Das Projekt "Herstellung eines auf der Grundlage natuerlicher Rohstoffe basierenden Dispersionslackes und der dazugehoerenden Auftrags- und Trocknungstechnologie zur Erzeugung von innen- und/oder aussenbeschichteten Bedarfsgegenstaenden" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Schur Druck und Verpackung.
Das Projekt "Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen, Teilvorhaben 4: Up-Scaling der Auftragstechnik" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: HPX Polymers GmbH.
Das Projekt "Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen, Teilvorhaben 3: Veredlung der Biopolymer-Dispersion zum applizierbaren Lack" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Naturhaus Naturfarben GmbH.
Das Projekt "Recyclingfähige und bioabbaubare Verpackungsmaterialien durch nasschemische Beschichtung von Papier mit Biopolymer-Dispersionen, Teilvorhaben 1: Entwicklung der Biopolymer-Dispersion und einer Einheit zur Aufkonzentrierung der Dispersion" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme.
Das Projekt "PiTech: Anwendungsspezifische Farb- und Funktionspigmente" wird/wurde gefördert durch: Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Innsbruck, Institut für Allgemeine, Anorganische und Theoretische Chemie.Pigmente haben ein breites Anwendungsfeld und wir sind täglich mit Ihnen im Kontakt. Sie werden in den unterschiedlichsten Industriezweigen, von Bau- und Keramik- über Textil-, Verpackungs-, bis hin zur Automobilindustrie, nicht nur aufgrund der Farbe, sondern auch aufgrund Ihrer Funktionalität (Reflexion der Thermischen Strahlung - NIR Reflektiv), meist in Form von Lacken oder Dispersionen, aber auch als Mischung eingesetzt. Bereits im Jahr 2000 hatte die weltweite Jahresproduktion anorganischer Pigmente, die über die notwendige chemische und thermische Stabilität verfügen, ein Volumen von 6 Millionen Tonnen überschritten und wächst stetig. Den größten Nachteil, welche sämtliche aktuell industriell verwendete anorganische Pigmente aufzeigen, ist, dass die notwendige Farbintensität nur unter dem Einsatz von toxischen und/oder umweltschädlichen Elementen wie z.B. Cadmium, Chrom, Blei, Nickel, Antimon oder Cobalt erreicht wird. Das macht die Verwendung und Produktion solcher Materialien, inkl. Abfallentsorgung und Recycling, aufgrund der verstärkten Einführung strenger gesetzlicher Umwelt- und Gesundheitsvorschriften zunehmend kostenintensiv. Weltweit besteht deshalb, sowohl seitens der Pigmenthersteller als auch deren Anwender wie Lackhersteller, eine große Nachfrage an neue, möglichst günstige und toxikologisch unbedenkliche alternative Materialien. Der Fokus in diesem Fellowship soll dabei auf vier bereits identifizierten Farb- und Funktions Pigmentklassen (Grün, Gelb, Blau, NIR-Reflektiv) gelegt werden, welche im Gegensatz zu den sämtlichen auf dem Markt befindlichen anorganischen Pigmenten umweltfreundlich und nicht toxisch sind. Sie sollen hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in den verschiedenen Industriebereichen eruiert und das IP Portfolio erweitert werden. Bei den Pigmenten handelt es sich unter anderem um ein Grünpigment mit exzellenten Farbwerten, welches durch ihre kostengünstigen Bestandteile (Cu, P, O) besticht und nach Aufgriff durch die Universität Innsbruck patentiert (z.B. EP 17178083.6, Juni 2016) wurde. Mit den drei weiteren Pigmenten, welche sich zum Teil bereits im Stadion der Erfindungsmeldung und zum Teil noch in der Entwicklungsphase befinden, soll im ersten Schritt die Basis für ein Produktportfolio darstellen. Diese besitzen zum Teil einen hohen Reflexionswert der Thermischen IR Strahlung und/oder zeigen brillante Farbeigenschaften. Verschiedene Anwendungs-Prototypen sollen erstellt und potentielle Kunden (Pigment-, Lackhersteller) identifiziert und kontaktiert werden. Ein Nutzerfeedback und eine genaue Marktanalyse soll erstellt werden. Der mögliche Herstellungsprozess im industriellen Maßstab soll analysiert und die Produktion auf ein Volumen >10 kg dieser Pigmente über einen geeigneten Pigmenthersteller realisiert werden. Der Fellow soll während des Projekts an notwendigen Schulungen teilnehmen um die gründungsrelevanten Fähigkeiten zu vervollständigen um das Projekt in einer Unternehmungsgründung führen zu können.