Ein Excimer-UV-gehärteter Soft-Touch-Holzlack ist ein Strahlungshärtender Decklack, bei dem kurzwelliges Excimerlicht (172 nm Vakuum-UV oder 254 nm UVC) ausschliesslich die oberste Schicht des Films vernetzt. Die unterschiedliche Schrumpfung zwischen dieser Haut und der darunter noch nicht durchhärteten Schicht erzeugt eine Runzelung von 1 bis 3 Mikometern; dadurch entstehen matter Glanz und ein seidiges Griffgefühl ganz ohne Mattierungspulver. Der Unterschied zur klassischen «Mattierungsgrad über Silica»-Logik: Der Glanz kommt aus einer kontrollierbaren Oberflächenstruktur, nicht aus Streuung an Partikeln.
Kernaussagen
- Die Mattierung entsteht durch diffuse Reflexion an 1 bis 3 Mikrometer feinen Runzeln, nicht durch Pulster; Absetzung, Blumeln und ein Schleier über dunklen Abluft entfallen.
- Jede Stufe hat eine eigene Aufgabe: LED-Vorhärtung begrenzt die Vernetzung im Kern, die Excimerlampe steuert die Oberflächenschrumpfung, die Quecksilberlampe schliesst die Vernetzung im Volumen ab. Ausserhalb des Fensters folgen Glanzrückkehr, flaue Haptik, Risse oder Schichtentrennung.
- 172 nm ist Vakuum-UV und braucht eine Stickstoffatmosphäre (120 bis 200 m3/h), weil der Bereich 160 bis 240 nm Sauerstoff zu Ozon umwandelt; 254 nm UVC arbeitet an Luft und ist daher auf Flachpanel-Linien verbreitet.
- Abnahme nur mit Zahlen: Geometrie nach GB/T 9754-2025 (85 Grad unter 10 GU), Reibungskoeffizient unter 0,1, Dauerhaftigkeit beurteilt über Glanzänderung nach Abrieb plus Gitterschnitt und Bleistifthärte.
1. Kennwerte
- Photonenenergie und Eindringtiefe: 172 nm rund 7,2 eV bei 100 bis 500 nm Eindringtiefe; 254 nm UVC rund 4,89 eV und deutlich tiefer.
- Runzelhaut 1 bis 3 Mikrometer, empfohlene Trockendicke gesamt 20 bis 30 Mikrometer, Walzauftrag 30 bis 45 g/m2.
- Energiefenster (254-nm-Linie): 395-nm-LED-Vorhärtung 100 bis 200 mJ/cm2 (Produktion bis 1000 bis 4000 mJ/cm2); Oberflächenbestrahlung 50 bis 400 mJ/cm2 bei 5 bis 20 mW/cm2 mit 10 bis 120 s Reaktionszeit; nachgelagerte UVA 600 bis 2000 mJ/cm2 bei 50 bis 500 mW/cm2.
- Glanz: von rund 100 GU auf 1 bis 20 GU bei 60 Grad; Zielbereich der Serienfertigung 2 bis 5 GU, im gehobenen Möbelbau häufig gefordert: nicht über 8 GU.
- Haptik und Anti-Fingerprint: dynamischer Reibungskoeffizient unter 0,1; Palmitinsäure als Hauptfettsäure des Hauttalgs liegt bei etwa 38 mN/m Oberflächenenergie, unterhalb von etwa 25 mN/m benetzt Öl den Film nicht mehr.
- Übliche Beständigkeit: Bleistifthärte 2H bis 4H (GB/T 6739), Gitterschnitt Grad 0 (GB/T 9286), über 300 RCA-Zyklen ohne glänzende Spur, 500 Wischzyklen mit 99,7 % Ethanol ohne Schädigung, keine Auffälligkeit bei 60 Grad C / 95 % rel. Feuchte über 72 h mit organischer Säure, Sonnen- und Handcreme.
- Anlagengrenzen: Nutzdauer der 172-nm-Lampe 1000 bis 3000 h; eine 254-nm-Röhre benötigt 10 bis 12 min Einschwingzeit.
- Messtechnik: GB/T 9754-2025 gibt für 85 Grad eine Wiederholbarkeit von 1 GU und Vergleichbarkeit von 2 GU an (60 Grad: 2 und 3 GU); Proben bei (23 +/- 2) Grad C und (50 +/- 5) % rel. Feuchte mindestens 16 h konditionieren und mindestens fünf Messpunkte fahren.
