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Autos ohne Kratzer!

01_HaubeDie Nano-X erfüllt den Traum jedes Fahrzeugbesitzers: Das Auto, das nicht mehr verkratzt!

Klarlacke verleihen als oberste Schicht einem Fahrzeug Glanz und Schönheit. Wenn da nicht das altbekannte Problem mit den Kratzern wäre. Schon nach wenigen Waschzyklen sieht man bei einem Neuwagen die Spuren im Lack, die aufwändig auspoliert werden müssen.

Die Lösung für das Automobil der Zukunft heißt „x-protect cc". Dahinter verbirgt sich ein neu entwickelter Klarlack der Nano-X GmbH in Saarbrücken, der voraussichtlich noch in diesem Jahr in die automobile Serie geht. Mit „x-protect cc" gehören Oberflächenkratzer der Vergangenheit an. Das Fahrzeug zeigt auch nach langem Gebrauch und vielen Waschzyklen keine Lackschäden und sieht noch aus wie neu.

 

 Das Geheimnis des neuen Klarlackes ist eine neue Generation von Bindemitteln, den SiliXanen. Sie wurden von den Forschern der Nano-X in enger Kooperation mit einem deutschen Automobilhersteller der Premiumklasse entwickelt. Dabei werden auf atomarer Ebene organische Harze mit hochfesten Keramiken strukturell kombiniert. Das Ergebnis ist ein Lack, in dem Glanz, Flexibilität, Lichtbeständigkeit, einfache Verarbeitung und keramische Härte vereint sind. Das Resultat: Überragende Eigenschaften!

 

Strukturmodell_Silixan 

Bild 2: Strukturmodell von „x-protect cc": Molekulare Kombination von
Organik (grün) und Keramik (blau).


„SiliXane" basieren auf der Kombination von Silan-Chemie und konventioneller Lacktechnologie mit den Härtungsmechanismen der Silikonchemie. Mit einfachen Worten: Die Direkthärtung von hochmolekularen Silanen. Grundsätzlich kann das Eigenschaftsprofil durch diese Kombination nicht nur durch das Bindemittel allein, sondern auch über den Härtungskatalysator gezielt beeinflusst werden.

 

Bild_3 

Bild 3: Urethan-"SiliXan" Strukturmodell; R = -CH3CH2, -CH3; x,y = Kettenlänge

Die Eigenschaften begründen sich vor allem durch die spezifische Struktur der Verbindungsklasse. „SiliXane" sind je nach Typ mit bis zu 100 % Feststoffanteil herstellbar, sind lagerstabil und lassen sich mit organischen protischen und aprotischen Lösungsmitteln beliebig verdünnen und mit üblichen Lackadditiven z. B. zur Einstellung der Verlaufseigenschaften bzw. zur UV-Stabilisierung anpassen.

Durch die kovalent gebundenen flexiblen Ketten in der Struktur lassen sich trotz extremer mechanischer Beständigkeit noch hochflexible Schichten herstellen, die selbst bei Dicken weit größer als 60 µm nicht zur Rissbildung neigen. Durch das urethanfunktionelle organische Netzwerk erreicht man zudem eine sehr gute Bewitterungsstabilität.

Um die mechanischen Eigenschaften zu bewerten, wurde die Trockenkratzbeständigkeit mit Hilfe des Crockmeter-Tests ermittelt. Dabei wurde als abrasives Medium ein Papier mit einer 9-µm-Körnung verwendet und der Glanzverlust bei 20° Einfallwinkel nach 10 Doppelhüben bewertet als prozentualer Restglanz gegenüber dem Ausgangsglanz (ohne zusätzliche Reflow-Temperung). Zum Vergleich wurde jeweils ein unbewittertes und ein zusätzlich 3000 h im Xenon-Test bewittertes Prüfblech verwendet. Als Referenz wurde ein Standard 2-K PUR getestet. Die Ergebnisse zeigt Bild 4.


Bild_4
Bild 4: Kratzbeständigkeit nach Crockmeterbelastung (10 Doppelhübe)
eines unbewitterten und eines 3000 h im Xenon-Test bewitterten Prüfblechs
als prozentualer Restglanz im Vergleich zum Ausgangsglanz mit einem
„SiliXan"-Klarlack und einem 2-K PUR Klarlack im Automobilserienaufbau
(Basislack: schwarz)
 

Die Ergebnisse der Crockmeter-Prüfung zeigen, dass der „SiliXan"-basierte Lack gegenüber einem Standard-PU-Material eine überragende Abriebbeständigkeit aufweist mit Werten um 96 % Restglanz.  Selbst die bewitterte Probe zeigt mit 89 % Restglanz gegenüber dem des 2-K-PU-Materials (21 % Restglanz) noch eine hervorragende Kratzbeständigkeit.

Dr. Stefan Sepeur sieht für die Nano-X ein riesiges Potential: „Wir haben nicht nur einen Klarlack entwickelt, sondern mit den SiliXanen eine ganze Technologie! Dies ist zuletzt vor 70 Jahren mit der Entwicklung von Polyurethanen oder Silikonen gelungen." Sepeur weiter: „Die Akzeptanz in der Lackindustrie ist kein kurzfristiger Prozess. Wir sind trotz der großen Erfolge erst am Anfang der Entwicklung. Letztendlich sehen wir mit den SiliXanen einen Markt von mehreren Milliarden Euro in den nächsten 15 Jahren!"

Mit der neuen SiliXan-Technologie werden neben der Klarlackentwicklung von Nano-X weitere Projekte im Bereich Kunststofflacke, Farblacke, Pulverlacke und Metallbeschichtungen durchgeführt.

 


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