L’une des applications potentielles les plus importantes des résines photodurcissables concerne la protection de surface d’objets tridimensionnels de grande dimension par des revêtements très résistants, tels que les vernis de finition des carrosseries automobiles. C’est un marché qui est de loin supérieur à celui de l’ensemble des applications « UV-curing » actuelles. Par rapport aux vernis thermodurcissables à base de solvant qui nécessitent une cuisson à 130°C durant 20 minutes, les vernis UV présentent l’avantage d’émettre beaucoup moins de composés organiques volatils (pas de solvant) et de gaz à effet de serre (faible consommation d’énergie durant le durcissement ultrarapide à température ambiante). Par ailleurs, leurs propriétés mécaniques (résistance à la rayure et à l’abrasion) s’avèrent supérieures à celles des vernis thermodurcissables actuellement employés.

Deux facteurs principaux ont empêché jusqu’à présent le développement de la technologie UV dans ce secteur industriel :

• leur tenue insuffisante des vernis UV aux photovieillissement, un problème que nous avons récemment résolu (voir ci-dessous) ;

• l’absence de durcissement de la résine UV dans les zones d’ombres d’objets tridimensionnels de forme complexe, ce qui crée des points de corrosion.

Pour résoudre ce dernier problème, Prof C.Decker et Dr K.ZAHOUILY ont développé en 2000, en collaboration avec la BASF et DUPONT, des résines hybrides qui durcissent à la fois par irradiation UV et par un court chauffage à 130°C. Ces systèmes « dual-cure » mettent en œuvre la photopolymérisation de résines acryliques multifonctionnelles et la réticulation thermique par polycondensation de groupements isocyanates et alcools. Deux types de systèmes dual cure ont été étudiés :

• un oligomère acrylique téléchélique porteur de fonctions hydroxyles associé à un triisocyanate (DUPONT) ;

• un oligomère acrylique téléchélique porteur de fonctions isocyanates associé à un triol (BASF).

Ainsi la photopolymérisation se développe rapidement dans les deux systèmes, le durcissement thermique dans les zones d’ombre s’avère plus efficace dans le premier type de résine. On parvient de cette façon à assurer une protection efficace et durable de l’ensemble de la structure tridimensionnelle ainsi traitée.

Il convient de souligner que le même type de résine « dual-cure » a été utilisé avec succès pour réticuler en profondeur des laques pigmentées et des peintures de forte épaisseur ( 200 µm), ce qu’il n’était pas possible de réaliser avec une résine UV classique. Il faut toutefois noter que la polycondensation des groupements isocyanates et alcools intervient lentement déjà à température ambiante, ce qui réduit la durée de vie de la formulation et oblige à opérer selon le mode bicomposant.

Par ailleurs, riche de ce profond savoir-faire Photon & Polymers, développe actuellement des formulations Inkjet dual-cure performantes présentant une excellente adhésion et une meilleure résistance à la l'abrasion sur des support jusque là difficilement utilisable pour des applications inkjet.