DE3885217T2

DE3885217T2 - Beschichtungszusammensetzung für Wagenräder.

Info

Publication number: DE3885217T2
Application number: DE88112542T
Authority: DE
Inventors: Takashi Ban; Yasuo Daimon; Akio Fujinaka; Kimio Ochiai
Original assignee: Osaka Yuki Kagaku Kogyo KK; Asahi Malleable Iron Co Ltd
Current assignee: Osaka Yuki Kagaku Kogyo KK; Asahi Tec Corp
Priority date: 1987-09-09
Filing date: 1988-08-02
Publication date: 1994-03-10
Anticipated expiration: 2008-08-03
Also published as: KR960000975B1; JP2559598B2; US4895887A; EP0306700A3; ATE96457T1; CA1327666C; DE3885217D1; JPS6469674A; KR890005301A; EP0306700A2; EP0306700B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungs-Zusammensetzung und ein Rad für Fahrzeuge, auf dem die Beschichtungszusammensetzung aufgetragen ist, und insbesondere betrifft sie eine Beschichtungszusammensetzung, die ausgezeichnete adhäsive Eigenschaften gegenüber einem Substrat aufweist, und die Korrosionsbeständigkeit insbesondere gegen Fadenkorrosion, Beständigkeit gegen Fleckenbildung, Wetterbeständigkeit, Abrieb- bzw. Kratzfestigkeit und Schlagbiegefestigkeit aufweist, und sie betrifft ein Wagenrad mit hervorragenden Filmeigenschaften, das durch Auftragen der Beschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche des Rades hergestellt wird.

(A) Organischer Harzanstrich

Bisher wird ein organischer Harzanstrich, wie ein Acrylharzanstrich, ein Epoxyharzanstrich oder ein Urethanharzanstrich auf die Oberfläche eines Rades für Fahrzeuge aufgetragen, um das Aussehen zu verbessern und das Rad zu schützen. Es sind jedoch viele Vorgänge und Kosten erforderlich, um mit dem organischen Harzanstrich auf dem Rad einen korrosionsbeständigen Anstrichfilm zu bilden, da das Fahrzeugrad mit dem organischen Harzanstrich überlackiert werden muß damit es einen dicken Film ausbildet, der eine Dicke von etwa 100 um aufweist.
Der organische Harzanstrich weist eine geringe Korrosionsbeständigkeit auf. Wenn die Oberfläche eines Fahrzeugrades, das aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, mit dem Anstrich überzogen wird, tritt demgemäß das Problem auf, daß auf der Oberfläche Fadenkorrosion entsteht. Mit anderen Worten, hauptsächlich aufgrund der Beschaffenheit der Straßenoberfläche entsteht im Laufe der Zeit auf der Oberfläche des aus Aluminiumlegierung hergestellten Fahrzeugrades, das mit einem klaren Anstrich aus eine organischen Harz beschichtet ist, eine Fadenkorrosion. Um die Fadenkorrosion zu verhindern, sind viele Untersuchungen durchgeführt worden, es sind jedoch noch keine organischen Harzanstriche hergestellt worden, die eine Beständigkeit gegen Fadenkorrosion aufweisen.
Der organische Harzanstrich weist auch den Mangel auf, daß der gebildete Anstrichfilm leicht zerkratzt wird und daß Flecken, die durch Bremsklötze und dergleichen hervorgerufen werden, an der Oberfläche des Anstrichfilmes haften.

(B) Anorganischer Anstrich (Alkalischer Metallsilikat- Anstrich)

Es wurde das Auftragen eines alkalischen Metallsilikat-Anstrichs, der einer der anorganischen Anstriche ist, auf ein Rad für Fahrzeuge untersucht, ihm die zuvor genannten Probleme bei organischen Harzanstrichen zu lösen. Als Ergebnis wurde gefunden daß die Fadenkorrosionsbeständigkeit, die Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung und die Kratzfestigkeit verbessert sind. Der alkalische Metallsilikat-Anstrich konnte jedoch für Anwendungen in der Praxis nicht aufgetragen werden, da einige Probleme auftreten, nämlich daß die Verarbeitbarkeit beim Beschichten von alkalischem Metallsilikat- Anstrich schlecht ist, daß der gebildete Anstrichfilm wegen thermischer Ausdehnung oder thermischer Schrumpfung leicht reißt bzw. rissig wird und daß aufgrund des in dem Anstrichfilm verbliebenen alkalischen Metalles Ausblühungen entstehen.

(C) Zusammengesetzter anorganisch-organischer Anstrich (Siliziumdioxid-Organosilan-Anstrich)

