Nach mehr als fünfundzwanzig Jahren Arbeit mit industriellen Beschichtungen, Bautenfarben und Holzlacken habe ich gelernt, dass eine Formulierung perfekte Härte, Haftung und Chemikalienbeständigkeit aufweisen kann, aber dennoch abgelehnt wird, weil der getrocknete Film einfach nicht richtig aussieht. Orangenhaut, Pinselabdrücke, Walzenstruktur oder ungleichmäßiger Glanz sind alles Symptome für schlechten Verlauf und Nivellierung. Hier kommen die Verlaufsmittel ins Spiel. Sie sind selten der Star der Formulierung, aber wenn sie fehlen oder schlecht gewählt sind, leidet der gesamte Auftrag.
Ausgleichsmittel wirken durch die Steuerung der Oberflächenspannung und ihrer Gradienten beim Trocknen des nassen Films. Wenn Lösungsmittel unterschiedlich schnell verdunsten oder wenn die Beschichtung anfängt, sich zu verziehen, treten kleine Unterschiede in der Oberflächenspannung auf der Oberfläche auf. Die Flüssigkeit neigt dazu, von Bereichen mit niedriger Spannung zu Bereichen mit hoher Spannung zu fließen, wodurch Wellen oder Texturen entstehen. Ein gutes Verlaufsmittel senkt die Gesamtoberflächenspannung und trägt dazu bei, diese Unterschiede auszugleichen, so dass der Film sich selbst glätten kann, bevor er fest wird. Einige verbessern auch die Substratbenetzung, was das Kriechen auf schwierigen Oberflächen wie öligem Metall oder bestimmten Kunststoffen verringert.
Es gibt nicht den einen Universaltyp, der überall funktioniert. Spachtelmassen auf Silikonbasis, insbesondere die polyethermodifizierten Polydimethylsiloxane, sind sowohl in lösemittelhaltigen als auch in wässrigen Systemen immer noch am weitesten verbreitet. Sie sind bei niedrigen Dosierungen, oft 0,1 bis 0,5 Prozent, sehr effizient und sorgen für einen ausgezeichneten Verlauf und Schlupf. Der Nachteil ist, dass sie manchmal die Überlackierbarkeit beeinträchtigen oder Fischaugen verursachen können, wenn die Dosierung zu hoch ist oder wenn das System empfindlich auf Silikone reagiert. Acrylat-Spachtelmassen, in der Regel Polyacrylat-Copolymere, sind in der Regel nachsichtiger. Sie verbessern den Verlauf, ohne die Haftung zwischen den Schichten zu beeinträchtigen, was sie für Systeme, die überlackiert werden, oder für Mehrschichtsysteme nützlich macht. Fluorierte Typen reduzieren die Oberflächenspannung am stärksten und eignen sich für Substrate mit niedrigem Energiegehalt. Sie sind jedoch teurer und können die Schaumkontrolle beeinträchtigen oder in einigen Formulierungen Kompatibilitätsprobleme verursachen.
Wässrige Beschichtungen sind besonders knifflig. Das System enthält bereits Dispergiermittel, Benetzungsmittel und Koaleszenzmittel, die die Oberflächenspannung beeinflussen. Die Zugabe eines starken Silikonnivelliermittels kann die Kraterbildung manchmal verschlimmern, anstatt sie zu verbessern, weil es mit dem vorhandenen Tensidpaket schlecht interagiert. Ich habe das schon mehr als einmal erlebt. Die Lektion war immer dieselbe: Man muss das gesamte Additivpaket betrachten und nicht nur das Nivellierungsmittel isoliert auswählen.
