Beschichtungsstoffe wie Lacke und Farben übernehmen nicht nur eine Schutzfunktion gegenüber der darunter befindlichen Oberfläche (z. B. Korrosionsschutz, Verschleißschutz) sondern verleihen dem Produkt auch das gewünschte Äußere (z. B. Glanzgrad, Farbe). In der konventionellen Oberflächenveredelungs- und Beschichtungstechnologie sind diese jedoch lösungsmittelhaltig und nur unter hohem Energie- und Zeitaufwand applizierbar. Ziel des Projektes war daher die Entwicklung einer neuen Ultraviolett-(UV)-Technologie, die aus UV-Lacken und Farben sowie einem UV-Aggregat besteht. Mit deren hoher Fertigungseffizienz und ausgeprägter Umweltfreundlichkeit soll die Grundlage für einen nachhaltigen Wandel in der industriellen Lackierung von Serienteilen geschaffen werden. Insbesondere sollen in der Großserienproduktion eingesetzte Einbrennlacke auf Lösungsmittel- bzw. wässriger Basis durch umweltfreundliche, UV-härtende Lack- und Farbsysteme ersetzt werden. Die im Ergebnis erzielte, ökologisch wie ökonomisch vorteilhafte Systemlösung vermeidet VOC-Emissionen (flüchtige organische Verbindungen), und führt zu deutlichen Energieeinsparungen, hoher Wirtschaftlichkeit und Fertigungseffizienz.
Ergebnisse:
- Die neu entwickelten UV-Lacke mit 100% Festkörper erfüllen bei einer Trockenschichtdicke von 40 µm die Anforderungen des 240 h Salzsprühtests und des 240 h Schwitzwassertests; der Einsatz dieser UV-Lacke entlastet die Umwelt deutlich.
- Durch den Einsatz von Epoxyacrylatharz im UV-Lack auf eisenphosphatiertem Untergrund erreicht die VDA-Wechselbeständigkeit (Korrosionsprüfung) gleiche Werte wie bisher bei zinkphosphatiertem Untergrund; daraus ergibt sich eine Minimierung bzw. Vermeidung zinkhaltiger Abfälle.
- Ein Haftharz zeigte in Kombination mit geeigneten Reaktivverdünnern und anderen Bindemitteln sehr gute Haftungsergebnisse mit pigmentierten UV-Lacken.
- Als Rohstoff für ein Bindemittel, das ausreichend Flexibilität gewährleistet, kam nur Urethanacrylat in Form von T-Bend-Test-1 in Frage.
- Im Bereich der wässrigen UV-Soft-Feel-Lacke, die Kunststoffen ein hochwertiges Aussehen verleihen, bewirkte Isocyanat eine deutliche Verbesserung der Chemikalienbeständigkeit und Substrathaftung.
- Die Verwendung von Stickstoff zur Inertgas-Härtung der Lacke wird aus Qualitäts- und Sicherheitsgründen bevorzugt und erlaubt darüber hinaus eine Mattierung.
- Die Entwicklung eines 3D-UV-Aggregates erreicht eine deutlich energieeffizientere und flexibler in industrielle Prozesse integrierbare Lösung für die Vernetzung von umweltfreundlichen UV-Farben und Lacken auf komplexen 3D-Objekten.
- Die entwickelten kratzfesten und lösemittelfreien UV-Klarlacke für transparente Kunststoffuntergründe weisen außerdem einen „Easy-to-Clean“-Effekt auf.