Es ist ein Siliziumdioxid-Organosilan-Anstrich, einer der zusammengesetzten anorganisch-organischen Anstriche, als ein Beschichtungsmaterial entwickelt worden, das hauptsächlich auf die Oberfläche eines Materials aufgetragen wird, das aus einem organischen Harz wie Polymethylmethacrylat oder Polycarbonat hergestellt ist, um einen Anstrichfilm bereitzustellen, der Abriebbeständigkeit aufweist.
Der Siliziumdioxid-Organosilan-Anstrich ist beispielsweise in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 39691/1977, der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 87736/1979, der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 94971/1980, der USP 3,986,997 und dergleichen vorgeschlagen worden.
Es wurde nun gefunden, daß wenn diese Anstriche als Schutzüherzuge auf die Oberfläche des Rades für Fahrzeuge aufgetragen werden, die Anstriche eine Beständigkeit gegenüber Fadenkorrosion, Beständigkeit gegen Fleckenbildung und Kratzfestigkeit bewirken, wie dies auch mit dem alkalischen Metallsilikat-Anstrich der Fall ist. Die Anstriche weisen jedoch die folgenden Probleme auf.
(i) Mit den Anstrichen wird kein dicker Anstrichfilm gebildet. Die entsprechende Dicke des Anstrichfilmes beträgt, wenn die Anstriche angewendet werden, nicht mehr als 10 um. Wenn die Dicke nicht mehr als 10 um beträgt, entstehen in den Anstrichfilm aufgrund thermischer Schrumpfung, beschleunigter Bewitterungstests und dergleichen Risse. Es ist jedoch im allgemeinen erforderlich, daß die Dicke des schützenden Anstrichfilms, der auf der Oberfläche des Rades für Fahrzeuge gebildet wird, nicht weniger als etwa 20 um beträgt, um dem Rad Korrosionsbeständigkeit zu verleihen. Im besonderen ist es wichtig, die Dicke des Anstrichfilmes zu steuern mit dem die Oberfläche der Fahrzeugräder, bei denen das Substrat eine Aluminium-Guß-Legierung ist, beschichtet ist. Wenn die Dicke des Anstrichsfilms weniger als 20 um beträgt, bilden sich in dem Anstrichfilm leicht feine Löcher bzw. Gasblasen und es tritt das Problem der Korrosionsbeständigkeit auf, da die Oberfläche des Gußes rauh ist und viele Gaseinschlüsse aufweist.
ii) Der mit den Anstrichen gebildete Anstrichfilm ist ein harter, glasiger Film, der eine Bleistifthärte von 6 H bis 9 H und eine geringe Schlagbiegefestigkeit aufweist. Wenn ein Fahrzeug, das mit einem aus einer Aluminiumlegierung hergestellten Rad ausgestattet ist, das mit dem Überzug beschichtet ist, einem Lauftest unterzogen wird, wurden auf dem Anstrichfilm viele Splitter, die durch Aufprallen von Sand oder kleinen Steinen auf das Rad erzeugt werden, gefunden.
EP-A-47 160 beschreibt die Beschichtung eines Polyesterfilms mit einer Zusammensetzung auf der Basis von kolloidalem Siliziumdioxid, einem Silanol, einem multifunktionellen Acrylatmonomeren (SiO&sub2; und Silanol wurden vorher umgesetzt) und der UV-gehärtet ist. Die Beschichtung wird als abriebfest beschrieben.
Eine andere abriebfeste Beschichtung auf Metallen mit einer Zusammensetzung, die kolloidales Siliziumdioxid, das vorher mit einem Silanol, z.B. Methacryloxypropylsilanol, umgesetzt wurde, Zinnoctoat enthält, wobei die Zusammensetzung wärmehärtbar ist, ist in der EP-A-48 114 beschrieben.
Die EP-A-180 129 beschreibt ebenfalls eine abriebfeste Beschichtung auf Kunststoff oder Glas mit Silikonen (die bei der Hydrolyse von Alkyltrialkoxysilanen entstehen) oder Polyacrylestern und Siliziumdioxid unter Wärmehärtung. In Chem. Abstr. 91, 159123 (1979) wird eine korrosionsbeständige Beschichtung beschrieben, die Dimethylsiloxanpolymer, Polybuten, SiO&sub2;, Metallseife und Metallpigmente enthält.
In der US-A-4, 518, 722 ist ein Diffusionsanstrich beschrieben, der Trialkylsilanol kolloidales Siliziumdioxid und granülares PTFE enthält und der unter Erwärmung gehärtet wird.
Die in den zuvor genannten Dokumenten beschriebenen Beschichtungen erfüllen jedoch nicht die Anforderungen zur Lösung der zuvor genannten Probleme.
Wie zuvor erwähnt, ist noch kein Anstrich entwickelt worden, der in ausreichender Weise Eigenschaften aufweist, wie sie für einen Anstrich erforderlich sind, der als Überzug auf ein Rad für Fahrzeuge aufgetragen wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor genannten Probleme zu lösen und eine Beschichtungszusammensetzung bereitzustellen, deren Beständigkeit gegen Korrosion, insbesondere Fadenkorrosion, Beständigkeit gegen Fleckenbildung, Wetterbeständigkeit, Kratzfestigkeit und Schlagbiegefestigkeit hervorragend ist und die einen Schutz der Oberfläche des Fahrzeugrades bewirkt, und ein Fahrzeugrad bereitzustellen, das ausgezeichnete Anstrichfilmeigenschaften aufweist, wobei das Rad durch Beschichten mit der Beschichtungszusammensetzung hergestellt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Beschichtungszusammensetzung bereitgestellt, umfassend
(a) 20 bis 60 Gew.-% kolloidales Siliziumdioxid,
(b) 20 bis 60 Gew.-% eines partiellen Kondensates eines Organoalkoxysilan-Hydrolysats,
(c) 5 bis 40 Gew.-% eines Polymeren oder eines Copolymeren aus ungesättigten ethylenischen Monomeren,
(d) 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels und
(e) 150 bis 550 Gew.-% eines Solvens, das Glycolderivate als eine unerläßliche Komponente enthält, wobei jede der Komponenten (a), (b), (c), (d) und (e) auf die gesamten festen Komponenten der Beschichtungszusammensetzung bezogen ist und sie betrifft ein Rad für Fahrzeuge, das mit der Beschichtungszusammensetzung beschichtet ist.
Diese und andere Gegenstände der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann nach Betrachtung der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche ersichtlich sein.
Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird hergestellt durch Dispergieren und Mischen des Gemischs, das dadurch erhalten wird, daß man ein Polymeres oder ein Copolymeres aus ungesättigten ethylenischen Monomeren, ein oberflächenaktives Mittel und ein Solvens, das Glycolderivate als eine unerläßliche Komponente enthält, zu einer Dispersion eines partiellen Kondensats aus kolloidalem Siliziumdioxid-Organoalkoxysilan-Hydrolysat zusetzt, das hergestellt wird durch Hydrolysieren eines Organoalkoxysilans, das durch die allgemeine Formel: R¹Si(OR&sub2;)&sub3; dargestellt wird, wobei R¹ eine Gruppe, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Alkyl-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, einer Vinyl-Gruppe, einer 3,4- Epoxycyclohexylethyl-Gruppe, einer γ-Glycidoxypropyl-Gruppe, einer γ-Methacryloxypropyl-Gruppe, einer γ-Mercaptopropyl- Gruppe und einer γ-Chloropropyl-Gruppe ist, und R² eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Aryl- Gruppe ist oder eines Gemischs aus den Organoalkoxysilanen in einem Dispersionsgemisch aus saurem wäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid und nichtwäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendete kolloidale Siliziumdioxid (a) ist kolloidales Siliziumdioxid, das durch Dispergieren eines Siliziumdioxids mit einem hohen Molekulargewicht in Wasser, einem organischen Solvens wie Alkohol oder einer Kombination der beiden hergestellt wird. Das kolloidale Siliziumdioxid (a) wird vorzugsweise in Form eines Gemisches aus wäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid und nichtwäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid verwendet, um die Lagerungsheständigkeit der Beschichtungszusammensetzung zu verbessern. Darüberhinaus ist es bevorzugt, daß das Gemisch aus dem wäßrigen kolloidalen Siliziumdioxid und dem nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxid mindestens 20 Gew.-% des nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids enthält. Wenn der Gehalt des nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids weniger als 20 Gew.-% beträgt, ist die Lagerungsbeständigkeit der Beschichtungszusammensetzung erniedrigt.
Die durchschnittliche Teilchengröße des kolloidalen Siliziumdioxids (a) liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 5 bis 150 mum, bevorzugter innerhalb eines Bereichs von 5 bis 30 mum. Wenn die durchschnittliche Teilchengröße weniger als 5 mum beträgt, ist die Beschichtungszusammensetzung für praktische Anwendungen nicht effektiv und wenn die durchschnittliche Teilchengröße mehr als 150 mum beträgt, kann kein transparenter Anstrichfilm gebildet werden.
