DE19939199B4 - Use of polymer-based paints - Google Patents

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Abstract

Lacke auf Polymerbasis dienen als schützende Filme für Felgen von Kraftfahrzeugen gegen Witterungs-, chemische und/oder mechanische Einflüsse. Zur Vermeidung von elektrischer Aufladung sind in den Lacken feinteilige, elektrisch leitende Feststoffpartikel dispergiert.Polymer-based paints serve as protective films for rims of motor vehicles against atmospheric, chemical and / or mechanical influences. To avoid electrical charging finely divided, electrically conductive solid particles are dispersed in the paints.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Lacken auf Polymerbasis zur Herstellung von auf metallischen Objekten, vorzugsweise auf aus Aluminiumwerkstoff bestehenden Felgen von Kraftfahrzeugen, haftenden dekorativen und gegen Witterungs-, chemische und/oder mechanische Einflüsse schützenden Filmen.The The invention relates to the use of polymer-based paints Production of on metallic objects, preferably on Aluminum material existing rims of motor vehicles, adhesive decorative and against weathering, chemical and / or mechanical influences protected Film.

Bekanntlich werden auf aus Aluminiumwerkstoff gegossene Felgen für Kraftfahrzeuge Lacke auf Polymerbasis in dünner Schicht appliziert und bilden durch chemische Reaktion und/oder physikalische Veränderung einen auf den Felgen haftenden festen Film, der dekorative und/oder schützende Eigenschaften gegen Witterungs-, mechanische und/oder chemische Einflüsse besitzt.generally known are used on cast aluminum rims for motor vehicles Polymer-based paints in thinner Layer applied and form by chemical reaction and / or physical change a stuck on the rims solid film, the decorative and / or protective Properties against weathering, mechanical and / or chemical influences has.

Infolge ihrer gegenüber dem Aluminiumwerkstoff isolierend wirkenden Eigenschaften laden sich die Lackfilme elektrostatisch auf, so daß die beim Bremsvorgang entstehenden Abriebteilchen der Bremsbeläge von den Lackfilmen angezogen werden, an diesen haften bleiben und, bedingt durch die Erwärmung der Lackschichten, während der Bremsvorgänge in diese „einbrennen". Die Beseitigung der Abriebteilchen von den Lackfilmen ist mit einem erheblichen Aufwand an Reinigungsmitteln verbunden und vielfach überhaupt nicht mehr möglich.As a result their opposite load insulating properties of the aluminum material the paint films electrostatically, so that the resulting during braking process Abriebteilchen the brake pads of be attracted to the paint films, stick to these and, conditionally by the warming the paint layers while braking operations into this "burn in." The elimination The Abriebteilchen of the paint films is with a considerable Cost of cleaning agents connected and often at all not possible anymore.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht in der Änderung der Zusammensetzung der Lacke auf Polymerbasis, so daß elektrostatische Aufladungen von den Lacken abgeleitet werden, eine ausreichende Temperaturbeständigkeit der Lacke gewährleistet ist und ihre dekorative Wirkung sowie ihr Widerstand gegen Witterungs-, mechanische und/oder chemische Einflüsse erhalten bleibt.The The object underlying the invention consists in the change the composition of the polymer-based paints, so that electrostatic Charges derived from the paints, a sufficient temperature resistance the paints guaranteed is and their decorative effect and their resistance to weathering, mechanical and / or chemical influences is maintained.

Gelöst ist diese Aufgabe durch die Verwendung von Lacken, in die feinteilige, elektrisch leitende Festkörperpartikel dispergiert sind, wobei als elektrisch leitende Feststoffpartikel Bariumsulfatpartikel, welche mit einer Schicht aus mit Antimontrioxid dotiertem Zinndioxid umhüllt sind, eingesetzt werden. Solche Feststoffpartikel sind unter dem Handelsnamen Secon P401 bekannt und in der EP-A-0 459 552 beschrieben.This is solved Task by the use of paints, in the finely divided, electrically conductive solid particles are dispersed, wherein as electrically conductive solid particles Barium sulfate particles containing a layer of antimony trioxide coated doped tin dioxide are to be used. Such solid particles are under the Trade name Secon P401 and described in EP-A-0 459 552.

