Lackbeschichtungen

Glatte und stabile Oberflächen und kompakte Kanten (Schmalflächen) von MDF sind Voraussetzungen für erfolgreiche Beschichtung mit einer Reihe von Flüssigbeschichtungen. Pigmentierte Lacke werden verbreitet genutzt, um starke, einfarbige Effekte zu erzielen, oder unter Verwendung von modifizierten Lacken und hochentwickelten Beschichtungstechniken, einzigartige Perl-, Metallic-, Marmor- oder andere dramatische Effekte zu erzielen. Alternativ kann die natürliche MDF-Oberfläche hervorgehoben werden, indem eine Lasur mit Klarlack als Endbeschichtung verwendet wird.

Die Auswahl des Beschichtungssystems und dessen chemischer Zusammensetzung hängt vom Produktionsumfang, dem vorhandenen Beschichtungssystem, den Trocknungseinrichtungen und nicht zuletzt den im Gebrauch an die Oberfläche gestellten Anforderungen ab.

Vorbereitung der Oberflächen

Die zu beschichtenden Oberflächen sollten staubfrei sein und keine Rattermarken aufweisen. MDF-Oberflächen werden normalerweise ab Werk mit einem Schliff der Körnung 100 oder 120 geliefert und eignen sich daher ohne weiteres Schleifen zur Beschichtung mit matten Oberfläche. Zusätzliches, leichtes Schleifen mit Körnung 150 bis 180 wird bei Hochglanzoberflächen empfohlen, oder wenn eine Mindestschichtdicke erforderlich ist.

Kantenvorbereitung

Da die MDF-Kanten (Schmalflächen) eine höhere Absorption als die Oberflächen aufweisen, können die Beschichtungen an den Kanten ein anderes Aussehen haben als auf der Oberfläche. Insbesondere bei Beizen können die Kanten aufgrund der höheren Absorption eine dunklere Tönung als die Oberfläche annehmen. Bei Lackbeschichtungen kann es notwendig sein, höhere Schichtdicken aufzubringen, um die höhere Absorption auszugleichen.

Um dieses Problem unter Kontrolle zu bringen, haben die Lackhersteller spezielle, meist aus zwei Komponenten bestehende Kantenisolierungen mit hohem Festkörpergehalt zur Anwendung auf den MDF-Kanten vor Aufbringen der normalen Beschichtung entwickelt.

Pigmentlacke

Intensiv weiße oder farbige Beschichtungen können auf MDF durch Beschichtung mit ein oder zwei Schichten Pigmentlack erreicht werden. Die Beschichtungsmethode hängt vom der Zusammensetzung des Produkts, des verwendeten Aufbaus und der Stückzahl ab.

Kleine Betriebe ohne komplizierte Beschichtungsanlagen können mit Lacken für Heimwerker durch zweifachen Pinselauftrag und leichten Zwischenschliff gute Ergebnisse erzielen. Durch die Anwendung von kommerziellen Lacke auf Nitrocellulose-, säurehärtender, Polyurethan- oder Polyesterbasis im Spritzverfahren lassen sich die Ergebnisse bei verkürzter Bearbeitungszeit verbessern.

Ein typischer Beschichtungsaufbau beginnt mit einer Isolierung, die mit geringem Auftragsgewicht appliziert wird. Die Isolierung kann farblos oder pigmentiert sein, mit einem hohen Festkörpergehalt, um die MDF-Oberfläche abzudecken und die Anzahl der Deckbeschichtungen zu vermindern. Alternativ kann zur Erreichung einer hohen Oberflächenqualität eine pigmentierte Grundierung mit hohem Festkörpergehalt verwendet werden, entweder an Stelle von oder zusätzlich zu einer farblosen Isolierung. Nach Zwischenschliff mit Körnung 320 sollte der Aufbau mit einer oder mehreren Schichten von pigmentiertem Decklack vervollständigt werden, wobei auf die Verträglichkeit zwischen Isolierung und Lack zu achten ist.