Es ist bevorzugt, daß der pH der Dispersion des kolloidalen Siliziumdioxids (a) innerhalb eines Bereiches von 2 bis 4 liegt. Wenn die Zusammensetzung basisch ist, ist die Lagerungsbeständigkeit der Zusammensetzung erniedrigt. Es ist bevorzugt, daß der Siliziumdioxidgehalt in der Dispersion aus kolloidalem Siliziumdioxid innerhalb eines Bereiches von 10 bis 50 Gew.-% liegt.
Die zuvor genannte Dispersion aus kolloidalem Siliziumdioxid ist auf dem Gebiet der Technik bereits bekannt und ist als wäßriges kolloidales Siliziumdioxid, welches durch Dispergieren von Siliziumdioxid mit einem hoben Molekulargewicht in Wasser hergestellt wird und als nichtwäßriges kolloidales Siliziumdioxid, das durch Dispergieren von Silikaanhydrid mit einem hohen Molekulargewicht in einem alkoholischen Solvens hergestellt wird, im Handel erhältlich.
Es ist bevorzugt, daß der Gehalt an kolloidalem Siliziumdioxid 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der festen Komponenten, die in der Beschichtungszusammensetzung enthalten sind, beträgt. Wenn der Gehalt des kolloidalen Siliziumdioxids weniger als 20 Gew.-% beträgt, ist die Härte des Anstrichfilms herabgesetzt, und wenn der Gehalt mehr als 60 Gew.-% beträgt ist die Schlagbiegefestigkeit des Anstrichfilms erniedrigt.
Das partielle Kondensat aus Organoalkoxysilan-Hydrolysat wird hergestellt durch Hydrolysieren des Organoalkoxysilans, das durch die allgemeine Formel: R¹Si(OR²)&sub3; dargestellt ist, wobei R¹ und R² die zuvor angegebene Bedeutung aufweisen. Unter den Organoalkoxysilanen ist Methyltrihydroxysilan unter dem Gesichtspunkt der Härte eines Anstrichfilms und der Wirtschaftlichkeit bevorzugt. Eine geringe Menge anderer Organoalkoxysilane kann mit dem Organoalkoxysilan gemischt werden. Es ist bevorzugt daß mindestens 80 Gew.-% des Organohydroxysilans aus Methyltrihydroxysilan bestehen. Es ist bevorzugt daß der Gehalt des partiellen Kondensats aus Organoalkoxysilan-Hydrolysat 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge der festen Komponenten der Beschichtungszusammensetzung, beträgt. Wenn der Gehalt weniger als 20 Gew.-% beträgt ist die Adhäsionseigenschaft des Anstrichfilms auf ein Substrat erniedrigt, und wenn der Gehalt mehr als 60 Gew.-% beträgt, ist die Schlagbiegefestigkeit herabgesetzt.
Beispiele für die ungesättigten ethylenischen Monomeren, die für das Polymer oder für das Copolymer (c) verwendet werden, sind beispielsweise Acrylester und Methacrylester wie Methylacrylat, Ethylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, t- Butylacrylat, 2-Hydroxyethylacrylat, 2-Hydroxypropylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, n-Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxypropylmethacrylat, Dimethylaminoethylmethacrylat, Diethylaminoethylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Methoxydiethylenglycolacrylat, Methoxydiethylenglycolmethacrylat, Methoxytetraethylenglycolmethacrylat und Allylmethacrylat. Eine geringe Menge anderer Monomerer, wie Styrol, kann mit den zuvor genannten Monomeren gemischt werden.
Es ist bevorzugt, daß der Gehalt des Polymeren oder des Copolymeren, das aus den ungesättigten ethylenischen Monomeren hergestellt wird, 5 bis 40 Gew.% bezogen auf die Gesamtmenge der festen Komponenten, die in der Beschichtungszusammensetzung enthalten sind, beträgt. Wenn die Menge weniger als 5 Gew.-% beträgt kann kein dicker Anstrichfilm hergestellt werden, der eine Dicke von mindestens 20 um aufweist, was für das Fahrzeugrad erforderlich ist. Rißbildung durch thermische Schrumpfung des Anstrichfilms und dergleichen kann nicht verhindert werden und die Schlagbiegefestigkeit des Anstrichfilms kann nicht verbessert werden. Darüberhinaus weist der Anstrichfilm Schwierigkeiten bezüglich der Korrosionsbeständigkeit auf. Wenn der Gehalt des Polymeren oder des Copolymeren mehr als 40 Gew.-% beträgt, sind die Eigenschaften des Anstrichfilms, wie Härte, Kratzfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung herabgesetzt.
Es ist bevorzugt, daß das oberflächenaktive Mittel (d), das in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist. Wenn das in der Beschichtungszusammensetzung verwendete anionische oder kationische oberflächenaktive Mittel verwendet wird, treten Schwierigkeiten bezüglich der Lagerungsbeständigkeit der Beschichtungszusammensetzung auf.
Beispiele für das nichtionische oberflächenaktive Mittel sind beispielsweise im Handel erhältliche Mittel, wie Polyethylenglycole, mehrwertige Alkohole, Polyethylenimine, Acetylenalkohole, Verbindungen, die fluorierte Alkyl-Gruppen aufweisen und Silikone.
Die Beschichtungseigenschaften für die Beschichtungszusammensetzung für ein Fahrzeugrad wird dadurch verbessert, daß man das oberflächenaktive Mittel in die Beschichtungszusammensetzung einschließt, und dadurch die Verarbeitbarkeit für das Beschichten mit der Beschichtungszusammensetzung verbessert wird und ein einheitlicher Anstrichfilm gebildet werden kann. Wenn ein durch Gießen hergestelltes Fahrzeugrad, wie ein aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes Fahrzeugrad, mit der Beschichtungszusammensetzung beschichtet wird, ist es insbesondere wichtig, daß das oberflächenaktive Mittel in der Beschichtungszusammensetzung enthalten ist. Da die Oberfläche des Gußes viele unebene Bereiche und Löcher aufweist, sind für die Beschichtungszusammensetzung hervorragende Beschichtungseigenschaften erforderlich. Wenn die Beschichtungszusammensetzung, in der das oberflächenaktive Mittel nicht enthalten ist, auf den Guß aufgetragen wird, ist nicht nur die Verarbeitbarkeit beim Beschichten verschlechtert, sondern es entstehen auch Gaseinschlüsse in dem gebildeten Anstrichfilm. Wenn der Anstrichfilm Gaseinschlüsse aufweist, treten Schwierigkeiten bezüglich der Korrosionsbeständigkeit auf.
Es ist bevorzugt, daß der Gehalt des oberflächenaktiven Mittels 0,1 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamten festen Komponenten, die in der Beschichtungszusammensetzung enthalten sind, beträgt.
Das Solvens (e) ist eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus niederen aliphatischen Alkoholen, Glycolderivaten und Ketonderivaten. Es ist unerläßlich, daß das Solvens die Glycolderivate enthält. Es ist bevorzugt, daß der Gehalt der Glycolderivate nicht weniger als 10 Gew.-% beträgt. Wenn die Glycolderivate nicht in der Beschichtungszusammensetzung enthalten sind, weist die Beschichtungszusammensetzung nicht nur Schwierigkeiten bezüglich der Lagerungsbeständigkeit auf, sondern es ist auch die Verarbeitbarkeit beim Beschichten verschlechtert und das Aussehen des Anstrichfilms ist vermindert.
Beispiele für die in der vorliegenden Erfindung verwendeten niederen aliphatischen Alkohole sind beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, isopropanol, n-Butanol, t- Butanol und dergleichen. Beispiele für die Glycolderivate sind z.B. Ethylenglycol, Propylenglycol, Butylenglycol, Ethylenglycolmonoethylether, Ethylenglycolmonobutylether Ethylenglycolacetatmonoethylether und dergleichen. Beispiele für die Ketonderivate sind beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon und dergleichen. Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Solvens enthält eine geringe Menge Wasser, das aus dem wäßrigen kolloidalen Siliziumdioxid und dergleichen stammt.
Ein repräsentatives Beispiel für das Verfahren zur Herstellung der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist wie folgt.
Das zuvor genannte Organoalkoxysilan wird in der sauren Dispersion von kolloidalem Siliziumdioxid hydrolysiert, die durch Mischen des wäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids mit dem nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxid hergestellt wird, wobei man eine einheitliche Dispersion aus einem Organohydroxysilan, der allgemeinen Formel R¹Si(OH)&sub3;, worin R¹ die zuvor angegebene Bedeutung aufweist, sowie einem partiellen Kondensat des Organohydroxysilans und einem kolloidalen Siliziumdioxid erhält, zu der ein Polymer oder ein Copolymer aus ungesättigten ethylenischen Monomeren, ein oberflächenaktives Mittel und ein Solvens zugegeben werden, das Glycolderivate als eine unerläßliche Komponente enthält und anschließend wird dann das Gemisch dispergiert, wodurch eine Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