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Formulierung, Applikation, Produktbewertung^Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke^Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung, Teilvorhaben 2: Synthese" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Worlèe-Chemie G.m.b.H., Werk Lauenburg.Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen. Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt sollen Itaconsäurederivate radikalisch zu Acrylat- bzw. Methacrylatanaloge für beschichtungstechnische Applikationen copolymerisiert und deren Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften ermittelt werden. Unter Verwendung von Itaconsäure werden zusätzlich auch Synthesewege zur Herstellung von Polyesterpolyolen erarbeitet, die dann in einem zweiten Schritt weiter zu UV-vernetzbaren PU-Dispersionen oder PU-Itaconatdispersionen konvertiert werden. Diese lassen sich durch die verbleibenden Doppelbindungen photochemisch vernetzen und erhalten damit eine zusätzliche Vernetzungsdichte, die zu einer höheren Härte für Möbel- oder Parkettlacke führt bzw. zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit für Außenlacke. Die beschriebenen Harztypen stellen somit eine Alternative zu den sehr modernen acrylatbasierten, wasserverdünnbaren UV-vernetzenden Lacken dar. Neben der Entwicklung der Syntheserouten wird in diesem Teilprojekt für ausgewählte Harze auch die Möglichkeit eines Scale-up in 100 kg Maßstab erprobt. Hierbei soll die Machbarkeit einer späteren industriellen Nutzung untersucht werden. Eine besondere Herausforderung ist der feste Aggregatzustand der Itaconsäure im Vergleich zu der niedrigviskosen Acryl- bzw. Methacrylsäure. Dies erfordert eine Entwicklung einer adaptierten Produktionstechnik. Auf Basis der Projektergebnisse soll ein geeignetes Verfahren zur Gewinnung von itaconsäurebasierende Dispersionsharze realisiert werden.
Das Projekt "Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke^Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung, Teilvorhaben 3: Formulierung, Applikation, Produktbewertung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Remmers Baustofftechnik GmbH.Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt werden schwerpunktmäßig wasserverdünnbare und lösemittelarme Beschichtungssysteme mit den neu entwickelten itaconsäurehaltigen Lackharzdispersionen formuliert und unter anwendungsnahen Bedingungen getestet. Der photochemisch induzierte Abbau der Polymerkette sowie deren Hydrolysestabilität sollen Aufschluss über die mögliche Anwendung der neu entwickelten Lackharze im Außenbereich geben. Analog dazu werden auch die Kratz- und Abriebbeständigkeit, die Beständigkeit gegenüber Chemikalien und die Stoßempfindlichkeit ermittelt. Diese Parameter sollen Aufschluss über die Eignung als Möbel- bzw. Parkettlack geben. Weiterhin werden Untersuchungen zum Benetzungsverhalten, Verträglichkeit mit üblichen Lackhilfsstoffen und das Langzeitstabilitätsverhalten der neuen Beschichtungen unter Produktionsbedingungen durchgeführt. Die Lackformulierungen werden darüber hinaus auch üblichen anwendungstechnischen Prüfungen wie Haftung, Anfeuerung, Oberflächenglätte, Bewitterungstests, usw. unterzogen. Für erfolgversprechende Laborformulierungen ist ein Upscaling geplant. Es wird angestrebt zum Projektende 1-2 Demonstratoren mit ausgewählten Formulierungen zu beschichten.