Betriebe, welche Großserien ähnlicher Teile beschichten, z.B. Türen für Küchen- oder Schlafraummöbel, bedienen sich meistens automatisierter Beschichtungsstraßen mit Spritzrobotern und entsprechenden Trocknungsgeräten (z.B. Trockentunnel).

Nationale Richtlinien bezüglich des sicheren Umgangs mit lösemittelhaltigen Beschichtungen sind einzuhalten, einschließlich etwaiger Beschränkungen der Emission flüchtiger organischer Bestandteile (VOC) und Lösemittel. In dieser Hinsicht sind mit wasserbasierenden Systemen gute Erfolge erzielt worden.

Beize und Klarlack

Als Alternative dazu, MDF mit pigmentierten Lacken abzudecken, kann das Aussehen des fertigen Produktes verbessert werden, indem man sich die unterschiedliche Absorption einer auf die Oberfläche aufgetragenen Beize zunutze macht, um die natürliche Faserstruktur hervorzuheben.

Lösemittelbeizen, die direkt auf die MDF-Oberfläche aufgetragen werden, benetzten diese gleichmäßig und sorgen für eine gleichmäßige Farbe. Wasserbasierende Beizen können ebenfalls verwendet werden, jedoch kann durch die manchen MDF-Platten zur Verbesserung der Wasserbeständigkeit beigemischten Wachse eine ungleichmäßige Farbverteilung auftreten.

Die gebeizte Oberfläche kann durch eine oder zwei Schichten Klarlack geschützt werden, wobei ein leichter Zwischenschliff mit 320er Körnung erfolgen sollte. Dunklere Farbeffekte können erzielt werden, ohne den Charakter der MDF-Oberflächen zu beeinträchtigen, indem der für die Deckschicht verwendete Lack leicht eingefärbt wird.

Hochglanzoberflächen

Die hohe Stabilität der Oberflächen und Kanten (Schmalflächen) von MDF kann mit gutem Erfolg zur Herstellung von Hochglanzoberflächen herangezogen werden, wobei man sich Dickschichtlacken auf Polyesterbasis bedient. In der Vergangenheit mussten Polyesteroberflächen mechanisch poliert werden, um eine fehlerlose Hochglanzoberfläche zu erzeugen. Heutzutage kommen fertige Hochglanzoberflächen ohne lästiges Nachpolieren sozusagen aus der Spritzpistole, indem man speziell formulierte Lacke verwendet. Manche Hersteller verwenden heutzutage Zwischenbeschichtungen aus pigmentierten Polyestern, um die Farbe auf der MDF-Oberfläche aufzubringen. Als Endbeschichtung wird ein Klarlack aufgebracht, um die Oberfläche zu schützen und den Hochglanzeffekt noch zu verstärken. Bei weißen und hellen Beschichtungen müssen Klarlacke verwendet werden, welche nicht vergilben, um den Farbton beizubehalten.

Beschichtungsstraßen für ebene Platten

Für eine Großserienproduktion von flachen Plattenteilen eignet sich am besten eine Beschichtungsstraße mit vorlaufender Walzenbeschichtung für die Isolierung, gefolgt von ein oder zwei Lackgießmaschinen für den Auftrag der Deckschichten, mit nachgeschalteter Heißlufttrocknung. Die Plattenkanten (Schmalflächen) werden außerhalb der Fertigungsstraße beschichtet, indem die offenen Kanten im Stapel gespritzt werden. Für diese Anwendungen werden meist säurehärtende oder Polyurethanlacke eingesetzt.

Einige der Umweltprobleme beim Einsatz von lösemittelhaltigen Lacken können durch die Anwendung von UV-härtenden Lacken auf Polyester- oder Acrylharzbasis vermieden werden. Anfangs wurde die volle Aushärtung der Polyesterbeschichtungen noch durch die Absorption der UV-Strahlen seitens der Pigmentpartikel behindert. Durch technologische Weiterentwicklungen der Harze, der Pigmente und auch der UV-Strahler selbst sind diese Probleme inzwischen gelöst worden.