Das Verfahren zur Herstellung einer Beschichtungs- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird im folgenden genauer beschrieben.
Ein mit einem Rührer ausgestattetes Reaktionsgefäß wird mit dem wäßrigen kolloidalen Siliziumdioxid und dem nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxid und dann mit dem Organoalkoxysilan beschickt. Das Gemisch wird unter Rühren bei einer Temperatur von 10 bis 80 ºC etwa 1 bis 5 Stunden lang umgesetzt. Ein Teil des nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids kann nach der Reaktion zugesetzt werden. Wenn das Organoalkoxysilan hydrolysiert ist, kann dem Reaktionsgemisch eine geringe Menge Katalysator zugesetzt werden. Es ist jedoch bevorzugt, daß der Katalysator dem Reaktionsgemisch nicht zugesetzt wird.
Das Polymer oder das Copolymer der zuvor genannten ungesättigten ethylenischen Monomere, ein oberflächenaktives Mittel und ein Glycolderivate als eine unerläßliche Komponente enthaltendes Solvens werden der Dispersion des so erhaltenen partiellen Kondensats des kolloidalen Siliziumdioxid-Organoalkoxysilan-Hvdrolysats zugesetzt und das Gemisch sorgfältig dispergiert und zusammengemischt, wobei die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhalten wird.
Der Feststoffgehalt in der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird so eingestellt, daß er durch Zugabe des zuvor genannten Solvens innerhalb eines Bereichs von 15 bis 40 Gew.-% liegt. Wenn der Feststoffgehalt weniger als 15 Gew.-% beträgt ist es schwierig, die Dicke des Anstrichfilms zu kontrollieren und die Bearbeitbarkeit bei der Beschichtung ist erniedrigt. Wenn der Feststoffgehalt mehr als 40 Gew.-% beträgt, ist die Lagerungsbeständigkeit der Beschichtungszusammensetzung herabgesetzt.
Additive wie Verdickungsmittel und Antischaummittel und Färbemittel wie Pigmente und Farbstoffe können der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung nach Bedarf zugesetzt werden.
Das Verfahren zum Beschichten eines Fabrzeugrads mit der Beschichtungszusammensetzung und Härten der Beschichtung ist im folgenden beschrieben.
Zunächst wird die Oberfläche des Rades mit der Beschichtungszusammensetzung beschichtet. Als Verfahren zum Beschichten mit der Beschichtungszusammensetzung können übliche Verfahren, wie Flow-Coating, Sprühbeschichten und Beschichten durch Tauchen angewendet werden. Der Anstrichfilm wird 10 bis 30 Minuten lang auf eine Temperatur von 100 bis 200 ºC erhitzt, was einen Anstrichfilm ergibt, der hervorragende adhäsive Eigenschaften gegenüber dem Rad aufweist. Wie zuvor erwähnt wurde, können, da die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung in der Verarbeitbarkeit für das Beschichten hervorragend ist, die üblichen Verfahren zum Beschichten mit organischen Harzanstrichen ohne jegliche Modifikationen angewendet werden.
Der auf der Oberfläche des Fahrzeugrades gebildete Anstrichfilm ist im wesentlichen zusammengesetzt aus Siliziumdioxid, einem Kondensat von Organohydroxysilan und einem Polymeren oder einem Copolymeren der ungesättigten ethylenischen Monomeren.
Beispiele des Substrates, das mit der Beschichtungs- Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschichtet werden kann, sind beispielsweise metallische Materialien, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Titanlegierungen, Eisen und Ferrolegierungen. Die Beschichtungszusammensetzung weist gegenüber diesen Substraten bemerkenswert hervorragende Hafteigenschaften auf. Demgemäß ist es nicht notwendig, daß ein Grundanstrich oder dergleichen auf die Oberfläche des Substrates aufgetragen wird, und der gebildete Anstrichfilm ist in seinen Hafteigenschaften gegenüber dem Substrat herkömmlichen organischen Harzanstrichen überlegen. Darüberhinaus ist die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei einem Substrat wirksam, insbesondere einem Substrat, das in Fahrzeugrädern verwendet wird, beispielsweise Güße oder geschmiedete Teile von Metallen, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Titanlegierungen, Eisen und Ferrolegierungen.
Wie aus den folgenden Beispielen ersichtlich ist, weist die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung hervorragende Eigenschaften auf und es läßt sich nachweisen, daß die Beschichtungszusammensetzung vorzugsweise als eine Beschichtungszusammensetzung für ein Fahrzeugrad verwendet wird.
Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung zeigt die folgenden hervorragenden Eigenschaften.
(1) Der Anstrichfilm der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit auf. Insbesondere kann die fadenförmige Korrosion verhindert werden, die herkömmlicherweise verursacht wird, wenn ein organischer Harzanstrich auf ein aus einer Aluminiumlegierung hergestelltes Fahrzeugrad äufgetragen wird.
Es wird angenommen, daß die Ursache dafür, daß die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen fadenförmige Korrosion aufweist, darin liegt, daß die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Substrat hervorragende Hafteigenschaften aufweist.
(2) Gemäß der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann die Rißbildung, die durch thermales Schrumpfen und dergleichen verursacht wird, verhindert werden, und die Korrosionsbeständigkeit und die Schlagbiegefestigkeit sind bemerkenswert verbessert.
Diese Verbesserungen sind als Ergebnis davon erreicht worden, daß dem Anstrichfilm durch Zugabe eines Polymeren oder eines Copolymeren aus ungesättigten ethylenischen Monomeren zu dem partiellen Kondensat des kolloidalen Siliziumdioxid-Organoalkoxysilan-Hydrolysates Flexibilität verliehen wird und daß die Verarbeitbarkeit für die Beschichtung eines Rades für Fahrzeuge mit der Beschichtungszusammensetzung verbessert ist und die Beschichtungszusammensetzung leicht in einen gleichförmigen dicken Anstrichfilm gebildet werden kann, der keine Gaseinschlüsse aufweist und hervorragende Hafteigenschaften gegenüber dem Substrat aufweist, indem das oberflächenaktive Mittel und das Glycolderivate als eine unerläßliche Komponente enthaltende Solvens der Beschichtungszusammensetzung zugesetzt werden.
(3) Die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung weist insbesondere eine hervorragende Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung und Kratzfestigkeit auf. Bislang wird, wenn das Fahrzeugrad mit einem organischen Harzanstrich beschichtet ist, das Aussehen des Fahrzeugrads beeinträchtigt, da von den Bremsklötzen und dergleichen gestreute Flecken an dem Rad haften bleiben und sich Kratzer in dem Anstrichfilm bilden, während das Auto gefahren oder gewaschen wird. Wenn das Fahrzeugrad mit der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschichtet wird, kann für eine lange Zeitspanne ein hervorragendes Aussehen des Rades erhalten werden.
(4) Wie aus den folgenden Beispielen ersichtlich ist, ist es nachweisbar, daß der Anstrichfilm der vorliegenden Erfindung sowohl eine ausreichend zufriedenstellende Wetterfestigkeit und andere Eigenschaften aufweist, die für die Beschichtungs-Zusammensetzung, mit der das Fahrzeugrad beschichtet werden soll, erforderlich sind, als auch in den zuvor genannten Eigenschaften hervorragend ist, die für den Anstrichfilm erforderlich sind.
Wie zuvor erwähnt, stellt die vorliegende Erfindung eine Beschichtungszusammensetzung, die zu einem neuen Anstrichfilm geformt werden kann, der für einen langen Zeitraum hervorragende Eigenschaften aufweist sowie ein Rad für Fahrzeuge bereit, das hervorragende Eigenschaften aufweist, die ihren Ursprung in der Beschichtungszusammensetzung haben.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele genauer beschrieben und erläutert, in denen alle Prozent und Teile Gew.-% und Gew.-Teile bedeuten, falls nicht anders angegeben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Beispiele beschränkt, und in der Erfindung können verschiedene Änderungen und Modifizierungen durchgeführt werden, ohne vom Inhalt und Umfang abzuweichen.

