Source: Deutsche Nachrichten
Industrielle Lacke sind mehr als nur dekorative Oberflächen. Sie schützen Werkstoffe vor Korrosion, Witterungseinflüssen und mechanischen Belastungen und prägen die optische Wirkung eines Produkts. Ohne moderne Lacksysteme wären die hohen Qualitätsstandards in der Industrie kaum erreichbar.
Die Lacktechnologie befindet sich jedoch in einem Spannungsfeld: Einerseits drängen Gesetzgebung und gesellschaftliche Anforderungen auf die Reduzierung flüchtiger organischer Verbindungen (VOC), weshalb wasserbasierte Systeme zunehmend gefördert werden. Andererseits zeigt sich im industriellen Alltag, dass die etablierten lösemittelhaltigen Systeme durch ihre Robustheit, Prozesssicherheit und bewährte Leistungsfähigkeit weiterhin unentbehrlich sind.Als Spezialist mit knapp 100 Jahren Erfahrung informiert Stoz im Folgenden über den aktuellen Stand sowie die Trends rund um Industrielackierungen, Oberflächentechnik und Korrosionsschutz.
Grundprinzipien der Lacksysteme
Im Kern unterscheidet man zwischen einkomponentigen (1K) und zweikomponentigen (2K) Lacksystemen.
1K-Lacke: Alle Bestandteile sind in einer fertigen Mischung enthalten. Die Härtung erfolgt physikalisch durch Verdunstung des Lösemittels oder chemisch durch Reaktion mit Luftsauerstoff oder Feuchtigkeit. Ihre Anwendung ist unkompliziert, allerdings erreichen sie nicht die Beständigkeit komplexerer Systeme.
2K-Lacke: Die zwei Komponenten – Harz und Härter – werden kurz vor der Applikation gemischt. Durch die folgende chemische Reaktion entsteht ein dicht vernetzter Film mit hoher Härte, Abriebfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit. Das erfordert mehr Disziplin in der Verarbeitung, ist aber erste Wahl, wenn maximale Performance gefordert ist.
Einbrennlacke: Sie härten erst durch Wärmeeinwirkung im Ofen vollständig aus. Durch die Vernetzung von Polyester- oder Acrylharzen mit Aminoharzen (meist Melamin) entsteht ein hochvernetzter, duroplastischer Film. So entstehen Oberflächen mit außergewöhnlicher Härte, Chemikalienbeständigkeit und Glanzhaltung sowie hoher Prozess- und Endperformance. Bei der ökologischen Bewertung muss allerdings der Energieaufwand für den Ofenprozess berücksichtigt werden.
Lösemittelbasierte Einbrennlacke gelten seit Jahrzehnten als Standard in der Automobil-OEM-Lackierung und im Coil Coating. Die wasserbasierte Form wie die kathodische Tauchlackierung (KTL) durchläuft heute praktisch jede Fahrzeugkarosserie im Rohbau.
Wasserbasierte Systeme
Die Entwicklung wasserbasierter Lacksysteme hat erhebliche Fortschritte gemacht. 1K-Lacke auf Basis von Acryl- oder Polyurethandispersionen sind heute weit verbreitet. Sie trocknen schnell, sind elastisch und vergilbungsfrei. Eingesetzt werden sie beispielweise in der Möbelindustrie oder im Innenausbau. Jedoch zeigen sie auch Schwächen: Block- und Kratzfestigkeit sind begrenzt, sie reagieren empfindlich auf klimatische Bedingungen und bei hoher Luftfeuchtigkeit oder niedrigen Temperaturen verlängern sich die Trocknungszeiten deutlich.
Wasserbasierte 2K-Lacke, etwa auf Basis von Polyurethan und Epoxidharzen, reduzieren viele Schwächen. Dank hoher Härte, guter Beständigkeit bei Chemikalien und stabiler Abriebfestigkeit werden sie immer häufiger in anspruchsvollen Industrieböden, im Korrosionsschutz oder bei hochwertigen Möbeloberflächen eingesetzt. Allerdings ist die Verarbeitung durch exakte Mischungsverhältnisse, kurze Topfzeiten und erhöhte Sensibilität gegenüber klimatischen Schwankungen herausfordernd.
Der ökologische Vorteil wasserbasierter Systeme ist differenziert zu betrachten. Zwar sind die VOC-Emissionen geringer, aber die Verdunstung von Wasser erfordert längere oder energieintensivere Trocknungsprozesse. Außerdem müssen Bindemittel in Wasser durch Hilfsstoffe stabilisiert werden – Stoffe, die nicht immer unbedenklich sind. Die tatsächliche ökologische Bilanz von Wasserlacken ist also de facto von der jeweiligen Prozessgestaltung und vor allem von der Langlebigkeit der Beschichtung abhängig.
