Die weltweite Entwicklung von Sag-Kontrollharzen

Das Ablaufen – das unerwünschte Verlaufen nasser Farbe an senkrechten Flächen – stellt die Beschichtungsindustrie seit Langem vor eine Herausforderung. Die Suche nach einer Lösung für dieses Problem hat die Entwicklung von Ablaufkontrollmitteln und Harzen von einfachen Rheologiemodifikatoren hin zu hochentwickelten, leistungsstarken Funktionsmaterialien über mehrere Jahrzehnte vorangetrieben.

Die Anfänge: Thixotropie setzt sich durch

Die theoretische Grundlage der Durchflusskontrolle liegt im Konzept der Thixotropie – der Fähigkeit eines Materials, sich unter Scherspannung zu verdünnen und seine Viskosität im Ruhezustand wiederherzustellen. Dieses reversible „scherverdünnende, zeitabhängige Erholungsverhalten“ bildete die physikalisch-chemische Basis für frühe Lösungen gegen Durchfluss.

Eines der ersten kommerziell erfolgreichen thixotropen Additive war pyrogene Kieselsäure, entwickelt von Degussa. Dieses anorganische Material bildete ein dreidimensionales Netzwerk in Beschichtungen und bot so eine grundlegende Standfestigkeit. Allerdings erforderten frühe anorganische Thixotrope relativ hohe Dosierungen und konnten die Eigenschaften des fertigen Films negativ beeinflussen.

Gleichzeitig gewannen organische Thixotrope wie Organotone und hydriertes Rizinusöl in lösemittelbasierten Systemen an Bedeutung. In den 1970er Jahren wurden Patente auf standfeste, ungesättigte Polyesterbeschichtungen angemeldet, was einen Wandel von universellen Additiven hin zu speziell entwickelten Harzlösungen signalisierte.

Der Durchbruch: Spezialisierte SCA-Harze

Der eigentliche Durchbruch gelang im Bereich der Automobillacke, wo makellose, spiegelglatte Klarlacke gefordert wurden – bei gleichzeitig absoluter Vermeidung von Ablaufen während des Einbrennens bei hohen Temperaturen. Dieser Widerspruch führte zur Entwicklung spezieller SCA-Harze.

Allnex hat sich in diesem Bereich als Pionier etabliert. Mit über 40 Jahren Erfahrung in Forschung, Entwicklung und Produktion von SCA hat das Unternehmen ein umfassendes Portfolio aufgebaut, das von opaken und transparenten SCA bis hin zu hocheffizienten und leichten Typen reicht und mit unterschiedlichsten Aushärtungsbedingungen kompatibel ist – vom Einbrennen bei 140 °C bis hin zur Aushärtung bei Umgebungstemperatur und Kurzofenanlagen.

Zu den wichtigsten technischen Durchbrüchen in dieser Phase gehörten:

• Polyurethanbasierte SCA: In-situ-Bildung von Harnstoffverbindungen durch Reaktion zwischen spezifischen Isocyanaten und Aminen, wodurch aggregierte Strukturen im Mikrometerbereich entstehen, die eine präzise, ​​einstellbare thixotrope Leistung ermöglichen.
• Molekulares Engineering: Forscher entdeckten, dass die zentrale Spacer-Einheit in Bisurea-Molekülen das Selbstorganisationsverhalten und die Effizienz der Sag-Kontrolle maßgeblich beeinflusst, was die SCA-Entwicklung in Richtung eines rationalen Moleküldesigns vorantreibt.

Das moderne Zeitalter: Nachhaltigkeit und Individualisierung

Das 21. Jahrhundert hat die Entwicklung von SCA entlang zweier Hauptrichtungen neu definiert: Nachhaltigkeit und leistungsstarke Individualisierung.

Innovationen zur Reduzierung des CO2-Fußabdrucks

Im Jahr 2025 brachte allnex die branchenweit ersten biomassebasierten SCA-Lösungen auf den Markt und ersetzte fossile Rohstoffe durch biobasierte Alternativen. Diese Produkte bieten die gleiche Leistung bei gleichzeitiger Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks um 16 % bis 32 % – eine direkte Antwort auf die ambitionierten Nachhaltigkeitsziele der Automobilindustrie.

Lokalisierung und Prozessanpassungsfähigkeit

Da der asiatisch-pazifische Raum als weltweit größter Markt für OEM-Automobillacke anerkannt ist, kündigte allnex 2026 den Bau seiner ersten SCA-Produktionsstätte in Thailand an, deren Inbetriebnahme für 2028 geplant ist. Dieser strategische Schritt verkürzt die Lieferketten und ermöglicht eine bessere Anpassung an energiearme Prozesse wie Hochfeststoff- und Niedertemperaturhärtungssysteme.

Inzwischen haben chinesische Hersteller bemerkenswerte Fortschritte bei Tieftemperatur- und wasserbasierten Harzen zur Verhinderung von Abflussstörungen erzielt und ihre Abhängigkeit von Importen schrittweise verringert.

Multifunktionale Integration

Aktuelle Patentliteratur belegt zudem die Kombination von Abflussverhinderung und Witterungsbeständigkeit. So führt beispielsweise die Einbringung von Benzotriazol- oder Benzophenon-UV-Absorbern in die Harzmatrix über Polyharnstoff-Kristallstrukturen gleichzeitig zu Anti-Abfluss-Eigenschaften und UV-Schutz – ein wahrer „Ein-Zusatzstoff-mit-vielfältigen-Vorteilen“-Ansatz.

Blick in die Zukunft

Von pyrogenem Siliciumdioxid bis hin zu molekular entwickelten Bisurea-Harzen und von Einzelfunktionsadditiven bis hin zu CO₂-optimierten Systemen – die Geschichte der Tropfstopp-Harze spiegelt das unermüdliche Streben der Lackindustrie nach Perfektion wider. Angesichts des Booms der Elektromobilität, der Niedrigtemperaturhärtung, extrem niedrige VOC-Emissionen und ein herausragendes Erscheinungsbild erfordert, sowie der globalen Dekarbonisierungsbestrebungen wird die SCA-Technologie ihren Weg zu höherer Effizienz, umweltfreundlicherer Chemie und intelligenterer Funktionalität fortsetzen. Die Zukunft der Tropfstopp-Technologie besteht nicht nur darin, Tropfen zu verhindern, sondern Beschichtungen zu ermöglichen, die ästhetisch ansprechend, nachhaltig und intelligent funktionieren.