Forschungsergebnisse aus dem IPF verhelfen umweltfreundlichen Pulverlacken zum weiteren Durchbruch

Einen entscheidenden Fortschritt beim industriellen Einsatz von umweltfreundlichen Pulverlacken versprechen Forschungsergebnisse, die Wissenschaftler aus dem Institut für Polymerforschung Dresden e. V. auf der vom 25. bis 28. September 2000 in München stattfindenden Messe MATERIALICA präsentieren werden.

Auf der Grundlage innovativer Reaktionsmechanismen unter gezieltem Einsatz von Katalysatoren ist es gelungen, neue Härtungsverfahren zu entwickeln, mit denen Probleme der Pulverlacktechnologie gelöst werden, die bisher einer Ausweitung der Einsatzgebiete von thermisch härtenden Pulverlacken im Wege standen.

Durch Kombination an sich bekannter Vernetzungsreaktionen zu einem Zweistufenhärtungsmechanismus unter Einsatz spezieller Metallorganokatalysatoren konnten sowohl die Härtungstemperaturen (<150°C) als auch die Härtungszeiten für thermisch härtende Pulverlacke in Bereiche gesenkt werden, die aus technologischer und ökonomischer Sicht attraktiv sind und die Anwendung solcher Pulverlacke künftig auch für thermisch instabile Substrate wie Holzwerkstoffe oder Kunststoff realisierbar machen. Außerdem erlaubt die Kombination von Reaktionen unterschiedlicher Reaktionsgeschwindigkeit auch bei niedrigen Härtungstemperaturen eine technologische Trennung der Prozesse Filmbildung und Vernetzung, was eine Hauptvoraussetzung für eine hohe Qualität der Lackfilme ist.

Zum Einsatz kommen z. B. Uretdionhärtersysteme, die bislang erst bei Temperaturen von mindestens 180°C aushärtbar waren. Für diese Pulverlacke wurde über den gezielten Einsatz von Katalysatoren ein völlig neuer Reaktionsweg realisiert, der künftig Härtungstemperaturen zwischen 110 °C und 150°C erlaubt. Der spezielle Katalysator liegt während der Herstellung und Applikation des Pulverlackes blockiert vor, was Grundlage für eine ausreichende Lagerstabilität der Pulverlacke ist.

Für die Pulverlackbranche bieten die Neuentwicklungen vielfältige Ansatzpunkte für chemisch-technologische Anwendungen. So sind gegenwärtig Projekte zur umformstabilen Beschichtung von Aluminiumfeinblechen und zur chemischen Fixierung von Selbstreinigungseigenschaften von Pulverlackoberflächen in Vorbereitung.
Einsatzmöglichkeiten für die Zweistufenreaktionsmechanismen werden für auch bei der Verbesserung der Lackhaftung durch chemische Kopplung in der Grenzschicht bei Mehrschichtaufbau und bei der chemischen Anbindung von Oberflächenmodifikatoren (z. B. zur Realisierung leitfähiger Oberflächen) gesehen.

Die Forschungsarbeiten wurden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts innerhalb eines Verbundforschungsvorhabens der Deutschen Forschungsgesellschaft für Oberflächen durchgeführt. Die Projektleiterin Dr. Michaela Gedan-Smolka konnte dabei auf die Kompetenzen des IPF Dresden auf den Gebieten der Polymersynthese und Polymeranalytik zurückgreifen. Die Ergebnisse des Projekts demonstrieren auch den Erfolg der in der Philosophie des Instituts angestrebten Verbindung von Grundlagenforschung mit anwendungsorientierten Fragestellungen und ingenieurtechnologischer Umsetzung.
Ihr Interesse an der Übernahme der Ergebnisse haben bereits zahlreiche Firmen angemeldet. Über Lizenzvergabe wird derzeit verhandelt.

Fachliche Rückfragen:
Dr. Michaela Gedan-Smolka
Tel.: 0351 4658-448
e-mail: mgedan@ipfdd.de