Ein besonders schadstoffarmes und hochwertiges Bindemittel für Innenwandfarben
01.03.2019 Lesezeit: ca. MinutenMinute
Gesund Wohnen
Wer sich beim Streichen seiner Wände keine Schadstoffe ins Haus holen möchte, greift zu Farben mit Umweltlabeln. Mit VINNAPAS® EP 3560 stellt WACKER nun ein neues Bindemittel für Innenwandfarben vor, das durch seine besonders schadstoffarmen und hochwertigen Eigenschaften überzeugt.
Sonnengelb vertreibt schlechte Laune, Tannengrün beruhigt und Violett-Töne sollen Feierlichkeit vermitteln – Farben geben Räumen ein Gesicht und verleihen ihnen die gewünschte Atmosphäre. Um sich in Wohn-, Schlaf- und Kinderzimmer aber so richtig wohlzufühlen, muss aber nicht nur die Optik stimmen. Auch die Luft, die wir dort einatmen, sollte unbedenklich sein, also möglichst wenig Schadstoffe enthalten. Vor allem flüchtige organische Verbindungen, sogenannte Volatile Organic Compounds (VOCs), stehen in der Kritik.
Eine einheitliche Begriffsdefinition für VOCs gibt es nicht. Dahinter verbergen sich verschiedenste organische Einzelsubstanzen, die leicht verdampfen, darunter Alkohole, Aldehyde, Ketone oder Ester. Diese können ein Bestandteil von Innenfarben oder als Reststoffe auf dem Produktionsprozess in der Formulierung enthalten sein. Während der Anstrich trocknet, entweichen sie in die Luft. Besonders unmittelbar nach Bau- oder Renovierungsmaßnahmen kann die Raumluft mit VOCs belastet sein. Aber auch langfristig können Wandfarben eine Reihe dieser Substanzen ausdünsten. Das kann bei sensiblen Menschen zu Reizungen der Atemwege und Augen oder Kopfschmerzen führen.
Kein Wunder also, dass Verbraucher zunehmend Produkte nachfragen, die möglichst wenig VOCs emittieren, und auch der Gesetzgeber versucht, ihren Anteil zu minimieren. Seit 2004 gibt es die sogenannte Decopaint-Richtlinie der Europäischen Union, die den Lösemittelgehalt in einzelnen Produkten festlegt. 2010 wurden die Grenzwerte für die einzelnen Stoffe noch einmal um durchschnittlich 10 bis 30 Prozent verschärft.
Farben mit Umweltzeichen
Für Lack- und Farbenhersteller stellt diese Regulierung eine echte Herausforderung dar und ist Anlass, nach Alternativen zu ihrer bisherigen Rohstoffbasis zu suchen. Diese bietet WACKER mit Bindemitteln auf Basis von Vinylacetat-Ethylen, kurz VAE, die unter der Marke VINNAPAS® vertrieben werden. Mit ihnen lassen sich Farben, Putze und Grundierungen herstellen. „Unsere VAE-Bindemittel haben den Vorteil, dass sich mit ihnen besonders schadstoffarme Farben formulieren lassen“, sagt Dr. Lada Bemert, Senior Technical Service Manager bei WACKER POLYMERS. Zwar punkten die Produkte der VINNAPAS®-Familie bereits jetzt mit sehr geringen VOC-Emissionswerten, aber die WACKER-Chemiker konnten diese noch weiter drosseln.
Emissionsarme Farben
Geringe VOC-Emissionen
„Mit VINNAPAS® EP 3560, der Weiterentwicklung des bewährten VINNAPAS® EP 3360, haben wir ein Bindemittel entwickelt, mit dem Wandfarben die Anforderungen für verschiedene Umweltzeichen erfüllen – beispielsweise das Nordic Ecolabelling for Indoor Paints and Varnishes“, erklärt Dr. Martin Schierhorn, Marketing Manager bei WACKER POLYMERS. „Damit liefern wir Farbenherstellern eine Lösung, mit der sie dem wachsenden Bedarf an emissionsärmeren Farben nachkommen können.“
Ein großer Vorteil ist, dass die VAE-Technologie von WACKER bereits gänzlich ohne organische Lösungsmittel auskommt, sodass sie zur Formulierung von Farben mit geringen VOC-Emissionen optimal geeignet ist. Das liegt an ihrer chemischen Struktur: Copolymere enthalten einen hydrophilen Anteil (wasserliebend). Anstelle von organischen Lösungsmitteln reicht Wasser als Koaleszenz- oder Filmbildehilfsmittel.