[Herstellung einer Dispersion aus Organohydroxysilan und kolloidalem Siliziumdioxid]

Herstellungsbeispiel 1

Eine Menge von 21,2 g einer sauren Dispersion von wäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 bis 20 mum und einem Feststoffgehalt von 20 % und 38,8 g einer Dispersion von methanolischem kolloidalem Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 bis 20 mum und einem Feststoffgehalt von 30 % wurden zusammengemischt und zu dem Gemisch wurden 13,9 g Methyltrimethoxysilan zugefügt. Nachdem das Gemisch etwa 5 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt wurde, um die Hydrolyse zu vervollständigen, wurde Isopropanol zugegeben, wobei man eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von etwa 20 % erhielt.

Herstellungsbeispiel 2

Eine Menge von 16,3 g einer sauren Dispersion von wäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid und 9,7 g einer Dispersion von methanolischem kolloidalem Siliziumdioxid wurden zusammengemischt und 24,5 g Methyltrimethoxysilan würden dem Gemisch zugegeben. Nachdem das Gemisch etwa 5 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt wurde, um die Hydrolyse zu vervoll ständigen, wurde Isopropanol zugegeben, wobei man eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von etwa 20 % erhielt.

Herstellungsbeispiel 3

Das Verfahren von Herstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahne, daß 31,3 g der sauren Dispersion des wäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids und 28,7 g der Dispersion des methanolischen kolloidalen Siliziumdioxids verwendet wurden, wobei man eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 20 % erhielt.

