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Benchmarking von Klarlacken: neue Erkenntnisse für Automobil-OEMs

Im Rahmen einer Benchmarking-Studie wurden 95 Prototyp- und Produktionsklarlacke von 20 Automobil-OEMs und mehreren Lacklieferanten miteinander verglichen. In Nass- und Trockenkratztests, die vor und nach der Verwitterung stattfanden, sowie in Test zur Chemikalienbeständigkeit schnitten modifizierte 2K-PU-Lacke eindeutig besser ab als andere 2K- und 1K-Technologien.

Klarlacktechnologien geprüft und verglichen

Die Residualwerte von Autos sind nicht nur für die Käufer der Fahrzeuge wichtig, sondern auch für Automobil-OEMs und ihre Zulieferer, die den Markenwert soweit wie möglich erhöhen wollen. Der Einsatz eines Außenklarlacks, der nicht nur kratzfest, UV-licht- und chemikalienbeständig ist, sondern auch lange glänzt, kann zum Werterhalt eines Autos beitragen. 

Um Automobilherstellern und Automobillackanbietern dabei zu helfen, zu erkennen, wie gut verschiedene Klarlacktechnologien ihre Eigenschaften unter realen Bedingungen beibehalten, wurde eine Benchmarking-Studie* durchgeführt, in der die Leistung von 95 verschiedenen Autoklarlacken miteinander verglichen wurde. Zu diesem Zweck wurden viele unterschiedliche Tests durchgeführt, bei denen nicht nur die Nass- und Trockenkratzfestigkeit – vor und nach der Verwitterung – geprüft wurde, sondern die Lacke auch künstlichen Alterungsprozessen, Chemikalien und UV-Licht ausgesetzt wurden.

Zu den getesteten Technologien gehören 80 verschiedene Zweikomponenten-Polyurethan-(2K-PU)-Systeme der herkömmlichen, silanmodifizierten, nanomodifizierten und kombinierten Art sowie 15 Einkomponenten-(1K)-Systeme, darunter duroplastische Acryle (thermosetting acrylics, TSA), Acid Epoxy, Carbamate und PU-modifizierte TSA-Klarlacke. 

Insgesamt 80 2K-PU-Klarlacke und 15 1K-Systeme wurden einem Benchmarking-Test unterzogen.

Die Klarlacke wurden praktisch auf alles getestet – vom Zerkratzen in der Autowaschanlage bis hin zur normalen Alterung

Im Laufe eines Jahres wurden die 95 konkurrierenden Klarlacke, die von elf OEM-Autoherstellern, acht Lackproduzenten und einem Hersteller von Lackrohstoffen bereitgestellt wurden, in Leverkusen auf Herz und Nieren geprüft. Zu diesem Zweck kamen die unterschiedlichsten Verfahren zum Einsatz, die den alltäglichen Verschleiß simulieren und die Lacke auf ihre Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit prüfen. 

So simulierte man zum Beispiel bei einem „Nasskratztest“ unter Bedingungen, wie sie in einer Autowaschanlage von Amtec-Kistler herrschen, den Prozess, den Klarlackoberflächen dabei durchlaufen – von Lackschäden durch Polyethylenbürsten bis hin zum Kontakt mit Wasser und Testbenzin. Vor und nach dem Test wurden die Glanzwerte gemessen und der ganze Prozess wurde mit Lackproben wiederholt, die vorher einer künstlichen Verwitterung unterzogen worden waren. 

In anderen Vorher-Nachher-Beobachtungen kam ein „Trockenkratz“-Tester für den linearen Abrieb zum Einsatz, der zum Ausführen von zehn Doppelschlägen bei konstantem Druck über eine lackierte Oberfläche geführt wurde. Nanokratztests bei vorher festgelegten Lasten wurden mit Hilfe des Fraunhofer-Instituts durchgeführt. Nach den ersten Kratzfestigkeitstests wurde auch die Rückflussfähigkeit ermittelt.

