Innovativer Gelcoat für die Composites-Industrie

VOC-Emissionen, Styrol­problematik, begrenzte UV- und Wetterbeständigkeit - all dies war Motivation genug, eine neue Gelcoat-Generation zu entwickeln, die genau diese Negativpunkte konventioneller, styrolhaltiger UP-Gelcoats (UP=Ungesättigte Polyester) eliminiert.

Seit 2009 entwickelt FreiLacke aus Bräunlingen Gelcoats auf Basis eines aliphatischen Polyurea-Systems unter dem Markennamen „Freopur". Es handelt sich um ein 2K-System mit einer aminofunktio­nellen A-Komponente und einem aliphatischen Polyisocyanat in der B-Komponente.

Die Eigenschaften dieses Systems können sich sehen lassen: Aufgrund geeigneter Rohstoffe lässt sich ein Total-Solid-System formulieren. VOC und insbesondere Styrol sind hier kein Thema mehr, was für die Gesundheit des Verarbeiters ein bedeutender Vorteil ist. Die hohe Reaktivität dieses Systems lässt die problemlose Aushärtung auch dünnster Schichtdicken zu. Mit den derzeitigen Applikationstechniken lassen sich im Vergleich zu UP-Gelcoats etwa 60 % niedrigere Schichtdicken realisieren. Ein ganz wichtiger Punkt ist auch die herausragende UV-Beständigkeit (siehe Abb.). Der Vergleich: Während der konventionelle UP-Gelcoat nach 500 Stunden UV-B-Belastung eine Farbtonveränderung dE von 10,1 und einen Restglanz von 3 % aufweist, sieht man beim Polyurea-Gelcoat bei 80 % Restglanz und einem dE von 1,7 optisch nahezu keine Veränderung.
 
Das System hat zudem gute Chemikalienbeständigkeiten, insbesondere gegen anorganische Säuren und Laugen. Durch bestimmte Härter lassen sich auch gute Beständigkeiten gegen organische Säuren und Alkohole erreichen. Es sind bei diesem System Gelierzeiten von weniger als einer Minute möglich, wodurch sich mit einem entsprechend schnellreaktiven PUR-Verstärkungsmaterial im Fasersprühverfahren sehr kurze Produktionszeiten erzielen lassen, die in etwa nur bei 20 % derer von UP-Bauteilen liegen. Der Gelcoat kann mit Niederdruck-2K-Anlagen im Sprühverfahren verarbeitet werden. Bei den sehr kurzen Gelierzeiten kommen Hochdruckanlagen zum Einsatz.

Die Anwendungen dieses Systems sind vielfältig. Prinzipiell können bei vielen GFK-Teilen UP-Gelcoats durch Polyurea-Gelcoats substituiert werden. Beispiele sind Verkleidungsteile für Bau- und Landmaschinen wie z. B. Motorabdeckungen. Auch Bauteile für Wohnmobile werden schon mit diesem System gefertigt. Weitere Möglichkeiten liegen im Sanitärbereich sowie bei Haushaltsgeräten.

Auf den ersten Blick mag das höhere Preisniveau dieses Gelcoat-Systems nachteilig erscheinen, ebenso die höheren Investitionen. Sieht man aber die deutlich niedrigeren Produktionszeiten, die Realisierung niedrigerer Schichten sowie den Wegfall teurer Nachlackierungen von abgewitterten UP-Composite-Bauteilen, so ist ab einer bestimmten Produktionsmenge dieses System auch hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit klar von Vorteil. UV-Stabilität im Vergleich: Poly­urea-Gelcoat (links) und konventioneller UP-Gelcoat (rechts)
PU-Gelcoat
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