Vergleichs-Herstellungsbeispiel 1

Eine Menge von 0,3 g Eisessig wurde zu 50,0 g einer sauren Dispersion von wäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid gegeben, wobei die Dispersion bei einer Temperatur von nicht nehr als 10 ºC gekühlt wurde, und 14,5 g Methyltrimethoxysilan wurden zu dem Gemisch zugegeben. Nachdem das Gemisch 5 Tage lang hydrolysiert wurde, wurde Isopropanol zugegeben, wobei man eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 20 % erhielt.

Vergleichs-Herstellungsbeispiel 2

Eine Menge von 40, 0 g einer sauren Dispersion von wäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid mit einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 bis 20 mum und einem Feststoffgehalt von 20 %, 0,2 g Acetanhydrid und 32,0 g Methyltrimethoxysilan wurden zusammengemischt. Nachdem das Gemisch 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 25 ºC bis 30 ºC gerührt wurde, um die Hydrolyse zu vervollständigen, wurden 30,0 g Isobutanol als ein Alkohol zur azeotropen Entfernung zugegeben. Nachdem von dem kolloidalen Siliziumdioxid stammendes Wasser und ein Teil des Alkohols aus dem Gemisch bei einer Temperatur von 20 ºC bis 40 ºC unter einem reduzierten Druck von 20 bis 70 mmHg entfernt war, wurde Isobutanol zu dem Gemisch zugegeben, wobei man eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 20 %, erhielt.

Vergleichs-Herstellungsbeispiel 3

Eine Menge von 39,0 g einer 0,1 N wäßrigen Salzsäurelösung wurde zu 17,0 g einer basischen Dispersion von kolloidalem Siliziumdioxid gegeben, und dann wurden zu dem Gemisch 18,0 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 26 g Methyltrimethoxysilan gegeben. Nachdem das Gemisch bei einer Temperatur von 80 ºC bis 85 ºC etwa 2 Stunden lang erwärmt und dann abgekühlt wurde, wurde dem Gemisch Isopropanol zugesetzt, wobei man eine Dispersion mit einem Feststoffgehalt von 20 % erhielt.

[Herstellung von Acrylharz]

Harz-Herstellungsbeispiel 1

Nachdem ein Gemisch aus 20 g Methylmethacrylat und 10 g n-Butvlmethacrylat mit 20 g Isopropanol und 50 g Ethylenglycolmonobutylether, zu dem 0,3 g Azobisisobutyronitril (AIBN) unter Stickstoffgas gegeben wurden, verdünnt wurde, wurde das Gemisch bei 80 ºC etwa 6 Stunden lang polymerisiert, wobei man ein harzartiges Gemisch mit einem Feststoffgehalt von 30 % erhielt.

Harz-Herstellungsbeispiel 2

Das Verfahren von Harz-Herstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 20 g n-Butylmethacrylat und 10 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan verwendet wurden, wobei man ein harzartiges Gemisch mit einem Feststoffgehalt von 30 % erhielt.

Harz-Herstellungsbeispiel 3

Das Verfahren von Harz-Herstellungsbeispiel 1 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß 70 g Isopropanol anstelle von 20 g Isopropanol und 50 g Ethylenglycolmonobutylether verwendet wurden, wobei man ein harzartiges Gemisch mit einem Feststoffgehalt von 30 % erhielt.

Beispiel 1 bis 6

Nachdem die in jedem der Herstellungsbeispiele 1 bis 3 hergestellte Dispersion mit dem harzartigen Gemisch, das in jedem der Harz-Herstellungsbeispiele 1 und 2 erhalten wurde, in einer in Tabelle 1 angegebenen Menge gemischt wurde, wurden 0,2 Teile eines nichtionischen oberflächenaktiven Mittels zugegeben und gemischt, wobei man die Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung erhielt. Tabelle 1 Beispiel Nr. Herstellungsbeispiel Nr. (Teile) Harz-Herstellungsbeispiel Nr. (Teile) Feststoffgehalt der Zusammensetzung (%) Harzgehalt (%) (bezogen auf das Gewicht der gesamten festen Komponenten der Zusammensetzung)

Vergleichsbeispiele 1 und 2

Nachdem die in Herstellungsbeispiel 1 hergestellte Dispersion mit dem in Harz-Herstellungsbeispiel 1 hergestellten harzartigen Gemisch in einer in Tabelle 2 angegebenen Menge gemischt wurde wurden 0,2 Teile des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels zugegeben und gemischt, wobei man Beschichtungszusammensetzungen erhielt. Tabelle 2 Beispiel Nr. Menge der in Herstellungsbeispiel Nr. 1 erhaltenen Dispersion (Teile) Menge des in Harz-Herstellungsbeispiel Nr. 1 erhaltenen Harzes (Teile) Feststoffgehalt der Zusammensetzung (%) Harzgehalt (%) (bezogen auf das Gewicht der gesamten festen Komponenten der Zusammensetzung) Vergleichsbeispiel

Vergleichsbeispiel 3

Eine Menge von 83,3 Teilen der in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Dispersion und 16,7 Teile des in Harz-Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen harzartigen Gemisches wurden zusammengemischt, wobei man eine Beschichtungszusammensetzung erhielt. Ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel wurde nicht zugegeben.

Vergleichsbeispiel 4

Nachdem 83,3 Teile der in Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Dispersion und 16,7 Teile des in Harz-Herstellungsbeispiel 3 erhaltenen harzartigen Gemisches zusammengemischt wurden, wurden 0,2 Teile des nichtionischen oberflächenaktiven Mittels zugegeben und gemischt, wobei man eine Beschichtungszusammensetzung erhielt.