2. Wie der Film Glanz und Griff erzeugt
2.1 Arbeitsaufteilung über drei Stufen
Das Verfahren härtet nicht mit einer einzigen Lampe «trocken». Eine 395-nm-Vorhärtung mit niedriger Dosis baut ein Gelgerüst auf, lässt den Kern aber teilweise unреагиert; die 254- oder 172-nm-Bestrahlung erfasst nur die oberste Haut, die polymerisiert und schrumpft, während die Tiefe nicht mitgeht, und zieht dabei eine durchgehende Mikro- und Nano-Runzelung; abschliessend vernetzt UVA der Quecksilberlampe Mittel- und Grundlage und holt Härte, Haftung und Chemikalienbeständigkeit zurück. Beide Dosisgrößen sind gekoppelt: zu viel Vorhärtung blockiert den Frühling der Oberfläche und der Glanz steigt, zu wenig lässt die Runzelung zusammenfallen und die Platte klebt.
2.2 Grenze zwischen 172 nm und 254 nm
172 nm liefert rund 7,2 eV pro Photon und dringt nur 100 bis 500 nm ein; der «zuerst die Oberfläche»-Effekt ist stark, Glanz lässt sich unter 2 GU drücken, und feine Kratzer heilen thermisch. Der Preis ist Stickstoff: Der Bereich 160 bis 240 nm bildet Ozon, der Volumenstrom muss 120 bis 200 m3/h halten, was Investition und Betrieb erhöht. 254 nm ist an Luft möglich und deutlich günstiger, die Gleichmäßigkeit der Schrumpfung hängt dann aber an der Rezeptur: Funktionalität der Harze und Photoinitiatorsystem müssen auf 2 bis 5 GU bei zugleich geschmeidigem Gleiten abgestimmt werden.
2.3 Funktionalität: Mattierung, Abrieb und Haftung im Zielkonflikt
Eine veröffentlichte Rezeptur für einen wässrigen Excimer-UV-Lack nennt in Massenanteilen 20 bis 30 % difunktionelles wässriges Polyurethanacrylat, 25 bis 35 % multifunktionelles Polyurethanacrylat (Funktionalität 4 bis 16), 35 bis 40 % reaktives Monomer, 3 bis 6 % Photoinitiator und 0,5 bis 1 % Additive, mit einem empfohlenen Verhältnis di- zu multifunktionell von (4 bis 6) : (5 bis 7). Mehr Multifunktionalität verstärkt Schrumpfung, Mattierung und Abriebfestigkeit, verbraucht aber polare Gruppen und schwächt die Haftung auf dem Substrat; mehr Difunktionalität baut Spannung ab und verbessert die Haftung, der Glanz steigt jedoch wieder. Diese Kurve ist eine Entwurfsrandbedingung, keine Frage eines einzelnen Musters.
3. Prozessfenster
| Parameter | Üblicher Bereich | Auswirkung bei Abweichung | Korrektur |
|---|---|---|---|
| Decklackauftrag | 30 bis 45 g/m2 im Walzauftrag | Zu dünn: trockener Griff, hoher Glanz. Zu dick: Risse, flaue Haptik | Erst Auftrag fixieren, dann Energie ändern; nie zwei Größen gleichzeitig |
| LED-Vorhärtung | 100 bis 200 mJ/cm2 bzw. 20 bis 40 % Anlagenleistung | Zu hoch: keine Mattierung. Zu niedrig: klebrig und Glanzrückkehr | 85-Grad-Glanz plus Fingertest, Annäherung in 10-%-Schritten |
| 254-nm-Oberflächendosis | 50 bis 400 mJ/cm2 bei 5 bis 20 mW/cm2 | Zu hoch: Eiskristallmuster, helle Stellen, Schichtablösung. Zu niedrig: zu wenig Runzelung | Langsamerer Lampengang erhöht die Dosis, Linientakt mitdenken |
| Nachgelagerte UVA | 600 bis 2000 mJ/cm2 | Zu wenig: Härtte- und Chemikalienverlust, Ausbleichen beim Wischen | Rückschluss aus Bleistifthärte und Lösungsmittel-Wischzähler |
| Verlauf und Plagentemperatur | Verlaufszone 45 bis 50 Grad C, Decklack etwa 30 Grad C | Kalte Platten halten Wasser, Glanz streut über die Fläche | Vortrocknung muss Wasser entfernen, bevor die Excimerzone folgt |
| Stickstoffstrom (172 nm) | 120 bis 200 m3/h | Schwankungen erzeugen Mitte-zu-Rand-Glanzunterschiede | Durchfluss je Schicht protokollieren und in die SPC-Karte aufnehmen |
3.1 Vortrocknung und Sauerstoffinhibition
Wässrige Excimersysteme reagieren empfindlich auf Restwasser: Ist die Vortrocknung zu kurz, hebt Dampf die Oberflächenschicht an, die Runzelung wird unregelmäßig, und die Platte zeigt lokale helle Punkte sowie ein sandiges Gefühl. Die radikalische UV-Härtung ist zudem sauerstoffempfindlich; an Luft bricht die Oberfläche klebrig ab. Der Stickstoff beim 172-nm-Verfahren verhindert sowohl Ozon als auch Inhibition; beim 254-nm-Betrieb an Luft muss man mit höherer Initiatorkonzentration oder einer Drei-Lampen-Folge gegenarbeiten, was zusätzliche Anforderungen an Vergilbungsfestigkeit und thermische Stabilität mit sich bringt.
