In Beschichtungsformulierungen gehören Dispergiermittel und Verlaufmittel zwar beide zu den funktionellen Additiven, unterscheiden sich jedoch deutlich in Wirkprinzip, Zielobjekt und Effekt. Eine klare Unterscheidung und gezielte Kombination sind entscheidend für die Optimierung der Beschichtungseigenschaften.

1. Grunddefinition: Unterschiedliche Wirkobjekte

Dispergiermittel
Dispergiermittel sind Additive, die auf die Oberfläche von Pigment- oder Füllstoffpartikeln wirken. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Agglomeration und Sedimentation fester Partikel zu verhindern, indem sie die Wechselwirkungen zwischen den Partikeln aufbrechen und so eine gleichmäßige und stabile Dispersion ermöglichen.

Verlaufmittel
Verlaufmittel sind Additive, die die Oberflächeneigenschaften des flüssigen Beschichtungsfilms beeinflussen. Ihr Ziel ist es, die Fließeigenschaften und die Ebenheit des Films nach dem Auftrag zu verbessern, um Pinselspuren, Orangenhaut oder andere Oberflächenfehler zu vermeiden und ein glattes, gleichmäßiges Erscheinungsbild zu erzielen.

2. Wirkmechanismus: Unterschiedliche technische Ansätze

Dispergiermittel – „Doppelte Stabilisierung durch Ladung und Raum“

• Elektrostatische Stabilisierung: Die hydrophilen Gruppen der Dispergiermittel adsorbieren an der Partikeloberfläche und verleihen den Partikeln gleichartige elektrische Ladungen, wodurch sich die Partikel gegenseitig abstoßen und Agglomeration verhindert wird.

• Sterische Stabilisierung: Die hydrophoben Segmente bilden eine Adsorptionsschicht auf der Partikeloberfläche und erzeugen sterische Abstoßungskräfte, die die Dispersion zusätzlich stabilisieren.

Verlaufmittel – „Optimierung durch Oberflächenspannung und Rheologie“

• Reduktion der Oberflächenspannung: Sie verringern die Spannungsunterschiede zwischen Beschichtung und Substrat, um Krater, Blasen oder Fischaugen zu vermeiden.

• Rheologische Anpassung: Sie verlängern die Offenzeit des Films und ermöglichen, dass sich der Lack vor dem Trocknen selbst nivelliert und Pinselspuren ausgleicht.

• Verbesserung der Kompatibilität: Sie fördern die Homogenität zwischen den verschiedenen Komponenten der Beschichtung und verhindern Oberflächenrauhigkeit oder Inkompatibilitäten.

3. Funktionale Wirkung: Unterschiedliche Problemlösungsrichtungen

Hauptwirkungen von Dispergiermitteln

• Verhindern Pigmentsedimentation und Schichttrennung und sichern die Lagerstabilität der Beschichtung.

• Erhöhen die spezifische Oberfläche der Pigmente und verbessern dadurch die Farbintensität und Deckkraft.

• Stabilisieren die Viskosität der Beschichtung, verbessern die Verarbeitbarkeit und reduzieren Agglomerate.

Hauptwirkungen von Verlaufmitteln

• Beseitigen Pinselspuren, Orangenhaut und andere Oberflächenfehler.

• Sorgen für gleichmäßige Lichtreflexion und erhöhen so den Glanzgrad des Films.

• Verbessern den Kontakt zwischen Beschichtung und Substrat und steigern indirekt die Haftung.

4. Auswahllogik: Szenarioabhängige Differenzierung

Auswahl von Dispergiermitteln

• Für anorganische Pigmente (z. B. Titandioxid) werden elektrostatisch stabilisierte Dispergiermittel empfohlen.

• Für organische Pigmente (z. B. Ruß) eignen sich sterisch stabilisierte Dispergiermittel besser.

• Wasserbasierte Beschichtungen erfordern wasserlösliche Dispergiermittel (z. B. Polyacrylate);
  lösemittelbasierte Systeme sollten mit lösemittelkompatiblen Dispergiermitteln (z. B. Polyurethan-Typen) kombiniert werden.

Auswahl von Verlaufmitteln

• Für Streich- oder Rollbeschichtungen sind Acrylat-Verlaufmittel geeignet, um Pinselspuren zu vermeiden.

• Für Spritzlacke eignen sich silikonhaltige Verlaufmittel, die Kraterbildung verhindern.

• Hochglanzlacke profitieren von Polyether-modifizierten Siloxanen;
  Mattlacke sollten kompatible Verlaufmittel mit zusätzlicher Mattierungseigenschaft enthalten.

5. Fazit: Ergänzung statt Ersatz

Dispergiermittel und Verlaufmittel gehören zwar beide zu den Additivsystemen, wirken jedoch in unterschiedlichen Phasen und auf unterschiedliche Zielparameter.
Dispergiermittel entfalten ihre Wirkung hauptsächlich während der Formulierung und Lagerung, indem sie die Pigmentdispersion stabilisieren;
Verlaufmittel wirken während der Applikation und frühen Trocknungsphase, indem sie für eine glatte und fehlerfreie Oberfläche sorgen.

Beide müssen synergistisch eingesetzt werden:
Nur wenn die Pigmente gleichmäßig und stabil dispergiert sind, kann das Verlaufmittel seine volle Wirkung entfalten.
So wird das doppelte Ziel erreicht – stabile Lagerung und perfekt glatte Oberfläche.