Auch die Applikationsmethode spielt eine Rolle. Sprühbare Industrielacke eignen sich in der Regel gut für mäßige Silikon- oder Acryltypen, die ein Gleichgewicht zwischen Fließfähigkeit und Durchbiegungswiderstand bieten. Bei Bautenfarben, die mit Pinsel oder Rolle aufgetragen werden, ist oft ein Material erforderlich, das den Widerstand verringert und dem Maler dennoch genügend Zeit für die Verarbeitung des Films lässt. Festkörperreiche und UV-härtende Beschichtungen haben nur sehr wenig Zeit zum Fließen, so dass sie häufig stärkere oder gemischte Verlaufsmittel benötigen. Für Pulverbeschichtungen werden ganz andere Chemikalien verwendet, in der Regel Acryl- oder Silikonfließhilfsmittel, die während des Aushärtens mit dem Harz schmelzen und fließen.
In der Praxis sind die häufigsten Fehler die Überdosierung und das Auslassen einer ordnungsgemäßen Prüfung. Mehr Ausgleichsmittel bedeutet nicht immer ein besseres Aussehen. Ab einem bestimmten Punkt kann man Trübungen erzeugen, den Glanz verringern oder neue Oberflächenfehler verursachen. Ich beginne in der Regel mit der vom Hersteller empfohlenen Dosierung und führe dann Vorversuche oder kleine Spritzversuche auf dem tatsächlichen Untergrund durch. Die Prüfung der Kompatibilität sowohl der flüssigen Farbe als auch des ausgehärteten Films ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere wenn die Beschichtung überlackiert werden soll oder wenn die langfristige Haftung wichtig ist.
Ein weiterer Punkt, den es zu beachten gilt, sind die Nebeneffekte auf andere Eigenschaften. Einige Spachtelmassen verbessern die Kratzfestigkeit und die Gleitfähigkeit, was bei Holz- oder Kunststoffbeschichtungen nützlich ist. Andere können die Härte oder die chemische Beständigkeit leicht verringern, wenn sie stark auf die Oberfläche migrieren. Bei Autoklarlacken ist das Gleichgewicht zwischen Verlauf, Bildschärfe und Haltbarkeit von entscheidender Bedeutung, weshalb die Formulierer oft optimierte Mischungen statt eines einzelnen Produkts verwenden.
Auf der Produktionsseite ist eine gleichmäßige Zugabe wichtig. Die Zugabe von Verlaufsmitteln sollte dort erfolgen, wo sie sich gleichmäßig verteilen können, bei Flüssiglacken in der Regel in der Auflackphase. Auch die Temperatur und die Anwendungsbedingungen spielen eine Rolle. Eine Formulierung, die bei 25 °C perfekt spachtelt, kann bei kälteren Temperaturen oder auf einem vorgewärmten Untergrund Mängel aufweisen.
Nach dem, was ich im Laufe der Jahre gesehen habe, behandeln die Betriebe und Formulierer, die die besten Ergebnisse erzielen, Spachtelmassen als Teil eines integrierten Systems und nicht als nachträgliche Maßnahme. Sie führen Aufzeichnungen darüber, was mit ihren spezifischen Harzen und Pigmenten funktioniert, und sie führen erneut Tests durch, wenn sich ein wichtiger Rohstoff ändert. Sie achten auch darauf, wie sich das Mittel auf den gesamten Prozess auswirkt, vom Mischen bis hin zum endgültigen Aussehen beim Kunden.
Letztendlich sind Verlaufsmittel nach wie vor eine der kosteneffizientesten Möglichkeiten zur Verbesserung der optischen Qualität einer Beschichtung. Wenn der Film glatt und gleichmäßig aussieht, bemerken das die Kunden sofort, auch wenn sie den verantwortlichen Zusatzstoff nicht benennen können. Die eigentliche Arbeit besteht darin, die richtige Chemie für das Harzsystem und die Anwendungsmethode auszuwählen, sie ordnungsgemäß zu testen und sie in der richtigen Dosierung zu verwenden. Wenn das gut gelingt, ist die Beschichtung nicht nur leistungsfähig, sondern sieht auch so aus, als ob sie von jemandem aufgetragen wurde, der weiß, was er tut.