Die Festkörperpartikel besitzen eine mittlere Teilchengröße d50 von 0,05 bis 5 μm.The solid particles have an average particle size d 50 of 0.05 to 5 microns.

Im Rahmen der weiteren Ausgestaltung der Erfindung enthalten die Lacke eine Pigmentvolumenkonzentration (PVK) von 5 bis 35 %. In diesem PVK-Bereich steigt die elektrische Leitfähigkeit linear bis in den Bereich von PVK 10 % an. Ab diesem Bereich wird die Wahrscheinlichkeit größer, daß die zusätzlich eingebrachten elektrisch leitenden Festkörperpartikel näher an die bereits vorhandenen Partikel heranrücken und sich ein enges Netz elektrisch leitender Pfade ausbildet. Ab dem Bereich von PVK 25 % steigt die elektrische Leitfähigkeit nicht mehr linear an und erreicht im Bereich von PVK 30 % ihr Optimum. Durch die erfindungsgemäße PVK von 5 bis 35 % läßt sich ein Oberflächenwiderstand von 102 bis 109 Ohm erreichen, so daß im Sinne der Aufgabenstellung ein Haften der Abriebteilchen der Bremsbeläge an den die Felgen schützenden Lackfilmen unterbleibt.In the context of the further embodiment of the invention, the paints contain a pigment volume concentration (PVC) of 5 to 35%. In this PVK area, the electrical conductivity increases linearly up to the area of PVK 10%. From this range, the probability increases that the additionally introduced electrically conductive solid particles move closer to the already existing particles and forms a narrow network of electrically conductive paths. From the PVC 25% range, the electrical conductivity no longer increases linearly and reaches its optimum within the range of PVK 30%. By the PVK according to the invention of 5 to 35%, a surface resistance of 10 2 to 10 9 ohms can be achieved, so that in the sense of the task sticking of the debris of the brake pads on the paint films protecting the rims is omitted.

Den Lacken können als weitere elektrisch leitende Festkörperpartikel ein oder mehrere der Stoffe Ruße, Metallpulver, metallische Eisenpigmente, magnetische Eisenoxide, Eisenglimmer, Ferrite, mit einer elektrisch leitenden Schicht versehene Glimmerplättchen, Metalleffektpigmente, Perlglanzpigmente, halbleiterdotiertes Titandioxid, halbleiterdotierte Lithopone und organische Additive zugesetzt werden.The Paints can as further electrically conductive solid particles one or more of the substances soot, Metal powders, metallic iron pigments, magnetic iron oxides, Iron mica, ferrites, provided with an electrically conductive layer Mica flakes, Metallic effect pigments, pearlescent pigments, semiconductor-doped titanium dioxide, semiconductor-doped lithopones and organic additives are added.

Die eine elektrostatische Aufladung der Lacke verhindernde Menge an elektrisch leitenden Festkörperpartikel und die daraus resultierende Leitfähigkeit des Gesamtsystems wird nach der Perkolationstheorie ermittelt, d. h. es werden soviele elektrisch leitende Festkörperpartikel in die Lacke eingebracht, daß sich in den Lacken ein Netzwerk elektrisch leitfähiger Pfade ausbildet, über die die elektrostatische Ladungen abfließen können.The an electrostatic charge of the paints preventing amount of electrically conductive solid particles and the resulting conductivity of the overall system becomes determined by the percolation theory, d. H. it will be so many electrically conductive solid particles introduced into the paints that in the paints forms a network of electrically conductive paths over the the electrostatic charges can flow away.