Vergleichbeispiele 5 bis 7

Nachdem die in jedem der Vergleichs-Herstellungsbeispiele 1 bis 3 erhaltene Dispersion in einer in Tabelle 3 angegebenen Menge mit dem in Harz-Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen harzartigen Gemisch gemischt wurde, wurden 0,2 Teile eines nicht ionischen oberflächenaktiven Mittels zugegeben, wobei man Beschichtungs-Zusammensetzungen erhielt. Tabelle 3 Beispiel Nr. Herstellungsbeispiel Nr. der Dispersion (Teile) Vergleichs-Herstellungsbeispiel Nr. (Teile) Harz-Herstellungsbeispiel Nr. (Teile) Feststoffgehalt der Zusammensetzung (%) Harzgehalt (%) bezogen auf das Gew. der gesamten festen Komponenten der Zusammensetzung) Vergleichsbeispiel

[Verfahren zur Bestimmung der Eigenschaften des Anstrichsfilms und Ergebnisse]

Jede der in den Beispielen 1 bis 6 und in den Vergleichsbeispielen 1 bis 7 hergestellten Beschichtungszusammensetzungen wurden auf die Oberfläche eines aus Aluminiumlegierung hergestellten Fahrzeugrades gesprüht, und der auf dem Rad gebildete Anstrichfilm wurde 20 Minuten lang auf 160 ºC erhitzt wobei man einen gehärteten Anstrichfilm mit einer Dicke von etwa 20 um erhielt. Die Räder wurden abgeschnitten, wobei man Teststücke mit geeigneten Größen erhielt.
Mit den Teststücken wurden die folgenden Tests zur Bestimmung der Eigenschaften des Anstrichfilms durchgeführt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 4 und 5 angegeben.

(a) Aussehen des Anstrichfilms

Transparenz und Nivelliereigenschaften eines erhitzten und gehärteten Films des Teststücks wurden mit bloßem Auge festgestellt.

(b) Adhäsion

Der Querschnittest wurde gemäß JIS D-0202 durchgeführt.

(c) Bleistifthärte

Die Bleistifthärte wurde gemäß JIS K-5400 bestimmt.

(d) Beständigkeit gegenüber fadenförmiger Korrosion

Die Teststücke wurden 120 Stunden lang einem Salzsprühtest gemäß JIS K-5400 unterzogen. Nachdem man die Teststücke 240 Stunden lang in dem Testraum stehengelassen hatte, wurden Veränderungen des Anstrichfilms mit bloßem Auge untersucht.

(e) Salzsprühtest

Nachdem die Teststücke 1000 Stunden lang dem Salzsprühtest nach JIS K-5400 unterzogen wurden, wurden Veränderungen im Aussehen des Anstrichfilms mit bloßem Auge untersucht.

(f) CASS-Test

Nachdem die Teststücke 100 Stunden lang einem CASS-Test gemäß JIS D-0201, Anhang 2, unterzogen wurden, wurden Veränderungen des Aussehens des Anstrichfilms mit bloßem Auge untersucht.

(g) Beschleunigter Bewitterungstest

Nachdem der beschleunigte Bewitterungstest mittels eines Carbon-Arc-Sunshine-Weather-0-Meters 1000 Stunden lang durchgeführt wurde, wurden Veränderungen des Aussehens des Anstrichfilms mit bloßem Auge untersucht.

(h) Schlagbiegefestigkeits-Test

Gemäß dem Verfahren B des JIS K-5400 wurde ein Gewicht von 500 g einmal auf die Oberfläche des Anstrichfilms aus einer Höhe von 20 cm mittels eines DuPont-Impacttesters fallengelassen. Dann wurde der Anstrichfilin mit bloßem Auge untersucht.

(i) Kratzfestigkeit

Die Oberfläche des Anstrichfilms wurde mit bloßem Auge untersucht, nachdem die Oberfläche mit einer Nylonbürste (200 malige Hin- und Herbewegung) gerieben wurde.

(i) Chemische Beständigkeit

Nachdem die Teststücke 24 Stunden lang bei Raumtemperatur in eine 5 %-ige wäßrige HCl-Lösung bzw. eine 5 %-ige NaOH-Lösung getaucht wurden, wurde die Oberfläche des Anstrichfilms mit bloßem Auge untersucht.

(k) Lösungsmittelbeständigkeit

Nachdem die Teststücke 24 Stunden lang bei Raumtemperatur in Toluol bzw. Isopropanol getaucht wurden, wurde die Oberfläche des Anstrichfilms mit bloßem Auge untersucht.

(l) Beständigkeit gegenüber heißem Wasser

Nachdem die Teststücke 1000 Stunden lang in heißes Wasser mit einer Temperatur von 60 ºC getaucht wurden, wurde die Oberfläche des Anstrichfilmes mit bloßem Auge beobachtet.

(m) Wärmeschocktest

Das Verfahren, die Teststücke 2 Stunden lang bei 160 ºC zu erhitzen und dann in Wasser zu tauchen, wurde insgesamt 10 mal wiederholt. Danach wurde der Anstrichfilm mit bloßem Auge untersucht.

(n) Beständigkeit gegenüber Fleckenbildung

(1) Steinkohlen-Teer-Test

Der Anstrichfilm wurde mit Steinkohlen-Teer verschmutzt und dann mit einem Tuch abgewischt. Der verbleibende Schmutz auf dem Anstrichfilm wurde mit bloßem Auge untersucht.

(2) Kohlenstoffpulver-Test

Nachdem Kohlenstoffpulver auf den Anstrichfilm des Teststücks gegeben wurde und das Teststück 30 Minuten lang bei 160 ºC erhitzt wurde, wurde das Kohlenstoffpulver abgewischt. Der verbleibende Schmutz auf dem Anstrichfilm wurde mit bloßem Auge untersucht.

(3) Bremstest

Nachdem ein Auto, das mit einem mit der Beschichtungszusammensetzung der vorliegenden Erfindung beschichteten Rad ausgestattet war, über eine Entfernung von 5000 km tatsächlich gefahren wurde, wurde der von der Bremse zerstreute Schmutz auf dem Anstrichfilm mit bloßem Auge untersucht.

(o) Beständigkeit gegen Ausblühungen

Die Teststücke wurden 1000 Stunden lang in einen Thermohygrostaten mit einer Temperatur von 50 ºC und einer Feuchtigkeit von 98 % gegeben, danach wurden die Ausblühungen des Anstrichfilms auf dem Teststück mit bloßem Auge untersucht.

