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Neue Wege für Polyurethan-Beschichtungen – von DTM bis isocyanatfrei
PU-Beschichtungen sind in vielen Branchen unverzichtbar – doch sie stoßen an Grenzen. Besonders bei wasserbasierten Systemen und im Direct-to-Metal-Bereich gibt es weiterhin deutliche Lücken. Über diese Herausforderungen hat Dr. Chintankumar Jayanthilal Patel mit FARBE UND LACK-Redakteurin Bettina Hoffmann gesprochen. Patel erklärt, wie BASF diese Lücken mit neuen Polyolen, Hochglanzdispersionen und nachhaltigen Konzepten schließen will – und warum die Suche nach isocyanatfreien PU-Systemen noch lange nicht beendet ist.
Wie beeinflusst der Trend zu biobasierten Beschichtungen die Entwicklung von PUR-Lacken?
Dr Chintankumar Jayanthilal Patel: Polyurethanlacke sind seit langem ein Eckpfeiler leistungsfähiger Industriebeschichtungen. In den letzten Jahren hat die Forderung nach nachhaltigeren Lacktechnologien an Dynamik gewonnen, wobei biobasierte Beschichtungen und der Ansatz der Biomassebilanz sich als wichtige Strategien herauskristallisiert haben. Der aktuelle PUR-Lackmarkt wird in erster Linie von einem Preis-Leistungs-Gleichgewicht bestimmt, weshalb sich die Entwicklung biobasierter PUR-Lacke darauf konzentriert, biobasierten Kohlenstoffanteil zu integrieren, ohne technische Leistungsmerkmale oder Erschwinglichkeit zu beeinträchtigen. Die Meinungen zum 14C-rückverfolgbaren Kohlenstoffgehalt und zum Ansatz der Biomassebilanz variieren in den Segmenten, wobei wir einer der Vorreiter der Biomassebilanz sind. Je nach Nachhaltigkeitszielen kann eine Methode bevorzugt oder kombiniert eingesetzt werden. So legen bestimmte OEMs beispielsweise Wert darauf, dass mindestens 50 % des gesamten besseren Kohlenstoffgehalts aus 14C-rückverfolgbarem Kohlenstoff stammen. Diese Strategien gelten sowohl für lösemittel- als auch wasserbasierte PUR-Lacke. Wir bieten Rohstoffe, die technische Leistungsfähigkeit mit nachhaltigem Kohlenstoffgehalt verbinden oder die Biomassebilanz nutzen. Daher glauben wir, dass der Trend zu biobasierten Beschichtungen einer der Einflussfaktoren für die Entwicklung nachhaltiger PUR-Produkte sein wird – bei sorgfältigem Gleichgewicht zwischen Preis und Leistung.
Sehen Sie Lücken bei PUR-Produkten und wie schließen Sie diese?
Dr Patel: In den letzten Jahrzehnten hat sich die PUR-Lacktechnologie erheblich weiterentwickelt und ist zu einem Zugpferd der Lackindustrie geworden. Sie wird häufig in Autoserien-, Autoreparatur- und Industrielacken und sogar Bautenfarben- und lacken eingesetzt. Obwohl sie aufgrund ihrer hervorragenden optischen, mechanischen und witterungsbeständigen Eigenschaften in erster Linie für Decklacke entwickelt wurden, gibt es nach wie vor eine Lücke bei PUR-Lacken für den DTM-Bereich, wo sie als Grundierungen oder in Monocoat-Systemen verwendet werden können, die sowohl als Grundierung als auch als Decklack dienen. In diesem Bereich sind in letzter Zeit einige Produkte auf den Markt gekommen, aber es gibt noch viel Potenzial für weitere Entwicklungen. Bei wasserbasierten PUR-Lacken besteht trotz zahlreicher Angebote aufgrund der intrinsischen Herausforderungen der wässrigen Technologien nach wie vor eine Leistungslücke gegenüber lösungsmittelbasierten Lacken. Daher gibt es ein erhebliches Potenzial für Fortschritte bei wasserbasierten PUR-Lacken, insbesondere bei der Erzielung höherer Leistungen (näher an lösemittelhaltigen Systemen), glänzender, schnell trocknender Lacke und DTM-Anwendungen. Wir schließen diese Lücken durch die Entwicklung neuer Polyole für wässrige und lösemittelhaltige 2K-PUR-DTM-Lacke. Außerdem haben wir wässrige Polyol-Primärdispersionen entwickelt, die für hochglänzende 2K-PUR-Decklacke und hochaufbauende wasserbasierte PUR-Lacke geeignet sind. Darüber hinaus besteht ein anhaltender Bedarf an isocyanatfreien PUR-Lacken. Obwohl in der Forschung verschiedene chemische Wege aufgezeigt wurden, entsprechen diese nicht dem Aushärtungsprofil und der Verarbeitbarkeit herkömmlicher Polyurethane, was diesen Bereich für zukünftige Forschung und Entwicklung interessant macht.