Im übrigen hat sich herausgestellt, daß bei einer PVK von 10 bis 35 % elektrisch leitender Festkörperpartikel bis zu 50 % durch nicht leitende Füllstoffe/Pigmente ersetzbar sind, wenn die elektrisch leitenden Festkörperpartikel und die nicht leitenden Füllstoffe/Pigmente homogen dispergiert sind.Otherwise has turned out that at a PVK of 10 to 35% electrically conductive solid particles Up to 50% can be replaced by non-conductive fillers / pigments are when the electrically conductive solid particles and not conductive fillers / pigments are homogeneously dispersed.

Durch die geeignete Wahl und Kombination der einzelnen nicht leitenden Füllstoffe/Pigmente und der elektrisch leitenden Festkörperpartikel kann praktisch jeder Lack auf Polymerbasis antistatisch ausgestattet werden. Damit kann erfindungsgemäß für jede beliebige dekorative Gestaltung ein geeigneter Lack formuliert werden.By the appropriate choice and combination of each non-conductive Fillers / pigments and the electrically conductive solid particles can be practical Each polymer-based paint is antistatically finished. In order to can according to the invention for any decorative design formulated a suitable paint.

Durch die Zugabe von 0,05 bis 20 % PVK transparentem Titandioxid der Rutil-Modifikation mit einer mittleren Teilgröße d50 von 5 bis 500 nm entstehen winkelunabhängige (Farbtoneffekte) und winkelabhängige (Frosteffekte) Veränderungen. Gleichzeitig wird durch die Zugabe des Titandioxids eine besondere Stabilität gegen UV-A- und UV-B-Stahlung erzielt. Die Titandioxid-Teilchen können zusätzlich auch eine anorganische Dotierung aufweisen. Die Dotierung mit Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid verändert dabei die Wetterbeständigkeit der Lacke. Um die Benetzbarkeit und die damit verbundene Dispergierbarkeit der Titandioxid-Teilchen weiter zu verbessern, können diese zweckmäßigerweise einer organischen Nachbehandlung unterworfen werden.The addition of 0.05 to 20% PVK transparent titanium dioxide of the rutile modification with an average particle size d 50 of 5 to 500 nm produces angle-independent (color tone effects) and angle-dependent (frost effects) changes. At the same time, the addition of titanium dioxide achieves a particular stability against UV-A and UV-B radiation. The titanium dioxide particles may additionally have an inorganic doping. The doping with aluminum oxide or zirconium oxide changes the weather resistance of the paints. In order to further improve the wettability and the associated dispersibility of the titanium dioxide particles, they can be suitably subjected to an organic aftertreatment.

Die Erfindung ist nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert:
Auf aus Aluminiumgußwerkstoff bestehende Felgen wird ein Klarlack mit einem transpartenten, elektrisch leitenden Bariumsulfat aufgetragen. Der Klarlack hat folgende Zusammensetzung: Silikonharz 30,7 Gew.-% Xylol 27,3 Gew.-% Butylacetat 9,8 Gew.-% Sacon P 104 32,2 Gew.-% The invention is explained in more detail below by means of an exemplary embodiment:
On rims made of cast aluminum, a clear coat with a transparent, electrically conductive barium sulfate is applied. The clearcoat has the following composition: silicone resin 30.7% by weight xylene 27.3% by weight butylacetate 9.8% by weight Sacon P 104 32.2% by weight

Nach längerer Betriebsdauer wurden die Felgen optisch beurteilt. Es zeigt sich, daß auf den Lackschichten keine Abriebteilchen der Bremsbeläge haften geblieben waren.To longer Operating time, the rims were visually assessed. It appears, that on the paint layers adhere no abrasion particles of the brake pads remained.

Demnach werden durch die erfindungsgemäße Lösung genügend elektrisch leitende Festkörperpartikel eingebracht, die in den Lackfilmen ein Netzwerk elektrisch leitender Pfade ausbilden, über die gezielt elektrische Ladungen abfließen können. Durch die Auswahl hitzebeständiger Polymere wird auch das „Einbrennen" einzelner Abriebteilchen der Bremsbeläge verhindert. Der Oberflächenwiderstand der Lacke betrug in beiden Fällen 103 Ohm.Accordingly, by the inventive solution sufficient electrically conductive solid particles are introduced, which form a network of electrically conductive paths in the paint films, can flow through the targeted electrical charges. The choice of heat-resistant polymers also prevents the "burn-in" of individual wear particles of the brake linings, the surface resistivity of which was 10 3 ohms in both cases.

