Ziel des Vorhabens war es, zu untersuchen, ob auf Fußbodenbelag oder Leder mit UV-härtenden Pulverlacken Beschichtungen mit einem hohen Eigenschaftsniveau hergestellt werden können. Von 6 verschiedenen Firmen wurden UV-strahlenhärtende Pulverlacke unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung und damit auch unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften zur Verfügung gestellt.

• Das Maximum der Korngrößenverteilung der eingesetzten Pulverlacke liegt zwischen 20 und 100 µm. Die Kornform ist bei allen Pulvern unregelmäßig.
• Die Pulver verfügen über Glaspunkte zwischen –5 und 56 °C. Deutliche Unterschiede treten im Schmelzverhalten auf. Es wurden rein amorphe Systeme und Systeme mit eindeutigen Schmelzpeaks, im Wesentlichen < 140 °C verwendet.
• Die Schmelzeviskositäten der Pulverlacke lagen bei 110 °C zwischen 20 – 3000 Pas, bei 140 °C bei 5 – 2000 Pas.
• Die Oberflächenspannung der Pulverlacke liegen zwischen 21 und 28 mN/m.
• Die Pulverlacke zeigen bei UV-Bestrahlung unterschiedliche Vernetzungsenthalpien. Die Vernetzung kann sowohl durch die Schmelzetemperatur als auch durch die Atmosphäre beeinflusst werden. Bei einigen Pulvern verläuft die Vernetzung bei höherer Temperatur schneller und stärker. Einige Pulver zeigen unter Stickstoffinertisierung schnellere und stärkere Vernetzung.

Der Pulverlackauftrag erfolgte elektrostatisch, wobei verschiedene Auflagen realisiert wurden. Das Schmelzen und Härten wurde an einem IR-UV-Kombi-Labortrockner durchgeführt. Das Temperaturprofil in der Anlage wurde mit einem Temperaturmessfühler überwacht. Die Geschwindigkeit des Transportbandes ist für den IR-Bereich und den UV-Bereich unterschiedlich einstellbar.

Auf PVC-Fußbodenbelag konnten mit ausgewählten Pulvern mit Auflagen zwischen 40 – 50 g/m² qualitativ hochwertige Beschichtungen hergestellt werden. Im Vergleich zum unbeschichteten Belag werden insbesondere optimierte Lösemittel- und für ausgewählte Substanzen (z. B. Ketchup) Fleckbeständigkeiten erzielt. Voraussetzung für eine hochwertige Beschichtung ist eine korrekte Regelung und Kontrolle der Temperatur im gesamten Schmelzbereich. Die Flexibilität der Beschichtung ist nicht optimal, der Glanz zu hoch. Besonders positiv bewertet wurden Beschichtungen auf PVC-Fußbodenfliesen. Im Vergleich zum derzeit eingesetzten Lack auf diesen Fliesen konnten Abrieb, Lösemittelbeständigkeit, Anschmutz- und Reinigungsverhalten optimiert werden.

Lederbeschichtungen sind mit ausgewählten Pulverlacken möglich, ohne dass das Leder infolge der Wärmeeinwirkung Schaden nimmt. Bei Auflagen von 20 g/m² können teilweise bereits gleichmäßige Beschichtungen erzeugt werden, jedoch ohne die Haarkanäle der Leder zu füllen. Bei Auflagen von 30 g/m² entstehen vollständig beschichtete Leder. Die Haftfestigkeit der Pulverlackschicht auf dem Leder ist hoch und es werden auch hohe Trocken- und Nassreibechtheiten erzielt. Die Flexibilität der Beschichtung ist in der aufgebrachten Dicke unzureichend. Der Glanz der Beschichtung ist hoch. Die ledertypische Optik und Haptik geht durch die Pulverlackbeschichtung verloren.

Im Rahmen des vorliegenden Projektes wurden Möglichkeiten und Grenzen der UVH-Pulverlackbeschichtung auf PVC-Fußbodenbelag und Leder erarbeitet.

Das Forschungsvorhaben wurde im Programm zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung" vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" e.V. (AiF) finanziert. Wir bedanken uns für die gewährte Unterstützung

Der ausführliche Abschlussbericht ist im Forschungsinstitut für Leder und Kunststoffbahnen (FILK) verfügbar.