Das Projekt "Synthese von Lackharz unter Verwendung von biotechnisch erzeugter Itaconsäure für konventionelle Dispersionslacke und strahlenhärtbare Lacke, Teilvorhaben 1: Grundlagenforschung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut.Das Projektziel ist die Erweiterung der Nutzung von biotechnologisch hergestellter Itaconsäure im Bereich Polymerharze für Lackanwendungen. Die einzelnen Teilprojekte decken die Wertschöpfungskette, ausgehend von der Funktionalisierung der Itaconsäure über die Poly- bzw. Copolymerisation zu Lackharzen, deren Formulierung zu Beschichtungsstoffen bis hin zur Applikation und Charakterisierung der Gebrauchseigenschaften, ab. In diesem Teilprojekt sollen Itaconsäurederivate radikalisch zu Acrylat- bzw. Methacrylatanaloge für beschichtungstechnische Applikationen copolymerisiert und deren Werkstoff- und Verarbeitungseigenschaften ermittelt werden. Unter Verwendung von Itaconsäure werden zusätzlich auch Synthesewege zur Herstellung von Polyesterpolyolen erarbeitet, die dann in einem zweiten Schritt weiter zu UV-vernetzbaren PU-Dispersionen oder PU-Itaconatdispersionen konvertiert werden. Diese lassen sich durch die verbleibenden Doppelbindungen photochemisch vernetzen und erhalten damit eine zusätzliche Vernetzungsdichte, die zu einer höheren Härte für Möbel- oder Parkettlacke führt bzw. zu einer verbesserten Witterungsbeständigkeit für Außenlacke. Die beschriebenen Harztypen stellen somit eine Alternative zu den sehr modernen acrylatbasierten, wasserverdünnbaren UV-vernetzenden Lacken dar. Die Nutzung von Comonomeren auf Basis von z.B. Fettsäurederivaten und biotechnologisch hergestellten Synthesebausteinen ist ebenfalls vorgesehen, wodurch der Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in der Grunddispersion zusätzlich erhöht wird. Die Eigenschaften der neu entwickelten Lackharze werden schließlich mittels anwendungstechnischen Prüfungen von Basisformulierungen bestimmt. Mit dem angestrebten Konzept, Itaconsäure für die Synthese von Acrylatanalogen zu nutzen, erweitern sich die Möglichkeiten nachwachsender Rohstoffe für die Herstellung von biogenen Lackharzen bzw. Lackformulierungen erheblich.
Das Projekt "Polyurethandispersionen auf Basis heimischer Rohstoffe, insbesondere Pflanzenöle, für Lacke und Beschichtungen, Teilvorhaben 2: Entwicklung und Evaluation oleochemischer Polyurethandispersionen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Alberdingk Boley GmbH.Polyurethan-Dispersionen finden in großem Maße in Lacken und Beschichtungen auf Holz, Kunststoff, Leder, Textil, Metall und Glas Verwendung. Für die Herstellung von Polyurethan-Dispersionen werden derzeit überwiegend petrochemisch gewonnene Polyolkomponenten (A-Komponente) verwendet. Um eine feine Verteilung des Polyurethans im Wasser zu ermöglichen, sind Weichmacher wie die Dimethylolpropionsäure (DMPS) nahezu unerlässlich. Alternativ zu DMPS werden vereinzelt Rizinusölderivate eingesetzt. Die mit diesen Derivaten erhaltenen Produkte sind jedoch recht spröde und haben gerade für anspruchsvolle Anwendungsbereiche eine unbefriedigende Haptik, warum ihr Einsatz sehr begrenzt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass aufgrund der chemischen Struktur des Rizinusöles die Möglichkeiten einer chemischen Modifizierung sehr begrenzt sind, so dass die Aussichten für eine Leistungssteigerung der Rizinusölderivate gering sind. Auf der anderen Seite sind aufgrund der Erfahrungen mit dem Rizinusöl und seinen Derivaten besonders heimische Pflanzenöle von großem Interesse, da sie im Gegensatz zum Rizinusöl aufgrund ihrer chemischen Struktur vielfältige Modifizierungsmöglichkeiten bieten. