Welcher Autofahrer ärgert sich nicht über einen Kratzer in seinem Fahrzeug? Gerade auf dunkel lackierten Autos sind sie besonders gut zu sehen. Inzwischen gibt es auch mehr Verursacher, wie zum Beispiel ein deutlich vermehrtes Verkehrsaufkommen auf den Straßen. Und wegen immer höherer Geschwindigkeiten treffen Staub- oder Sandpartikel, die sich im Fahrtwind befinden, mit hoher Energie auf die Lackflächen.

Aber auch Waschanlagen, die nicht sorgfältig gewartet werden, hinterlassen mit ihren rotierenden Bürsten minimale, aber eben im ungünstigen Fall sichtbare Spuren. Lackhersteller haben daher in den vergangenen Jahren vor allem die Kratzfestigkeit ihrer Produkte erhöht, ohne dass gleichzeitig das hohe Qualitätsniveau der Farbe darunter leidet.

Clevere Nanotechnologie

Die Nanotechnologie liefert dabei einen vielversprechenden Ansatz: In einem Nano-Klarlack sind dafür nano-skalige Keramikpartikel integriert. Sie messen weniger als ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. In den Trocknern der Lackierer verbinden sich die Partikel mit den Teilchen der Bindemittel und bilden so ein engmaschiges Netzwerk. Das ist widerstandsfähig gegen mechanische Einflüsse. Gegenüber konventionellen Beschichtungen steigert sich so die Kratzfestigkeit um ein Mehrfaches.

Ein anderer Weg, um Kratzer zu vermeiden, wird mit dem sogenannten Reflow-Effekt beschritten. Hier ist der Grundgedanke ein anderer: Eine relativ weiche Oberfläche lässt die Kratzer im Lack zunächst zu. Die Beschichtung ist daher eher weich und flexibel. Unterstützt von der Wärme des Sonnenlichts, absorbiert sie die Aufprallenergie und die Kratzer „fließen“ dann wieder in ihre alte Form zurück.

Selbstheilender Lack

Dieser „selbstheilende“ Lack gelingt vor allem durch die Entwicklung einer widerstandsfähigen und zugleich fließfähigen Polyurethanmischung. Entscheidend sind dann zwei Faktoren: zum einen die Dichte des Molekülnetzes, zum anderen die richtige Temperatur. Auch im Alltag lässt sich dieser Effekt beobachten: Kunststoffe sind unterhalb einer gewissen Temperatur spröde und brüchig, darüber jedoch weich und elastisch.

Dazu kommt, dass UV-härtende Lacke quasi lösemittelfrei und damit umweltschonend sind.

Ist im Falle des Lackes die Temperatur zu niedrig, leiden die chemische Beständigkeit und die Polierbarkeit des Lackes. Ist sie zu hoch, reicht die Strahlung des Sonnenlichts nicht aus, um den Fließprozess in Gang zu bringen, der den Kratzer „heilt“.

Strahlung spielt auch bei einem dritten Weg zum kratzfesten Lack eine entscheidende Rolle: Beim UV-härtenden Klarlack sorgt energiereiche Strahlung dafür, dass der flüssige Lack schnell aushärtet. Durch die Strahlung vernetzen sich die Gruppen des Bindemittels in einer chemischen Kettenreaktion innerhalb kürzester Zeit zu einem sehr engmaschigen Netzwerk. Dies wiederum bewirkt hohe Kratzfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit.

UV-härtende Lacke

Dazu kommt, dass UV-härtende Lacke quasi lösemittelfrei und damit umweltschonend sind. Doch wo Licht ist, ist auch Schatten – und dies im wahrsten Sinn des Wortes. Denn nur dort, wo das UV-Licht auf den flüssigen Lack trifft, härtet dieser aus. Bei der komplexen dreidimensionalen Geometrie von Autokarosserien sind also Anlagen gefragt, die auch die Schattenpartien erreichen, zum Beispiel Kotflügelinnenseiten. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, stellen sogenannte Dual-Cure-Technologien dar. Sie kombinieren die UV-Strahlung mit klassischer thermischer Aushärtung.