of alkydharsen op oliebasis. Deze coatings drogen snel en hebben een hoog glanspotentieel. Ze worden doorgaans gebruikt voor meubels in woonhuizen. Een nadeel is dat ze na verloop van tijd vergelen en broos kunnen worden. Ze hebben ook een slechte chemische bestendigheid. Nitrocelluloselakken hebben een zeer hoog VOC-gehalte, meestal 500 g/L of hoger. Voorgekatalyseerde lakken zijn mengsels van nitrocellulose, oliën of alkydharsen op oliebasis, weekmakers en ureumformaldehyde. Ze gebruiken een zwakke zure katalysator zoals butylzuurfosfaat. Deze coatings hebben een houdbaarheid van ongeveer vier maanden. Ze worden gebruikt voor kantoor-, institutionele en woonmeubels. Voorgekatalyseerde lakken hebben een betere chemische bestendigheid dan nitrocelluloselakken. Ook zij hebben een zeer hoog VOC-gehalte. Conversielakken zijn mengsels van alkydharsen op oliebasis, ureumformaldehyde en melamine. Ze gebruiken een sterke zure katalysator zoals p-tolueensulfonzuur. Ze hebben een verwerkingstijd van 24 tot 48 uur. Ze worden gebruikt voor keukenkasten, kantoormeubels en meubels voor thuisgebruik. Conversielakken hebben de beste eigenschappen van de drie soorten oplosmiddelgebaseerde coatings die doorgaans voor industrieel hout worden gebruikt. Ze hebben echter een zeer hoge uitstoot van vluchtige organische stoffen (VOC's) en formaldehyde.
Op water gebaseerde zelfvernetende acryl-emulsies en polyurethaandispersies kunnen uitstekende alternatieven zijn voor oplosmiddelgebaseerde producten voor industriële houttoepassingen. Acryl-emulsies bieden een zeer goede chemische en blokbestendigheid, superieure hardheidswaarden, uitstekende duurzaamheid en weerbestendigheid, en verbeterde hechting aan niet-poreuze oppervlakken. Ze hebben een snelle droogtijd, waardoor de fabrikant van kasten, meubels of bouwproducten de onderdelen kort na het aanbrengen kan verwerken. Polyurethaandispersies (PUD's) bieden een uitstekende slijtvastheid, flexibiliteit en kras- en beschadigingsbestendigheid. Ze zijn goede mengpartners met acryl-emulsies om de mechanische eigenschappen te verbeteren. Zowel acryl-emulsies als PUD's kunnen reageren met vernetende chemicaliën zoals polyisocyanaten, polyaziridine of carbodiimiden om 2K-coatings met verbeterde eigenschappen te vormen.
UV-hardende coatings op waterbasis zijn een populaire keuze geworden voor industriële houttoepassingen. Fabrikanten van keukenkasten en meubels kiezen voor deze coatings vanwege hun uitstekende weerstand en mechanische eigenschappen, gemakkelijke verwerkbaarheid en zeer lage oplosmiddeluitstoot. UV-hardende coatings op waterbasis hebben direct na uitharding een uitstekende blokweerstand, waardoor de gecoate onderdelen direct van de productielijn kunnen worden gestapeld, verpakt en verzonden zonder wachttijd voor hardingsontwikkeling. De hardingsontwikkeling in de UV-hardende coating op waterbasis is dramatisch en vindt binnen enkele seconden plaats. De chemische en vlekbestendigheid van UV-hardende coatings op waterbasis is superieur aan die van conversielakken op basis van oplosmiddelen.
WB UV-coatings hebben veel inherente voordelen. Terwijl 100% vaste UV-oligomeren doorgaans een hoge viscositeit hebben en verdund moeten worden met reactieve verdunningsmiddelen, hebben WB UV PUD's een lage viscositeit en kan de viscositeit worden aangepast met traditionele WB-reologiemodificatoren. WB UV PUD's hebben een aanvankelijk hoog moleculair gewicht en nemen tijdens het uitharden niet zo dramatisch in moleculair gewicht toe als 100% vaste UV-coatings. Omdat ze weinig tot geen krimpen tijdens het uitharden, hechten WB UV PUD's uitstekend aan veel ondergronden. De glans van deze coatings is gemakkelijk te regelen met traditionele matteringsmiddelen. Deze polymeren kunnen zeer hard, maar ook extreem flexibel zijn, waardoor ze ideale kandidaten zijn voor buitenhoutcoatings.
Geplaatst op: 7 maart 2024