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von wässrigen Polyurethan-Dispersionen auf Basis von heimischen Pflanzenölen (Raps-, Sonnenblumen-, Leinöl) für Beschichtungen auf verschiedenen Substraten (Holz, Leder, Textil). Heimische Pflanzenöle sollen so funktionalisiert werden, dass eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Verwendung auf dem Gebiet der Polyurethan-Dispersionen möglich ist. Besonders die Substitution des Weichmachers DMPS und eine gezielte Funktionalisierung der Fettsäurereste hinsichtlich der Eigenschaften der Polyurethan-Dispersionen würden einen großen technischen Fortschritt bedeuten. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Alberdingk Boley GmbH, Harburger Fettchemie Brinckmann & Mergell GmbH (Hobum) und Hesse GmbH (Unterauftrag bei Alberdingk) durchgeführt
Das Projekt "Polyurethandispersionen auf Basis heimischer Rohstoffe, insbesondere Pflanzenöle, für Lacke und Beschichtungen, Teilvorhaben 1: Entwicklung oleochemischer Polyole/Diisocyanate" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Hobum Harburger Fettchemie Brinckmann und Mergel.Polyurethan-Dispersionen finden in großem Maße in Lacken und Beschichtungen auf Holz, Kunststoff, Leder, Textil, Metall und Glas Verwendung. Für die Herstellung von Polyurethan-Dispersionen werden derzeit überwiegend petrochemisch gewonnene Polyolkomponenten (A-Komponente) verwendet. Um eine feine Verteilung des Polyurethans im Wasser zu ermöglichen, sind Weichmacher wie die Dimethylolpropionsäure (DMPS) nahezu unerlässlich. Alternativ zu DMPS werden vereinzelt Rizinusölderivate eingesetzt. Die mit diesen Derivaten erhaltenen Produkte sind jedoch recht spröde und haben gerade für anspruchsvolle Anwendungsbereiche eine unbefriedigende Haptik, warum ihr Einsatz sehr begrenzt ist. Erschwerend kommt hinzu, dass aufgrund der chemischen Struktur des Rizinusöles die Möglichkeiten einer chemischen Modifizierung sehr begrenzt sind, so dass die Aussichten für eine Leistungssteigerung der Rizinusölderivate gering sind. Auf der anderen Seite sind aufgrund der Erfahrungen mit dem Rizinusöl und seinen Derivaten besonders heimische Pflanzenöle von großem Interesse, da sie im Gegensatz zum Rizinusöl aufgrund ihrer chemischen Struktur vielfältige Modifizierungsmöglichkeiten bieten. Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung von wässrigen Polyurethan-Dispersionen auf Basis von heimischen Pflanzenölen (Raps-, Sonnenblumen-, Leinöl) für Beschichtungen auf verschiedenen Substraten (Holz, Leder, Textil). Heimische Pflanzenöle sollen so funktionalisiert werden, dass eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Verwendung auf dem Gebiet der Polyurethan-Dispersionen möglich ist. Besonders die Substitution des Weichmachers DMPS und eine gezielte Funktionalisierung der Fettsäurereste hinsichtlich der Eigenschaften der Polyurethan-Dispersionen würden einen großen technischen Fortschritt bedeuten. Die Arbeiten werden in Zusammenarbeit zwischen den Firmen Alberdingk Boley GmbH, Harburger Fettchemie Brinckmann & Mergell GmbH (Hobum) und Hesse GmbH (Unterauftrag bei Alberdingk) durchgeführt.
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