Peter Thometzek

Im Gegensatz zu den flüssigen Beschichtungsstoffen, den Nasslacken, werden Pulverlacke als Feststoffe verarbeitet, um im Einbrennofen zur Filmbildung aufgeschmolzen zu werden. Ihr größter Vorteil ist das vollständige Fehlen von Lösemitteln. Bei der Applikation und dem Einbrennen treten somit keine Emissionen auf. Der Overspray, d.h. die Pulverlackteilchen die an dem zu lackierenden Objekt bei der Applikation vorbeifliegen, werden in der Sprühkabine aufgefangen, mit Frischpulver vermischt und wieder vollständig in den Lackierprozess zurückgeführt. So kommt man zu Materialausbeuten von über 95 %, meist sogar über 98 Prozent. Dies ist sowohl ein ökonomischer als auch ökologischer großer Vorteil. Somit sind Pulverlacke oft die attraktivste Alternative zu vielen konventionellen, lösemittelhaltigen Nasslacken.

Der bisher größte Nachteil von Pulverlacken ist, dass sie immer eingebrannt werden müssen; lufttrocknende Pulverlacke gibt es nicht. Die üblichen Einbrenntemperaturen liegen bei 160 - 200 °C bei einer Einbrenndauer von 8 bis 20 Minuten. Bei modernen Pulverlacksystemen, die derzeitig in der Entwicklung sind, kann diese Temperatur bis in den Bereich von 100 °C gesenkt werden. Bisher werden Pulverlacke fast ausschließlich auf metallische Untergründe aufgebracht. Die Absenkung der Einbrenntemperatur eröffnet aber neue Möglichkeiten wie z.B. der Lackierung von Holzwerkstoffen bzw. sogar Kunststoffen.
Seit wenigen Jahren werden Pulverlacke auch in den technologisch sehr anspruchsvollen Autolackbereich gefunden. Die folgende Abbildung 1 zeigt die Pulverlackierung der obersten Schicht, der Klarlackschicht, bei BMW.

Abbildung 1:Quelle: Dürr

Das bei der Applikation noch weiße Pulver ergibt nach dem Einbrennen eine hochqualitative Klarlackschicht mit ausgezeichnetem Verlauf und hervorragender Wetterstabilität.

Abbildung 3

Pulverlacke werden grundsätzlich anders hergestellt als Nasslacke (Abb. 2). Ihr Herstellverfahren kommt aus der Kunststoffindustrie. Die allesamt festen Lackrohstoffe wie Bindemittel, Härter, Pigmente, Füllstoffe und Additive werden gemischt und in einem Extruder (siehe Abb. 3, geöffnet) bei 100-120 °C in hochviskosem Zustand zu einer homogenen Masse verknetet und dispergiert.

Abbildung 2: Quelle: Frei-Lacke

Abbildung 4

Anschließend wird abgekühlt und in sog. Stift- bzw. Sichtermühlen gemahlen. Die mittlere Korngröße von Pulverlacken liegt bei 40-50 Mikrometer, dies entspricht ziemlich genau der Dicke eines menschlichen Haares. Die elektrostatische Applikation und der Einbrand der Pulverlacke auf das Objekt wird in einem späteren Kapitel beschrieben.
Für die Härtung (Vernetzung) steht ein vielfältiges Spektrum an chemischen Reaktionen zur Verfügung. Sie sind in Abb. 4 dargestellt.

Zur Zeit werden weltweit schon über 1 Mio Tonnen Pulverlacke hergestellt und verarbeitet, wobei Pulverlacke mit ca. 7-8 % weiterhin ein starkes Marktwachstum aufweisen werden. Die wichtigsten Herstell- und Verarbeiterländer sind Italien, Deutschland, USA und mittlerweile auch China. In Deutschland werden vor allem sehr hochqualitative Pulverlacke hergestellt.

Dem Design sind mittlerweise wie bei Nasslacken kaum noch Grenzen gesetzt. Neben allen Farbtönen gibt es Strukturpulverlacke, Metallic-Pulverlacke, Pulverlacke mit Holz-Design usw.

Wichtige Anwendungsgebiete für Pulverlacke sind Haushaltsgeräte wie sog. weiße Ware, worunter man z.B. Kühlschränke, Waschmaschinen, Spülmaschinen, Gefrierschränke usw. versteht. Aber auch Computergehäuse, Satellitenantennen, Lampengehäuse, sowie sehr viele Metallmöbel wie Regale sind oft pulverlackiert. Weitere wichtige Anwendungsbereiche sind Fassadenelemente, vor allem aus Aluminium im Baugewerbe, Garagentore, und viele Autoanbauteile und Maschinengehäuse. Und sogar Pipelines werden pulverlackiert (siehe Abb. 5).

Abbildung 5:

Prof. Dr. Peter Thometzek Hochschule Esslingen Kanalstr. 33 73728 Esslingen Tel.: +49 (0)711 397-3117 Fax.: +49 (0)711 397-3112 E-Mail: Peter.Thometzek@hs-esslingen.de