Beim Trocknen der Farbe schrumpft das Volumen der Farbschicht und Farbpigmente, Füllstoffe und Polymerknäuel kommen einander immer näher. Die Bewegungsfreiheit der Teilchen verringert sich, die Polymerketten entfalten sich und die knäuelartige Struktur reorganisiert sich in einen zusammenhängenden Polymerfilm. Dieser Prozess wird durch einen Temperaturwert definiert. So liegt die Filmbildetemperatur bei VAE-Bindemitteln von WACKER für Farben nahe dem Gefrierpunkt. Im Gegensatz dazu würden Farben, die mit anderen Polymeren formuliert sind, bei diesen Temperaturen keinen Film bilden. Diese Polymere benötigen zusätzlich organische Lösungsmittel, die aber beim Trocknen der Farbe verdampfen und ursächlich für einen Großteil der VOCs sind.
„Unsere VAE-Bindemittel haben den Vorteil, dass sich mit ihnen besonders schadstoffarme Farben formulieren lassen.“
Dr. Lada Bemert, Senior Technical Service Manager, WACKER POLYMERS
Trotz dieser Vorzüge sind aber auch Farben, die auf VAE-Bindemitteln basieren, nicht zu 100 Prozent frei von VOC-Emissionen. Das liegt am Herstellungsprozess: Dabei entstehen Nebenprodukte, die in den Farben zu einer geringfügigen Freisetzung von flüchtigen organischen Verbindungen führen können.
„Für die radikalische Polymerisation brauchen wir neben den Monomeren noch weitere Stoffe, beispielsweise Substanzen zum Starten und Stoppen der chemischen Reaktion oder zum Stabilisieren der entstehenden Kolloide“, erklärt WACKER-Expertin Dr. Lada Bemert. „Wir haben intensiv an der Polymerisation und Zusammensetzung des Bindemittels gearbeitet und diverse Substanzen ausgetauscht, um die VOC-Emissionen weiter zu reduzieren. Gleichzeitig hatten wir immer das Eigenschaftsprofil im Blick, das natürlich weiterhin hervorragend bleiben sollte.“
Verbesserte Dispergierfähigkeit
Am Ende der aufwändigen Forschungsarbeit steht mit VINNAPAS® EP 3560 ein qualitativ hochwertiges sowie emissionsärmeres Produkt. Dr. Martin Schierhorn: „Mit unserem neuen Bindemittel lassen sich nicht nur geruchsarme Farben mit geringeren VOC-Emissionen formulieren. Wir konnten zudem ihre Dispergierfähigkeit optimieren.“ Das bedeutet, dass das Bindemittel eine feinere Verteilung der Füllstoffe und Pigmentteilchen bewirkt. Werden die Pigmentteilchen feiner dispergiert, führt das zu einer besseren Farbtonentwicklung und Farbtonstabilität.
Ein weiterer Vorteil des neuen Bindemittels: Es führt bei den Wandfarben zu einer höheren Alkalibeständigkeit. „Dadurch sind Anstriche auf VAE-Basis gegenüber der sogenannten Effloreszenz, also gegenüber Ausblühungen, besser gewappnet und eignen sich sehr gut für Grundierungen auf basischen Untergründen wie zum Beispiel Beton“, erklärt Dr. Lada Bemert. „Das neue Bindemittel verhindert also, dass Salze aus dem Mauerwerk durch den Farbfilm dringen, an der Oberfläche wieder kristallisieren und dabei zu unschönen Farbveränderungen führen. Gleichzeitig sind die Anstriche atmungsaktiv – eine wichtige Voraussetzung, um Schimmelbildung vorzubeugen.“
Ebenso wie VINNAPAS® EP 3360 besitzt das neue Produkt eine hohe Nassabriebbeständigkeit und ermöglicht eine exzellente Verarbeitung selbst bei niedrigen Temperaturen. „Wie gewohnt liegt die Mindestfilmbildetemperatur von VINNAPAS® EP 3560 bei circa zwei Grad Celsius“, sagt Dr. Martin Schierhorn. Das bedeutet, dass bei Farben und Putzen auf Basis von VINNAPAS® EP 3560 für eine gute Filmbildung selbst bei tiefen Temperaturen keine organischen Lösungsmittel benötigt werden, die verantwortlich für einen Großteil der VOCs sind.
„Mit unserem neuen Produkt haben wir ein Top-Bindemittel für matte bis semi-glänzende Farben.“
Dr. Martin Schierhorn, Marketing Manager bei WACKER POLYMERS
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