Ein Spezialfall sind wasserbasierte Einbrennlacke, allen voran die KTL-Beschichtung. Sie gilt als Standard im Automobilbau, da sie eine gleichmäßige, vollflächige Korrosionsschutzgrundierung liefert. Ihre Stärke: lückenloser Schutz komplexer Geometrien. Ihre Schwächen: hoher Energiebedarf des Einbrennprozesses sowie eingeschränkte dekorative Funktion.
Lösemittelbasierte Systeme
Lösemittelhaltige Lacksysteme gelten nach wie vor als Maßstab für technische Stabilität und Prozesssicherheit. 1K-Systeme wie klassische Alkyd- oder Acryllacke überzeugen durch sehr guten Verlauf, ausgezeichnete Haftung und zuverlässige Verarbeitbarkeit auch unter weniger idealen klimatischen Bedingungen. Acrylharze sind bekannt für ihre hohe UV-Stabilität und Klarheit, Alkydharze für Elastizität und Robustheit, auch wenn sie zum Vergilben neigen.
Besonders etabliert sind lösemittelbasierte Einbrennlacke, typischerweise Polyester- oder Acrylharze in Kombination mit Melaminharzen. Sie härten bei Temperaturen von etwa 140–180 °C aus. Das Ergebnis sind hochvernetzte, duroplastische Filme von außergewöhnlicher Härte, Chemikalienbeständigkeit und Glanzhaltung. Vor allem in der Automobil-OEM-Lackierung und im Coil Coating sind sie bis heute unverzichtbar. Ihre Prozesssicherheit und über Jahrzehnte bewährte Performance machen sie zu einem Standard, der durch moderne Alternativen nur schwer ersetzt werden kann.
Noch deutlicher zeigt sich die Stärke lösemittelhaltiger Systeme bei den 2K-Lacken. Polyurethanlacke sind universelle Hochleistungsbeschichtungen mit einer einzigartigen Kombination aus Härte, Elastizität und Chemikalienbeständigkeit. Acryl-PUR-Systeme verbinden Brillanz und Lichtechtheit mit der Widerstandskraft der Polyurethanvernetzung und sind im Fahrzeugbau, in der Luftfahrt und im hochwertigen Maschinenbau unersetzlich. Epoxidharzlacke wiederum sind der Goldstandard im schweren Korrosionsschutz, bei Tankinnenbeschichtungen oder im Pipelinebau, da sie unvergleichliche Haftung und Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien aufweisen.
Mit Blick auf die ökologische Bewertung ist zu beachten, dass moderne Lösemittel zunehmend aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellt werden. Betrachtet man dazu die häufig längere Lebensdauer plus weniger Nachbeschichtungen ist die Umweltbilanz lösemittelhaltiger Systeme durchaus positiv.
Trends und Entwicklungen
Ziel ist es, Nachhaltigkeit mit den Anforderungen der industriellen Praxis zu verbinden. Dafür hat die Lackindustrie High-Solid-Systeme entwickelt, die dank einem höheren Festkörpergehalt weniger Lösemittel enthalten. Das reduziert die VOC-Emissionen, ohne die Stärken der lösemittelhaltigen Chemie aufzugeben. Auch Hybridlösungen werden immer wichtiger. Sie kombinieren verschiedene Bindemittelarten und ermöglichen dadurch maßgeschneiderte Eigenschaften. Parallel dazu wächst die Bedeutung bio-basierter Harze und nachhaltiger Rohstoffe.
Aktuell bieten diese Systeme noch nicht die gleiche Verarbeitungsstabilität oder Endbeständigkeit wie die etablierten Technologien. Auch wasserbasierte Systeme gewinnen zwar an Marktanteil, stoßen in der industriellen Realität jedoch an Grenzen.Die Entwicklung in Richtung Nachhaltigkeit wird weiter vorangetrieben. Mit seiner Expertise auch bei Forschung und Entwicklung testet Stoz Innovationen frühzeitig und bietet maßgeschneiderte Lösungen für eine ebenso wirtschaftliche wie hochwertige und nachhaltige Industrielackierung.
Fazit
Industrielle Lacksysteme spiegeln die Balance zwischen Innovation, Regulierung und technischer Realität wider. Wasserbasierte Systeme sind ein wichtiger Beitrag zur Reduzierung von Emissionen. Doch ihr ökologischer Vorteil ist bei genauer Betrachtung nicht immer so eindeutig, wie es auf den ersten Blick scheint und ihre Leistungsfähigkeit bleibt in bestimmten Anwendungsfeldern eingeschränkt.
Lösemittelhaltige Systeme dagegen haben ihre Stärken seit Jahrzehnten bewiesen und bleiben insbesondere in ihren zweikomponentigen Varianten der Maßstab für höchste Performance. Ihre breite Erfahrungsbasis, die lange Lebensdauer der Beschichtungen und die zunehmende Möglichkeit, bio-basierte Lösemittel einzusetzen, machen sie auch in Zukunft zu einem unverzichtbaren Bestandteil industrieller Lacktechnologie