08.07.2010

Oberflächen: Selbstreinigende Beschichtungssysteme durch UV- oder Infrarotlicht-Reflexion

Im Rahmen einer vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderten Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) arbeitet das Fraunhofer IPA an Beschich­tungssystemen der neuen Generation.

Das Interesse der Industrie an der Generierung von neuartigen, selbstreinigenden Be­schichtungssystemen ist hoch, da die bisher etablierten Selbstreinigungskonzepte in ihrer Anwendbarkeit begrenzt und gegenüber mechanischen und chemischen Ein­flüssen sensibel sind. Das im Rahmen dieses Forschungsvorhabens zu überprüfende, neuartige Konzept beruht auf dem Prinzip der UV- und/oder Infrarotlicht-Reflexion, bei dem in die Beschichtungsmatrix (zum Beispiel Klarlack) eingearbeitete, reflektierende Additive die Sonneneinstrahlung auf die Unterseite von Schmutzpartikeln zurückwerfen, die sich auf der Beschichtungsoberfläche befinden. Während die kurzwelligen Anteile der Einstrahlung radikalische Bindungsspaltungen in den organischen Bestandteilen der Schmutzpartikel hervorrufen und sie damit zersetzen, wird der Abbau des Schmutz/ Beschichtungs-Haftverbunds durch reflektierte Infrarotstrahlung beschleunigt. Die Folge: der Schmutzpartikel löst sich von der Beschichtung ab.

Unter dem Aspekt der Selbstreinigung wird ein Beschichtungssystem mit UV/IR-Licht reflektierenden Pigmenten bisher nur im Fraunhofer IPA entwickelt. Die Wirksamkeit dieses Konzepts konnte belegt werden, indem die Selbstreinigungs­wirkung eines 2K-Polyurethan-Klarlacks in Abhängigkeit der Volumenkonzentration an eingearbeiteten Aluminiumpigmenten (Flakes) untersucht wurde. Unter Einsatz anderer partikulärer Stoffe in mehreren Beschichtungssystemen konnte das neue Konzept eben­falls bestätigt werden. Im weiteren Verlauf des Projekts muss noch untersucht werden, wie die effizientere Ausrichtung und Stratifizierung der Partikel erreicht werden kann, unter Umständen auch mit beständigen Zwischenschichten. Außerdem muss die Farb­neutralität der partikulären Stoffe optimiert werden. In etwa einem Jahr kann eine ab­schließende Beurteilung erfolgen, wann die neue Technologie einsetzbar sein wird. Sie ist besonders für die Entwickler von Pigmenten, aber auch für die Anwender von Be­schichtungen, zum Beispiel in der Automobilindustrie, interessant.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

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