Lacke

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Einleitung

Lacke, flüssige oder pulverförmige Substanzgemische, die zu dekorativen Zwecken oder als Schutz in einem ersten Schritt dünn auf Oberflächen aufgetragen werden. Im zweiten Schritt bildet der aufgetragene Lack durch chemische Reaktion und/oder einen physikalischen Prozess (z. B. Aushärtung, Erwärmung) den dünnen Film auf der behandelten Oberfläche. Die Hauptkomponenten eines Lackes sind Bindemittel, Lösungsmittel, Pigmente, Füllstoffe (z. B. Bariumsulfat, Kaolin) und andere Zusätze, wie beispielsweise Lackhilfsmittel (z. B. Antioxidantien). Je nach Beschaffenheit des Bindemittels können Lacke organische Lösungsmittel und/oder Wasser enthalten (z. B. Wasserlacke) oder auch lösungsmittelfrei sein (z. B. Pulverlacke). Das Auftragen von Lacken (Applikation) nennt man lackieren. In der Technik werden Lacke nach verschiedenen Möglichkeiten eingeteilt: So lassen sich Lacke beispielsweise nach der Art des Bindemittels (z. B. Alkydharzlacke, Öllacke) oder nach Art der Verarbeitung (z. B. Gießlacke, Tauchlacke) gliedern. Weiterhin sind die Trocknungsweise (z. B. lufttrocknende Lacke, Einbrennlacke) und der Aufbau des Lackes (z. B. Grundierungen, Decklacke) mögliche Unterscheidungskriterien. Eine breite Einteilung ergeben abschließend auch die Verwendung des Lackes (z. B. Autolacke, Bootslacke) und die verschiedenen Anwendungen (z. B. Rostschutzlacke, säurebeständige Lacke).

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Geschichtliches

Die ersten Lackarbeiten stammen aus dem Altertum. Als Rohstoff diente u. a. der Saft des Lack-Sumachs, der in China und Japan heimisch ist. In der Fachwelt wird Ostasien (insbesondere China) als Ausgangsort der Lackkunst angesehen. Die Lackverzierungen auf chinesischem Porzellan aus der frühgeschichtlichen Zeit sind weltberühmt. Die Lackkunst war in China bereits um 1300 v. Chr. bekannt. Lackgegenstände gelangten durch den Handel über die „Seidenstraße” westwärts nach Zentralasien und in die islamische Welt sowie ostwärts nach Korea und auch nach Japan. Im 4. Jahrhundert n. Chr. bildete Korea die Brücke zwischen China und Japan. Wie in der Lackkunst Chinas entwickelten sich auch in Korea und in Japan eigene Stilrichtungen.

In der islamischen Welt musste man andere Wege einschlagen, weil der Lackbaum nicht in den Gebieten Mittelasiens und Persiens wuchs. Hier wurde die Herstellung von Lacken praktisch neu entwickelt. Dazu nutzte man Harze wie Terpentinöl, Sandarak, Kopal und Schellack, der aus sehr vielen Lackschildläusen gewonnen wird.

Erst gegen Ende des 17. Jahrhunderts gelangten ostasiatische Lackgegenstände nach Europa. Besonders Lackmöbel wurden zu geschätzten Wertgegenständen. In Europa des 17. und 18. Jahrhunderts entstanden dann die ersten Manufakturen (Niederlande und England).

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Herstellung und Verarbeitung

Zur Erzeugung eines Lackes stellt man zunächst eine Mischung aus Pigment und Bindemitteln her. Dies geschieht mit Hilfe von verschiedenen Mühlen oder Walzwerken. Die fertige Mischung wird dann mit weiteren Zusätzen wie z. B. Lösungsmitteln und Lackhilfsstoffen weiterverarbeitet. Je nach Anwendung lassen sich Lacke ganz unterschiedlich auftragen. Malerlacke werden üblicherweise mit dem Pinsel oder mit einer Malerrolle aufgetragen. Andere Lacke wie z. B. Autolacke lassen sich auf die zu behandelnde Oberfläche sprühen – dies geschieht beispielsweise in einer Lackieranlage. Bei der Lackierung von Autos beschichtet man die Oberfläche meist mit mehreren Schichten (dies gilt insbesondere für Metallic-Lackierungen). Häufig werden bei diesen Lackierarbeiten über zehn Schichten aufgetragen. Für die Grundierung von Autoteilen nutzt man in der Automobilindustrie häufig die so genannte Elektrotauchlackierung. Dabei wird das Werkstück als Anode oder Kathode zunächst in ein Tauchbecken mit dem Lack eingelassen. Als zweite Elektrode dient bei üblichen Verfahren die Beckenwand. Bei Stromfluss wird Lack auf der Metalloberfläche abgeschieden, wobei die Lackmenge der zugeführten Strommenge entspricht.

Im Gegensatz zu diesen lösungsmittelhaltigen Lacken stehen die Pulverlacke. Beim elektrostatischen Verfahren wird das Werkstück (z. B. ein Autoteil oder ein Möbelstück) zunächst elektrostatisch aufgeladen und anschließend das Lackpulver aufgebracht. Dann wird das so behandelte Werkstück in einem Spezialofen erhitzt. Durch die Einwirkung von Wärme beginnt das Pulver zu schmelzen und bildet einen gleichmäßigen Film auf der Werkstückoberfläche. Neben diesem Verfahren hat man auch andere Verarbeitungsmethoden für Pulverlacke entwickelt. Pulverbeschichtungen finden aufgrund der Umweltfreundlichkeit (kein Lösungsmittel) zur Zeit immer stärker Anwendung.

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Bindemittel

Allgemein nutzt man als Lackbindemittel technisch veredelte Naturprodukte (u. a. aus Kolophonium oder Ölen) oder häufig auch Kunstharze. Von den synthetischen Harzen finden beispielsweise neben den Phenolharzen, Acrylatharzen, Epoxidharzen, Polyvinyl- und Polyurethanharzen besonders die Alkydharze eine breite Anwendung in der Lackerzeugung. Öle wie z. B. Leinöl (siehe Lein: Öl-Lein), verwendet man u. a. für die Herstellung von Malerlacken. Leinöl besteht zu knapp 50 Prozent aus Linolensäure, einer ungesättigten Carbonsäure, die drei Doppelbindungen (8CH9CH8) in der Kohlenwasserstoffkette enthält. Beim Abbinden macht man sich die so genannte Autoxidation dieser Doppelbindungen durch den Luftsauerstoff zunutze. So bildet sich ein festes, unlösliches Makromolekül:

In dem entstehenden Polymerfilm werden die farbgebenden Pigmente und Lackhilfsstoffe praktisch eingeschlossen. Je nach Anwendung und den Stoffen, aus denen der Lack hergestellt ist, fördert man diese Reaktion mit einem Katalysator (Härter) oder zögert sie mit einem Inhibitor hinaus.