Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Neue, schaltbare oder adaptive Funktionsoberflächen durch Ein-Schritt Applikation von innovativen Polymerbürstenbeschichtungen auf technischen Substraten durch Lackierung - AFFOS

IFAM und IPF verfolgen in gemeinsamen Forschungsvorhaben mit der Verwendung schaltbarer Polymerbürstenbeschichtungen einen neuen Ansatz zur Verbesserung von Easy-to-clean-Effekten auf Oberflächen. Um diese Funktionen auf technischen Oberflächen darzustellen, war bisher ein mehrstufiger Beschichtungsprozess mit einem Zweischichtsystem notwendig.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es daher, eine solche Funktionsoberfläche durch einen Ein-Schritt-Prozess herzustellen. Inhalt des Projektes ist die Entwicklung eines self-stratifying Lacks. Dadurch wird eine leicht zu reinigende, kratzfeste, langlebige sowie transparente Beschichtung auf beliebigen technischen Substraten kostengünstig hergestellt. Der Lösungsweg beinhaltet neben der Einarbeitung von oleophob/hydrophilen Polymerketten mit reaktiven Gruppen in die Lackmatrix die Integration von polymermodifizierten Nanopartikeln. Beide Polymersysteme sollen durch einen spontanen Entmischungsprozess an die Lackoberfläche migrieren. Das angestrebte Hauptergebnis ist die Erzeugung einer intelligenten Beschichtung mit nachhaltigen self-cleaning Eigenschaften durch einen Ein-Schritt-Prozess.

Als wesentlicher Nutzen für die KMU wird ein funktionelles Lacksystem, verbunden mit einem kostengünstigen Beschichtungsverfahren, zur Verfügung stehen, das die Firmen befähigt, neue Produkte bzw. Produkte mit verbesserten Eigenschaften anzubieten und damit ihre Wettbewerbsfähigkeit zu stärken. Da das zu entwickelnde System als generelles Prinzip zur Erzeugung anderer Oberflächenfunktionen adaptiert werden kann, ist ein breiter Nutzen für die in der Beschichtungsbranche tätigen KMUs zu erwarten, der kurz- bis mittelfristig zu Umsatzsteigerungen und der Schaffung von Arbeitsplätzen führt. Durch Verwendung der beschichteten Produkte werden außerdem die Umweltbelastung und der Reinigungsaufwand verringert. Der Ergebnis- und Kenntnistransfer sieht neben der Weiterbildung und Beratung von KMUs die Veröffentlichung der Ergebnisse vor.

Ergebniszusammenfassung:

Das Projekt AFOSS hatte zum Ziel, ein neues Ein-Schritt-Verfahren zur Generierung funktioneller Beschichtungen mit easy-to-clean Eigenschaften zu entwickeln. Im Rahmen dieses Projekts wurde dies zum größten Teil realisiert, indem neue Polymere, welche eine für diesen Anwendungszweck geeignete Struktur aufweisen, erstmalig synthetisiert wurden. Diese Polymer konnten erfolgreich in die ausgewählten Lacksysteme eingearbeitet werden und aus der Lackmatrix durch den self-stratifying Effekt an die Grenzfläche Lack-Luft migrieren. Die so hergestellten Oberflächen sind einfacher zu reinigen verglichen mit den Oberflächen, die keine Polymere enthalten.

Die wesentlichen Prozessschritte, bestehend aus Polymersynthese, Lackformulierung, Lackapplikation und die Härtung können einfach und kostengünstig in die bestehenden, industriellen Prozesse integriert werden.