Holzoberflächen mit Mikrostruktur

Vorbild war die Natur: Pflanzen, Insekten und Haut besitzen strukturierte Oberflächen mit vorteilhaften Eigenschaften. Die Forscher setzten Excimerstrahler zur Polymerisation in der obersten Schicht sowie UV-Lampen zur Lackhärtung in den tieferen Schichten ein.

Eine Excimer-Lampe stellt eine Quelle extrem energiereichen ultravioletten Lichts dar. So werden sehr harte und matte Oberflächen erzielt, die eine hohe Kratz- und Abriebfestigkeit bieten. Zusätzlich erzeugen sie eine Mikrofaltung und damit einen mattierenden Effekt auf den Oberflächen. Darüber hinaus entstanden dadurch ein Anti-Fingerprint-Effekt und sehr gute haptische Eigenschaften. Über eine Variierung des Energieeintrags ließen sich die Weite und Höhe der Mikrofalten gezielt regulieren und so die Oberflächeneigenschaften optimieren.

Geeignet sind die Beschichtungen für Holzsubstrate. Die Oberflächen erzielten Glanzgrade von weniger als 3 Glanzeinheiten bei Messwinkeln von 20° und 60° sowie 6,5 Glanzeinheiten bei einem Messwinkel von 85°. Dies erfüllt die Anforderungen an hochwertige, matte Lacke.

Fingerabdrücke verschwanden innerhalb von 30 s und der Effekt blieb auch nach 150 Anti-Fingerprint-Tests erhalten. Sehr gute Ergebnisse erreichte der Lack auch bei Tests zur Bleistifthärte, Abriebfestigkeit und zum Haftungsvermögen. Durch die Art der Herstellung des Polyurethan-Acrylat-Lacks war keine Zugabe von Mattierungsmitteln erforderlich.

Ziel war es, die Methode zur Herstellung der Mikrostrukturierung möglichst einfach, schnell, umweltfreundlich und kostengünstig zu gestalten. Die Anwendung sollte sich für großflächige Prozesse eignen und nicht nur für kleine, punktuelle Lackierungen. Das Forschungsprojekt wurde im März 2023 abgeschlossenen.