Gegenwärtig ist das UV-Härtungsverfahren noch auf Klarlacke und Pigmentlacke mit relativ niedrigen Auftragsgewichten beschränkt.

Die Verwendungsmöglichkeiten kombinierter Beschichtungssysteme mit UV-härtender Isolierung und lösemittelhaltigen Decklacken auf säurehärtender oder Polyurethanbasis werden in den folgenden Beispielen dargestellt.

a. Hochglanzlacke

- UV-härtender Isoliergrund, ca. 30 g/m³
- Härtung mit 80-100 w/cm UV-Strahlern
- UV-härtender Walzgrund, ca. 90 g/m³
- Härtung mit zwei UV-Strahlern mit 80-100 w/cm
- Zwischenschliff mit Körnung 240
- UV-härtender Walzgrund, ca. 90 g/m³
- Härtung mit zwei UV-Strahlern mit 80-100 w/cm
- Zwischenschliff mit Körnung 320/360
- Endbeschichtung mit Hochglanz-Poluyurethan- oder säurehärtendem Lack. ca. 130 g/m³
- Endschliff mit Körnung 1000 und Polieren

b. Mattlacke

- UV-härtender Isoliergrund, ca. 30 g/m³
- Härtung mit 80-100 w/cm UV-Strahlern
- UV-härtender Walzgrund, ca. 90 g/m³
- Härtung mit zwei UV-Strahlern mit 80-100 w/cm
- Zwischenschliff mit Körnung 320/360
- Endbeschichtung mit Hochglanz-Poluyurethan- oder säurehärtendem Lack. ca. 130 g/m³

c. Vorbehandlung der Kanten (Schmalflächen)

- Eine Beschichtung mit Polyester- oder Zweikomponentenisoliergrund, bzw. zwei innerhalb von 10 bis 15 min aufgebrachte Beschichtungen mit diesem Isoliergrund, um eine Gesamtauftragsmenge von 240 – 250 g/m³ zu erzielen
- 12 bis 24 Stunden Trocknung bei Raumtemperatur
- Zwischenschliff mit Körnung 320/360

Beschichtungsqualität

Die Qualität jedes zur Verwendung auf MDF ausgewählten Beschichtungssystems in Hinsicht auf die Anforderungen der Anwendung hängt von im Wesentlichen vom verwendeten Harz und den in der Formulierung verwendeten Additive ab.

Die Oberflächenqualität wird nach nationalen und internationalen Prüfverfahren bestimmt, wobei die Widerstandsfähigkeit der beschichteten Oberfläche gegen feuchte und trockene Hitze, verschüttete Flüssigkeiten und verschiedene Arten mechanischer Beschädigungen wie Kerb- und Kratzfestigkeit sowie allgemeine Abnutzung z.B. durch Reibung beurteilt wird.

Bei Wohnmöbeln wird eine befriedigende Oberflächenqualität im Normalfall durch Verwendung vorkatalysierter Nitrocelluloselacke von guter Qualität erreicht. Objektmöbel oder Einrichtungsgegenstände, die hohen Belastungen ausgesetzt sind, werden normalerweise mit Zweikomponenten-Polyurethan- oder säurehärtenden Lacken beschichtet.

Wird feuerhemmendes MDF bei Anwendungen eingesetzt, welche feuerpolizeilichen Anforderungen unterliegen, müssen in der Regel auch die Beschichtungsstoffe die Anforderungen an die Flammenausbreitung an der Oberfläche erfüllen.

Die Oberflächen und Kanten (Schmalflächen) von MDF für den Außenbereich in Außenanwendungen sollten allseitig mit für den Außenbereich geeigneten Beschichtungsstoffen beschichtet werden.