DE4322904C1

DE4322904C1 - Beschichtungsmittel auf wäßriger Dispersionsbasis als Unterbodenschutz von Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4322904C1
Application number: DE4322904A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Ziemer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-06
Filing date: 1993-07-09
Publication date: 1994-09-22
Anticipated expiration: 2013-07-10
Also published as: DE9303285U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Beschichtungsmittel auf wäßriger Dispersionsbasis zum Aufbringen auf den Unterboden von Kraftfahrzeugen, um als Unterboden schutz zu dienen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 4.006.376 ist die Herstellung von Nummernschildern für Kraftfahrzeuge ohne nennenswerte Geruchsbelästigung und ohne Gesundheits- und Feuergefährdung mit Hilfe eines Beschichtungsmittels bekannt, das sowohl gute Hafteigenschaften als auch eine hohe Konturen schärfe aufweist; zugleich zeichnet es sich durch eine Licht-, Witterungs-, Temperatur- und Spritzflüssigkeits-Beständigkeit, insbesondere durch eine Kraftstoffbeständigkeit aus, die mit einer hohen Schlag-, Biege- und Abrieb festigkeit vereint sind. Zur Lackierung der erhabenen Stellen der Nummern schilder wird ein wäßriger Dispersionslack verwendet, der, bezogen auf die Lieferform, 40 bis 70 Teile Vinyl-Acrylsäureester-Copolymer als Bindemittel, 6 bis 15 Teile Farbpigment und 10 bis 21 Teile Füllstoff enthält, wobei die Verdünnung so dimensioniert ist, daß sich insgesamt ein Festkörperanteil von etwa 50% ergibt. Diesem Beschichtungsmittel können 1 bis 4 Teile Lösungs mittel und gegebenenfalls Netzmittel, Konservierungsmittel, Verdicker und Entschäumer hinzugesetzt werden.

Wie in "Römpps Chemie-Lexikon" von Dr. Otto-Albrecht Neumüller, 7. Auflage, herausgegeben von der Franckh′schen Verlagsbuchhandlung (Stuttgart 1972), Band 1, Seite 686, unter dem Stichwort "Copolymerisation" zu lesen ist, ha ben Copolymerisate im allgemeinen gegenüber Homopolymerisaten verbesserte Eigenschaften.

Bei der Herstellung von Schildern nach der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 40 06 376 finden industriell gefertigte Rohlinge Verwendung, die aus vorge preßten Blechtafeln bestehen und bereits mit der als Untergrund vorgeschrie benen Reflexionsfolie beschichtet sind. Folglich gelangen auf die Rohlinge zwei Beschichtungsmittel, nämlich die spiegelglatte Reflexionsfolie und das Copolymerisat, dessen verbesserte Eigenschaften zur Bindung an die Reflexi onsfolie benötigt werden.

In dem zuvor genannten "Römpps Chemie-Lexikon", Band 2, Seite 938, sind un ter dem Stichwort "Einbrennlacke" Lacke auf der Basis von Acryl-, Epoxid-, Phenol-, Melamin-, Harnstoff- und Polyurethanharzen genannt, die allein oder in Kombination bei höherer Temperatur (bis ca. 250°C) gehärtet werden. Die Härtung erfolgt aufgrund von Vernetzungsreaktionen lediglich durch die Ak tivierung der in den Molekülen dieser Verbindungen vorhandenen Doppelbindun gen. Die Einbrennlacke besitzen große Härte und gute Dehnbarkeit; sie sind kratzfest, unempfindlich gegenüber chemischen Einflüssen und wetterbestän dig. Einbrennlacke werden z. B. als Schutzlackierungen, in der Automobil industrie, für dekorative Zwecke usw. verwendet.

Derartige auf den Unterboden von Kraftfahrzeugen aufgebrachte Schutzlackie rungen erweisen sich aber unzureichend, wenn bei hohen Fahrgeschwindigkei ten von den Reifen weggeschleuderte Steine, Splitte und ähnliche Gegenstände auf die Lackbeschichtung schlagen und diese trotz der großen Härte und guten Dehnbarkeit lokal bis zu dem Unterboden aus Eisen durchdringen. Diese oft nur winzigen Schlagstellen sind Ansatzpunkte für Rost, der sich im Laufe der Zeit sogar unterhalb der Lackbeschichtung ausdehnt und weiterfrißt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Beschichtungsmittel für den Unterboden von Kraftfahrzeugen in Form einer wäßrigen Dispersion anzu geben, die nach dem Austreiben des Wassers und der Vernetzung dem Unterboden die notwendigen mechanischen und chemischen Schutzfunktionen in einem Tempe raturbereich von -40° bis +80°C (in Ausnahmefällen bis +120°C) verleiht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die wäßrige Dispersi on einen 60 bis 80%igen Festkörperanteil aus einem irreversibel zu einer kautschukartigen, in einer möglichst geringen Schichtdicke steinschlagfesten Konsistenz vernetzbaren Acrylsäureester, sowie Kieselsäure und Calciumcarbo nat als Füllstoffe plus ein Benetzungsmittel, einen Haftvermittler, einen Entschäumer und ein Färbemittel aus Titandioxid und Ruß als Additive enthält.

Zur optimalen Erfüllung der Schutzfunkionen können die Anteile von Acryl säureester zu Füllstoffen plus Additiven angenähert 80 : 20 betragen.

Nunmehr sei die Erfindung in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Wiedergabe einer Figur entfällt, da das Aufsprühen von Be schichtungsmitteln in Form wäßriger Dispersionen auf ebene, gesäuberte Flä chen den Fachleuten allgemein geläufig ist.

