Lack härtet mit bis zu 90 % weniger UV-Licht

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Mankiewicz Gebr. & Co. GmbH & Co. KG

Darüber hinaus werden die bisher gewonnenen Ergebnisse in der zweiten Phase so weiterentwickelt, dass diese Lacke auch mit UV-LED, die hinsichtlich des Emissionsspektrums und der Leistungsdichte weitere Einschränkungen haben, übertragen werden können. Insbesondere fehlt den UV-LED das energiereiche und kurzwellige UVC-Licht, was den Verlauf der Vernetzungsreaktion verschlechtert. Die bisher gewonnenen Erkenntnisse sind aber eine wesentliche Basis, um auch bei solch weiter eingeschränkten Bedingungen der UV-Beleuchtung ein stabiles Beschichtungssystem umsetzen zu können.

Lackaushärtung mit deutlich weniger UV-Dosis und -Leistungsdichte ist machbar

Das Projekt wurde insgesamt sehr erfolgreich durchgeführt, wie die DBU berichtet. Die Entwicklung von UV-härtenden Lacksystemen, die sowohl höchsten technischen Anforderungen wie der Kratzbeständigkeit genügen als auch mit deutlich reduzierten UV-Leistungsdichten und UV-Dosis gehärtet werden können, hat sich als ein schwieriges, aber machbares Projekt dargestellt. Der grundlegende Ansatz, die fehlende UV-Strahlung chemisch zu kompensieren, funktioniert prinzipiell gut und zuverlässig. Die geschickte Auswahl der Photoinitiatoren sowie das zusätzliche Einbringen von Oligomeren und spezifischen Additiven führen andererseits auch zu komplexeren Lackformulierungen, deren Herstellung eine deutlich höhere Anforderung an den Lackproduzenten stellt.

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Die Ergebnisse zeigen, dass auch bei je nach Anwendung um 50 bis 90 % abgesenkter UV-Intensität und einer geringen UV-Dosis stabile Prozessfenster gefunden werden können, in denen angepasste UV-Lacke den hohen Anforderungen genügen können. Für spezielle Anwendungen, die keine extremen Anforderungen wie die Automobilindustrie an die Lackoberfläche haben, konnte die notwendige Leistungsdichte sogar auf 50 mW/cm² reduziert werden.

Diese wesentlichen Grundentwicklungen haben einen großen Anwendungsbereich für Kunststoffbeschichtungen. Der anspruchsvollste Markt liegt in der Automobilindustrie. Die bisher verwendeten 2K-Lacksysteme können dabei vollständig durch ökologisch sinnvollere UV-Lacke ersetzt werden und so neben der deutlichen Reduzierung von Lösungsmitteln auch die hohen Energieaufwendungen für das Trocknen und das thermische Aushärten der 2K-Lackschichten eingespart werden. Da zukünftig der Anteil von Kunststoffoberflächen im Auto weiter steigen wird, bietet das Verfahren darüber hinaus eine große Zukunftsperspektive und eine nachhaltige zukünftige Nutzung. Im Weiteren besteht ein großes Anwendungsgebiet im Bereich der technischen Oberflächen, wo auch verstärkt Kunststoffe zum Einsatz kommen. Die Firma Mankiewicz arbeitet an der Markteinführung der neuen Lacke. Für die UV-Härtung mit LED-Strahlern, wo es technisch vollständig andere chemisch-technische Rahmenbedingungen gibt, wird in einem aktuell noch laufenden DBU-Projekt eine analoge Lösung entwickelt.

Projektinformationen

(ID:43983185)