3.2 Lohnt sich eine Excimerstufe in der eigenen Linie
Entschieden wird über drei Randbedingungen, nicht über «kann es noch matter»: ob die Walzanlage Lampenplätze und Raum für eine Stickstoffnachrüstung hat, ob der Anteil flacher Platten dominiert und ob der Kundendienst die Nachlackierkosten trägt, sobald die thermische Selbstheilung erschöpft ist. Profilierte Teile werden meist lackiert, wo die Gleichmäßigkeit der Runzelung schwer zu halten ist; dort bleibt selbstmattierendes Polyurethan-Dispersion-Design mit einem Anteil Mattierungsmittel der sichere Weg.
4. Vergleich mit der Mattierungspulver-Route
| Kriterium | Wässrig/UV plus Mattierungsmittel | Physikalische Excimer-Mattierung |
|---|---|---|
| Glanzkonstanz | 3 bis 7 GU, Chargen- und Plattenblumen | 0 bis 5 GU, Gleichmäßigkeit über die Lampenfolge |
| Transparenz | Schleier durch Partikel, schwache Schwarztiefe | Ohne Partikel, volle Holz- und Tonwertwiedergabe |
| Griff | Wachsbestimmt, trocken und körnig | Durchgehende Runzelung, Gleiten unter 0,1 |
| Nach Abrieb | Partikel werden flach, es entstehen Glanzstellen | Struktur durch die vernetzte Haut fixiert, geringer Wandel |
| Investition | Keine über das normale Anrühren hinaus | Excimerstation, Stickstoff (172 nm), Lampenlebensverwaltung |
| Typische Fehler | Absetzung, Glanzdrift, ungleicher Griff | Rissbildung und Ablösung, Kristallmuster, Chemikalienschwäche |
5. Prüfung und Abnahme
5.1 Glanzwinkel und Flächengleichmäßigkeit
GB/T 9754-2025 (identisch mit ISO 2813, gültig ab 1. Januar 2026, ersetzt die Ausgabe 2007) verteilt die Geometrien: über 70 GU bei 20 Grad, 10 bis 70 GU bei 60 Grad, unter 10 GU bei 85 Grad. Supermatte Platten liegen im 85-Grad-Bereich; würde man sie bei 60 Grad messen, entspricht die Wiederholbarkeit von 2 GU bereits der gesamten Zielgröße, die Hälfte der Bewertung wäre dann Instrumentenrauschen. 85 Grad als Abnahmewinkel, 60 Grad als Vergleichswert, und im Lastenheft das Fünf- oder Neun-Punkt-Raster samt zulässiger Spanne verankern.
5.2 Haptik, Anti-Fingerprint und Verschmutzung
Für das Griffgefühl gibt es kein nationales Normverfahren; die Branche legt Last, Filz und Weg in einem Reibversuch fest (zum Beispiel 1 kg, fusselfreies Tuch, 1800 mm/min) und ergänzt eine Blindbewertung. Anti-Fingerprint läuft auf die Oberflächenenergie hinaus: Unter etwa 25 mN/m gegen Talgfettsäuren nahe 38 mN/m bleibt Öl als einzelne Insel stehen und lässt sich abwischen; Wasser- und Hexadecan-Kontaktwinkel zusammen angeben. Chemikalien- und Fleckenbeständigkeit folgen GB/T 4893 und EN 12720, mit Kaffee, Lippenstift, Reiniger und Ethanol als Dauerprüfmedien.
5.3 Glanzrückkehr ist der eigentliche Dauertest
Der Glanzunterschied nach Abrieb gehört in den Vertrag, nicht nur der Ausgangswert. 300 oder 500 RCA-Zyklen oder Wischen mit 99,7 % Ethanol, danach 85-Grad-Glanz erneut messen und nach Aufhellung oder Glanzbändern suchen. Möbelflächen sollten zusätzlich 60 Grad C / 95 % rel. Feuchte über 72 h sowie Sonnen- und Handcreme-Standtests bestehen, damit eine Platte nach drei Monaten nicht fleckig wird.
6. Häufige Fragen
F1: Wie erreicht man stabile 2 GU ohne Mattierungsmittel?
Über Oberflächenschrumpfung statt Partikelstreuung. Auftrag, Vorhärtung und Excimerdosis als Satz fixieren, Einfaktortests vor Response-Surface-Planung, Fenster über 85-Grad-Glanz und Rauheit gemeinsam auswählen.
F2: Ersetzt 254 nm das 172-nm-Verfahren vollständig?