Wie bereits erwähnt, liegt das Beschichtungsmittel für den Unterboden von Kraftfahrzeugen als wäßrige Dispersion mit etwa 60 bis 80% Festbestandtei len vor. Der Grundstoff dieser Festbestandteile wird von einem Acrylsäure ester bebildet.

Der vorgenannten wäßrigen Dispersion werden mindestens zwei Füllstoffe, näm lich Kieselsäure und Calciumcarbonat in Form von Talkum, Dolomit oder Krei de zugegeben. Zusätzlich zu den Füllstoffen müssen ein Benetzungsmittel, ein Haftvermittler und ein Entschäumer als Additive in einer Menge jeweils um einen Prozent zugesetzt werden, deren Funktion bei dem Auftrag auf der Flä che des normalerweise aus Eisenblech bestehenden Unterbodens, der mit Kata phorese-Tauchlack beschichtet ist, dem Fachmann geläufig ist. Die Ent schäumer bestehen normalerweise aus einer Kombination von flüssigen Kohlen wasserstoffen, hydrophober Kieselsäure, synthetischen Copolymeren und nicht ionogenen Emulgatoren. Das Benetzungsmittel ist ein polymeres Ammoniumsalz der Acrylsäure, und der Haftvermittler ist Alkoxysilan. Schließlich werden die Additive noch durch Titandioxid und Ruß ergänzt.

In einem praktischen Ausführungsbeispiel besteht das Beschichtungsmittel aus
84,4% wäßriger Dispersion mit dem Acrylsäureester,
1,0% Entschäumer,
1,1% Benetzungsmittel,
1,1% Haftvermittler,
2,2% Titandioxid,
0,2 Ruß und
10% Füllstoffen.

Das zuvor genannte Gemisch kann in einer möglichst gleichförmigen Dicke zwi schen 0,6 und 1 mm auf der nahezu ebenen Fläche des Unterbodens aufgespritzt werden, und die so behandelten Unterböden werden anschließend in einen Ofen eingebracht, in dem das Beschichtungsmittel bei einer Temperatur zwischen 120°C und 180°C getrocknet wird, wobei sich seine Dicke auf etwa die Hälf te vermindert. Die Verweildauer innerhalb des Ofens beträgt vorzugsweise eine halbe Stunde, also eine Zeitspanne, die zum Austreiben allen Wassers und für eine zumindest teilweise irreversible Vernetzung der aliphatischen Molekülketten mehr als ausreichend erscheint. Da für die Massenfertigung die Verweildauer von einer halben Stunde noch ziemlich lang erscheint, wer den Versuche unternommen, durch geringe Abänderungen der Rezeptur zu kürze ren Verweilzeiten im Ofen zu gelangen.

Die fertige Beschichtung des Unterbodens bis zu einer Dicke von 0,5 mm hat eine eigenartige Konsistenz. Beispielsweise bleiben die Rillen eines Finger abdruckes einige Minuten lang gut sichtbar. Danach verschwinden sie, und es läßt sich nur noch in einer Fläche, die durch den Umriß der Fingerkuppe be grenzt ist, eine Störung gegenüber der umgebenden Oberfläche der Beschich tung mit dem bloßen Auge erkennen. Nach einer oder mehreren Stunden ist auch diese Störung verschwunden; es hat sich also ein Zustand der Oberfläche rückgebildet, wie er vor dem Fingerabdruck bestand.

Demgegenüber wurde die fertige Beschichtung stundenlang mit Splitt beschos sen, ohne daß ein Aufreißen der fertigen Beschichtung, d. h., ein Freilegen des zum Unterboden gehörenden Metalls gelang.

Schließlich sei erwähnt, daß sich die fertige Beschichtung klebrig anfühlt, ohne daß am Finger tatsächlich eine geringe bzw. winzige Menge der Beschich tung zurückbleibt. Diese Klebrigkeit erlaubt es, die fertige Beschichtung mit Staub- oder Farbteilchen zu überziehen und bietet für diese einen aus reichenden Haftgrund. Auf diese Weise läßt sich auch in gewissen Bereichen z. B. an dem Schweller Lack oder Anstreichfarbe aufbringen.

Ein weiterer Vorteil der fertigen Beschichtung liegt darin, daß infolge ih rer chemischen Zusammensetzung bei einem Brand nur Wasserdampf und Kohlendi oxid entstehen, die praktisch frei von umweltgefährdenden Stoffen sind.

Claims

1. Beschichtungsmittel auf wäßriger Dispersionsbasis als Unterbodenschutz für Kraftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Dispersion einen 60 bis 80%igen Festkörperanteil aus einem irreversibel zu einer kautschuk artigen, steinschlagfesten Konsi stenz vernetzbaren Acrylsäureester, sowie Kieselsäure und Calciumcarbonat als Füllstoffe plus ein Benetzungsmittel, einen Haftvermittler, einen Ent schäumer und ein Färbemittel aus Titandioxid und Ruß als Additive enthält.

2. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anteile von Acrylsäureester-Dispersion zu Füllstoffen plus Additiven ange nähert 80 : 20 betragen.

3. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 84,4% einer wäßrigen Dispersion mit dem Acrylsäureester, 1% Entschäu mer, 1,1% Benetzungsmittel, 1,1% Haftvermittler, 2,2% Titandioxid, 0,2% Ruß und 10% Füllstoffe enthält.