Claims (8)

Verwendung von Lacken auf Polymerbasis zur Herstellung von auf metallischen Objekten, vorzugsweise von aus Aluminiumgußwerkstoff, bestehenden Felgen von Kraftfahrzeugen, haftenden dekorativen und gegen Witterungs-, chemische und/oder mechanische Einflüsse schützenden Filmen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Lacken feinteilige, elektrisch leitende Feststoffpartikel dispergiert sind, wobei als elektrisch leitende Feststoffpartikel Bariumsulfatpartikel, welche mit einer Schicht aus mit Antimontrioxid dotiertem Zinndioxid umhüllt sind, eingesetzt werden und als zusätzliche weitere elektrisch leitende Festkörperpartikel Ruße, Metallpulver, metallische Eisenpigmente, magnetische Eisenoxide, Eisenglimmer, Ferrite, Zinkoxid, mit einer elektrisch leitenden Schicht versehene Glimmerplättchen, Metalleffektpigmente, Perlglanzpigmente, halbleiterdotiertes Titandioxid, halbleiterdotierte Lithopone und organische Additive einzeln oder zu mehreren eingesetzt werden können.Use of polymer-based paints for the production of metallic objects, preferably of aluminum casting, existing rims of motor vehicles, adhesive decorative and against weathering, chemical and / or mechanical influences protective films, characterized in that finely divided, electrically conductive solid particles in the paints are used as electrically conductive solid particles barium sulfate particles, which are coated with a layer of antimony trioxide doped tin dioxide are used as additional additional electrically conductive solid particles carbon blacks, metal powder, metallic iron pigments, magnetic iron oxides, iron mica, ferrites, zinc oxide, with an electric conductive layer provided mica flakes, metallic effect pigments, pearlescent pigments, semiconductor doped titanium dioxide, semiconductor doped lithopones and organic additives can be used individually or in several. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperpartikel eine mittlere Teilchengröße d50 von 0,05 bis 5 μm besitzen.Use according to Claim 1, characterized in that the solid particles have an average particle size d 50 of 0.05 to 5 μm. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pigmentvolumenkonzentration (PVK) der Festkörperpartikel 5 bis 35 %, vorzugsweise 10 bis 30 %, beträgt.Use according to claim 1 or 2, characterized that the Pigment Volume Concentration (PVK) of the solid particles 5 to 35%, preferably 10 to 30%. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 50 % der PVK der Festkörperpartikel durch nicht elektrisch leitende Pigmente und/oder Füllstoffe ersetzbar sind.Use according to one of Claims 1 to 3, characterized that until to 50% of the PVK of the solid particles by non-electrically conductive pigments and / or fillers are replaceable. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch nicht leitende Pigmente Titandioxid der Rutil-Modifikation eingesetzt werden.Use according to one of Claims 1 to 4, characterized that as electrically non-conductive pigments titanium dioxide of the rutile modification be used. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Titandioxid eine mittlere Teilchengröße d50 von 5 bis 500 nm besitzt und mit einer PVK von 0,05 bis 20 eingesetzt wird.Use according to claim 5, characterized in that the titanium dioxide has a mean particle size d 50 of 5 to 500 nm and is used with a PVK of 0.05 to 20. Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Titandioxidpigmente eine anorganische Dotierung, vorzugsweise aus Aluminiumoxid oder Zirkoniumoxid, aufweisen.Use according to claim 5 or 6, characterized that the Titanium dioxide pigments an inorganic doping, preferably from Alumina or zirconia. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerbasis aus Celluloseacetobutyrat/Polyester/Melaminharz besteht.Use according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the polymer base is composed of Cellulose Acetobutyrate / polyester / melamine resin consists.
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