Im Betrieb günstiger, aber tiefer eindringend mit schwächerem «Oberfläche zuerst»-Effekt: dasselbe Harz runzelt unter beiden Lampenfolgen anders. Ein Lampentausch ist kein Rezepturwechsel; Funktionalität und Initiator müssen neu abgestimmt werden.
F3: Warum ist die Mitte matt und der Rand glänzend?
Meist seitliche Inhomogenität der Lampe oder des Stickstoffstroms (172-nm-Linie), manchmal zu hoher Auftrag an den Rändern. Vor Reflektor- oder Spaltverstellung eine Neun-Punkt-Glanzkarte mit Gewichtskontrolle des Auftrags erstellen.
F4: Darf man Soft-Touch-Platten mit Alkohol reinigen?
Gelegentliches Wischen mit 99,7 % Ethanol ist unproblematisch; häufiges starkes Reiben und Scheuerpads nicht. Wird eine Stelle nach dem Wischen spiegelnd, wurden die Runzeln dort mechanisch geglättet: das ist Glanzrückkehr, kein Schmutz.
F5: Womit beginnt man bei Rissen oder Schichtablösung?
Zuerst Auftrag gegen das Fenster und die nachgelagerte UVA-Dosis prüfen, dann Grund-/Decklack-Kombination und Zwischenbenetzung, zuletzt die Anzahl der Durchläufe. Risse folgen übermäßiger Schrumpfspannung, Ablösung meist einer Haftungsstörung; die Korrekturrichtungen unterscheiden sich.
F6: Bedeutet ein wässriges Excimersystem VOC-frei?
Nein. Es ist eine Wasserdispersion mit Koaleszenzmittel und etwas Co-Lösungsmittel; VOC werden nach GB 18581-2020 für Holzlacke bestimmt und begrenzt. Lösungsmittelfreie Dispersionsrouten senken die Werte deutlich, deklariert wird aber nur, was ein Drittlabor bestätigt.
F7: Funktioniert Soft-Touch auch an Profilen und Türblättern?
Flache Platten im Walz- oder Flutauftrag halten das Runzelprofil am sichersten. Für profilierte Teile spritzt man selbstmattierendes Harz und nimmt 5 bis 10 GU in Kauf, oder man nutzt den Folienpressweg und bewertet Bewitterung und Reparierbarkeit neu.
Quellen
- GB/T 9754-2025, Beschichtungsstoffe - Bestimmung des Glanzes bei 20, 60 und 85 Grad; ausgegeben 30. Juni 2025, wirksam 1. Januar 2026, ersetzt GB/T 9754-2007, identisch ISO 2813.
- GB 18581-2020 Grenzwerte für Schadstoffe in Holzlacken; GB/T 6739 Bleistifthärte; GB/T 9286 Gitterschnitt; Reihe GB/T 4893 sowie EN 12720 zur chemischen Beständigkeit von Möbelflächen.
- Luo Jinrong, Chang Shanshan, Liu Gonggang u. a., Untersuchung von Einflussgrößen auf die sensorischen Eigenschaften von mit 254-nm-Excimer-UV gehärteten mattierten Holzfilmen, Furniture and Interior Design, Heft 2/2024 (Einfaktor- und Response-Surface-Ergebnisse zu Auftrag, LED-Vorhärtung und 254-nm-Dosis gegenüber Rauheit und 85-Grad-Glanz).
- Chinesische Patentanmeldung 202411427437, Excimer-UV-Soft-Touch-Beschichtung und Verfahren (veröffentlicht 2. Januar 2025): 395-nm-LED 1000 bis 4000 mJ/cm2, 254 nm 50 bis 400 mJ/cm2 bei 5 bis 20 mW/cm2, UVA 1000 bis 2000 mJ/cm2, 1 bis 3 Mikrometer Runzelung, Reibkoeffizient unter 0,1.
- Chinesische Patentanmeldung 202610751251, Excimer-UV-Beschichtung, Herstellung und Verwendung (veröffentlicht 23. August 2026): Verhältnis di- zu multifunktionellem Polyurethanacrylat und Balance der Haftung.
- Öffentlich zugängliche Prozessdaten: Stickstoff 120 bis 200 m3/h bei 172 nm, Lampennutzdauer 1000 bis 3000 h, Soft-Touch-Walzauftrag 30 bis 45 g/m2 und Dreistufen-Energiedosierung in der Serienfertigung.
Stand: 2026-10-20
Zeichnung: Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. | Die Werte stammen aus veröffentlichten Normen, Patentliteratur und Branchenprüfungen und dienen dem technischen Fachaustausch zwischen Unternehmen; sie sind keine Chargenfreigabe. Maßgeblich sind die vereinbarten technischen Parameter mit Drittlaborbericht. Lieferbedingungen EXW / FOB.