Zu den Chemikalienbeständigkeitstests gehörte es, ein vorgegebenes Auftragsmuster auf alle Testlacke aufzubringen, die Lacke Ofentemperaturen zwischen 36° und 68° C auszusetzen und festzustellen, wo Risse und Blasen auftreten und der Glanz nachlässt. Danach wurden die Residualglanzwerte gemessen. Zu den verwendeten Chemikalien gehörten Schwefelsäure und Pankreatin, das die Wirkung von Vogelkot simuliert.

In unserer Studie wurden 95 Klarlacktechnologien getestet. Möchten Sie wissen, was dabei herausgekommen ist?
Dann lesen Sie doch am besten die ganze Studie!
Sprechen Sie uns an, um Einblick in die ganze Studie zu erhalten.

Testsieger: die 2K-PU-Klarlack-Technologie

Während des ganzen Jahres, in dem gründliche Tests durchgeführt wurden, schnitten einige Klarlacke erheblich besser ab als andere, vor allem nach simulierter Verwitterung. 2K-Polyurethan-Klarlacke zeigten die beste Gesamtleistung, insbesondere dann, wenn sie mit Nanopartikeln modifiziert worden waren.

Bei Nasskratztests stellten silan- und nanomodifizierte 2K-PU-Klarlacke herkömmliche 2K-Technologien und 1K-TSA-Lacke klar in den Schatten. Obwohl vorverwitterte Oberflächen bei Nasskratztests generell schlechter abschnitten, war 2K PU auch hier anderen Technologien überlegen. Bei den Chemikalientests bot sich ein ähnliches Bild.
Die Tatsache, dass Prototypsysteme von nano- und silanmodifiziertem 2K-PU-Lack in der Studie bessere Eigenschaften aufwiesen als andere, wird sie schon bald zu einer interessanten Premium-Klarlackoption für Automobilmarken machen. Der Einsatz thermolatenter PU-Aushärtungstechnologie wird die Automobilindustrie in die Lage versetzen, Metall- und Kunststoffteile zunehmend bei immer niedrigeren Temperaturen von bis zu 80° C zu lackieren, und so die Energieeffizienz zu erhöhen. 

Die Lektüre der ganzen Studie sollte vor allem für Automobil-OEMs und Klarlackanbieter interessant sein, die detaillierte Einblicke in die Leistungsniveaus und konkreten Vor- und Nachteile der unterschiedlichsten Lackierungstechnologien der Gegenwart und Zukunft gewinnen möchten. 

Wenden Sie sich am besten gleich an unsere Experten, um die ganze Studie selbst zu lesen!

*Die Studie wurde von 2018 bis 2019 in Zusammenarbeit mit elf OEMs durchgeführt. Alle Ergebnisse wurden anonymisiert. Zwar ist die Studie das geistige Eigentum von Covestro, es wurde aber eine deutsche Version in der Ausgabe 5 2021 des European Coatings Journal (ECJ) veröffentlicht.

Diese Benchmarking-Studie mit 95 unterschiedlichen Klarlacken wird Automobil-OEMs echte Denkanstöße geben. Die überragende Leistung von Prototypentechnologien mit silan- und nanomodifiziertem 2K-Polyurethan bietet Automobilherstellern bessere Möglichkeiten des Einsatzes von Klarlacken, die wesentlich haltbarer sind als andere. Unsere Desmodur®-Lacke sind nun auch produktionsreif.

Dr. Markus Mechtel

Marketing Automotive Coatings EMEA, Covestro

Wesentliche Vorteile

  • Kratzfest: Silan- und nanomodifizierte 2K-PU-Lacke zeichnen sich durch ihre nachweisliche Kratzfestigkeit aus.
  • Drop-in-Lösung: Für 2K-PU-Lacke der Marke Desmodur® wird keine zusätzliche Infrastruktur benötigt.
  • Witterungsbeständig: 2K-PU-Lacke sind in hohem Maße chemikalien- und witterungsbeständig.
  • Aushärtung bei niedrigen Temperaturen: Beim Einsatz von modifizierten 2K-PU-Klarlacken ist die Aushärtung in Lacktrockenöfen bei niedrigeren Temperaturen als sonst möglich.
  • Geringere Schadstoffemissionen: Die niedrigeren Trocknungstemperaturen führen zu einer höheren Energieeffizienz und einem geringeren Schadstoffausstoß.

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