Schnelle Aushärtung, brillante Optik

Bayer MaterialScience hat eine einzigartige Technologie entwickelt, um Kunststoffteile am Automobil bei niedrigen Temperaturen zu lackieren. Dabei erhalten Stoßfänger, Spiegelgehäuse, Spoiler, Heckklappen oder Dachmodule energie- und kosteneffizient bei nur 80 °C ihre äußere Klarlackschicht. Während die Aushärtung bis zu 30 Prozent schneller erfolgt als bei bewährten 2-Komponenten-Polyurethanlacken, bleibt das optische Erscheinungsbild auf sehr hohem Niveau. Mittelfristig bietet die Technologie erstmals die Möglichkeit einer gemeinsamen Lackierung von Autoteilen aus Kunststoffen, Composites und Metallen.

Ein neues Auto soll schick aussehen sowie Ästhetik und Wert vermitteln. Das äußere Erscheinungsbild prägt der Klarlack. Er wird als letzte Schicht auf die Karosserie aufgetragen und verleiht dem Auto Hochglanz. 2-Komponenten-Lacke aus Polyurethan (PUR)-Rohstoffen von BMS haben sich dabei bestens bewährt: Neben dem herausragenden optischen Auftritt zeichnen sie sich durch eine sehr gute Witterungs-, Chemikalien- und Schlagbeständigkeit aus.

Während weiterhin viele Karosserieteile aus Stahlblechen bestehen, kommen in Anbauteilen am Automobil verstärkt Kunststoffe zum Einsatz. Sie tragen zur Gewichtseinsparung und damit zur Senkung von Treibstoffverbrauch und CO2-Emissionen bei. Damit die beschichteten Kunststoffteile genauso gut aussehen wie die lackierten Bleche werden sie auf die gleiche Weise wie diese lackiert, jedoch bei niedrigerer Temperatur.

Bei der konventionellen, unkatalysierten Beschichtung von Kunststoffteilen benötigt die vollständige Trocknung der 2K-Polyurethan-Lacke meist mehrere Tage. Das führt zu Verzögerungen bei der Weiterverarbeitung und erfordert besondere Maßnahmen bei der Lagerung der beschichteten Teile.

Schon seit einiger Zeit werden deshalb Katalysatoren für die Aushärtung verwendet. Sie bewirken jedoch bereits eine Vernetzung ab dem Zeitpunkt der Applikation. Der Lack kann dadurch nicht ungestört verfließen und zeigt kein optimales Aussehen. Bisher sind alle Versuche gescheitert, die Anforderungen an die Aushärtegeschwindigkeit und das optische Erscheinungsbild kompromisslos in Einklang zu bringen.

Mit der neuen Technologie ist das jetzt bestens gelungen. Ihr Herzstück ist ein thermolatenter Härter von BMS, der eine Entkopplung von Filmbildung und Lackhärtung ermöglicht.

Die Lackformulierung braucht dafür nicht wesentlich geändert werden. Thermolatente 2K-PUR-Systeme sind daher für die Serienlackierung von Kunststoff-Anbauteilen ohne Weiteres einsetzbar. Auch wer den Vorteil der schnelleren Trocknung nicht nutzt, profitiert von der neuen Entwicklung, da die Teile nach der Ofenstrecke deutlich einfacher und schneller weiterverarbeitet werden können.
Gegenüber dem zurzeit besten Verfahren erlaubt die Technologie Energieeinsparungen von 15 Prozent und eine Senkung der CO2-Emissionen um 10 Prozent. Dies ist das Ergebnis einer gemeinsamen Studie von Bayer MaterialScience, einem Autohersteller, Lackformulierer, Lacklinienhersteller sowie einem Unternehmen für Nachhaltigkeits-Zertifizierung.

Durch die niedrigere Aushärtungstemperatur können mittelfristig Kunststoffe, Verbundwerkstoffe (Composites) und Metalle gemeinsam lackiert werden.
Erste Proben werden Entwicklungspartnern im ersten Quartal 2015 zur Verfügung gestellt. Danach ist die Markteinführung vorgesehen. Dank der niedrigen Aushärtungstemperatur bietet sich künftig auch die Nutzung alternativer Energiequellen an. So könnte beispielsweise Fernwärme eingesetzt werden, um den Ofen für die Lacktrocknung zu heizen. Auch eine Nutzung der Kraft-Wärme-Kopplung oder der Abwärme aus anderen Herstellprozessen käme in Frage, um die dafür erforderliche Energie bereitzustellen.
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