(p) Lagerbeständigkeit

Die Beschichtungszusammensetzung wurde bei 25 ºC in einem geschlossenen Behälter gelagert. Die Änderung im Aussehen der Flüssigkeit der Beschichtungszusammensetzung (Trübung oder Gelierung) im Lauf der Zeit wurde untersucht.
In Tabelle 4 bedeutet O hervorragend, Δ etwas schlechter, X schlecht.
Die Eigenschaften des Fahrzeugrads der vorliegenden Erfindung und die des mit einem organischen Harzanstrich, einem anorganischen Anstrich oder einem anorganischorganischen Mischanstrich beschichteten Fahrzeugrads sind in Tabelle 5 angegeben.
In Tabelle 5 bedeutet sehr hervorragend, die anderen Zeichen weisen dieselbe Bedeutung wie in Tabelle 4 auf. Tabelle 4 Beispiel Nr. Harzgehalt (%) (bezogen auf das Gewicht der festen Komponenten der Zusammensetzung) Aussehen des Anstrichfilms Adhäsion Bleistifthärte Fadenkorrosionsbeständigkeit Salzsprühtest CASS-Test transparent Fortsetzung Fortsetzung Chemische Beständigkeit Solvens-Beständigkeit Beispiel Nr. Beschleunigter Bewitterungstest Schlagbiegefestigkeitstest Kratzfestigkeit Toluol Fortsetzung Fortsetzung Beständigkeit gegen Fleckenbildung Beispiel Nr. Beständigkeit gegenüber heißem Wasser Wärmeschocktest Steinkohle-Teer-Test Kohlenstoffpulvertest Bremstest Beständigkeit gegen Ausblühen Lagerungsbeständigkeit (die Proben wurden bei Raumtemperatur stehengelassen) Tage (Änderungen wurden nicht festgestellt) Fortsetzung Fortsetzung Beispiel Nr. Harzgehalt (%) (bezogen auf das Gewicht der festen Komponenten der Zusammensetzung) Aussehen des Anstrichfilms Adhäsiion Bleistifthärte Fadenkorrosionsbeständigkeit Salzsprühtest CASS-Test Vergleichsbeispiel transparent durchscheinend Fortsetzung Fortsetzung Chemische Beständigkeit Solvens-Beständigkeit Beispiel Nr. Beschleunigter Bewitterungstest Schlagbiegefestigkeitstest Kratzfestigkeit Toluol Vergleichsbeispiel Fortsetzung Fortsetzung Beständigkeit gegen Fleckenbildung Beispiel Nr. Beständigkeit gegenüber heißem Wasser Wärmeschocktest Steinkohle-Teer-Test Kohlenstoffpulvertest Bremstest Lagerungsbeständigkeit (die Proben wurden bei Raumtemperatur stehengelassen) Vergleichsbeispiel Tage (Änderungen wurden nicht festgestellt) Tage (es wurde eine geringe Trübung festgestellt) Tage (Gel wurde festgestellt) Tabelle 5 Fahrzeugrad Bleistifthärze Fadenkorrosion Salzsprühtest CASS-Test mit einem organischen Harzanstrich beschichtetes Rad mit einem anorganischen Harzanstrich beschichtetes Rad mit einem anorganischen-organischen Mischanstrich beschichtetes Rad Rad gemäß der Erfindung Fortsetzung Beständigkeit gegen Fleckenbildung Fahrzeugrad Steinkohlen-Teertest Kohlenstoffpulvertest Bremstest Wärmeschocktest Kratzfestigkeit Witterungsbeständigkeit Beschleunigter Bewitterungstest mit einem organischen Harzanstrich beschichtetes Rad mit einem anorganischen Harzanstrich beschichtetes Rad mit einem anorganischen-organischen Mischanstrich beschichtetes Rad Rad gemäß der Erfindung
Sinnvolle Modifizierungen und Variationen liegen innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung, die auf eine neue Beschichtungs-zusammensetzung und auf ein mit solchen Zusammensetzungen beschichtetes Rad für Fahrzeuge gerichtet ist.

Claims

1. Beschichtungszusammensetzung umfassend, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Komponenten der Zusammensetzung,

(a) 20 bis 60 Gew.-% eines kollodalen Siliziumdioxids,

(b) 20 bis 60 Gew.-% eines partiellen Kondensats von einem Organoalkoxysilan-Hydrolysat,

(c) 5 bis 40 Gew.-% eines Polymeren oder eines Copolymeren von ungesättigten ethylenischen Monomeren,

(d) 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels und

(e) 150 bis 550 Gew.-% eines Solvens, das ein Glycolderivat als eine unerläßliche Komponente enthält.

2. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, worin das kolloidale Siliziumdioxid (a) ein Gemisch aus saurem wäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid und nichtwäßrigem kolloidalem Siliziumdioxid ist und das kolloidale Siliziumdioxid (a) nicht weniger als 20 Gew.-% des nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids enthält.

3. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, worin das Organoalkoxysilan-Hydrolysat ein Organohydroxysilan, dargestellt durch die allgemeine Formal R¹Si(OH)&sub3; ist, wobei R¹ eine Gruppe ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Alkyl-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, einer Vinyl- Gruppe, einer 3,4-Epoxycyclohexylethyl-Gruppe, einer γ- Glycidoxypropyl-Gruppe, einer γ-Methacryloxypropyl-Gruppe, einer γ-Mercaptopropyl-Gruppe und einer γ-Chlorpropyl-Gruppe ist, das hergestellt wird durch Hydrolysieren des Organoalkoxysilans, dargestellt durch die allgemeine Formel R¹Si(OR²)&sub3;, worin R¹ die zuvor angegebene Bedeutung aufweist und R² eine Alkyl-Gruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen oder eine Aryl-Gruppe ist, in einer Dispersion des sauren wäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids und des nichtwäßrigen kolloidalen Siliziumdioxids oder eines partiellen Kondensats des Organohydroxysilanes.

4. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 3, wobei das Organohydroxysilan Methyltrihydroxysilan in einer Menge von nicht weniger als 80 Gew.-% enthält.

5. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das ungesättigte ethylenische Monomer (c) ein Monomer ausgewählt aus der Grupppe bestehend aus Acrylestern und Methacrylestern ist.

6. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das oberflächenaktive Mittel (d) ein nichtionisches oberflächenaktives Mittel ist.

7. Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Solvens (e) ein Solvens, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus niederen aliphatischen Alkoholen, Glycolderivaten und Ketonderivaten ist und das Solvens (e) die Glycolderivate in einer Menge von nicht weniger als 10 Gew.-% enthält.

8. Rad, das mit einer Beschichtungszusammensetzung für ein Fahrzeugrad beschichtet ist, wobei die Zusammensetzung umfaßt, bezogen auf das Gesamtgewicht der festen Komponenten der Zusammensetzung,

(a) 20 bis 60 Gew.-% eines kolloidalen Siliziumdioxids,

(d) 0,1 bis 5,0 Gew.-% eines oberflächenaktiven Mittels und

9. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Beschichtung eines Rades für Fahrzeuge.