EP1595938A1 - Gleitlack auf Polyimidbasis - Google Patents

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EP1595938A1
EP1595938A1 EP05007212A EP05007212A EP1595938A1 EP 1595938 A1 EP1595938 A1 EP 1595938A1 EP 05007212 A EP05007212 A EP 05007212A EP 05007212 A EP05007212 A EP 05007212A EP 1595938 A1 EP1595938 A1 EP 1595938A1
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EP
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range
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polyimide prepolymer
polyimide
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EP05007212A
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Wilhelm Huber
Stefan Grundei
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Klueber Lubrication Muenchen GmbH and Co KG
Original Assignee
Klueber Lubrication Muenchen GmbH and Co KG
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    • C10N2050/00—Form in which the lubricant is applied to the material being lubricated
    • C10N2050/015—Dispersions of solid lubricants
    • C10N2050/02—Dispersions of solid lubricants dissolved or suspended in a carrier which subsequently evaporates to leave a lubricant coating

Definitions

  • the invention relates to a lubricating varnish based on polyimide.
  • a resin-bound Lubricant coating known. It is on the abrasive cleaned Surface of the machine parts applied a resin-bound lubricant and cured, so that it comes to a cross-linking of the resin.
  • suitable Resins are phenolic resins, epoxy resins, polyimide resins, polyamide-imide resins, Polyesters, acrylates, polyphenylenes, ethylenes, propylenes or Be polymethylpentenes.
  • suitable solid lubricants are Fluoropolymers such as polytetrafluoroethylene (PTFE) fluorinated Ethylene-propylene copolymer, perfluorinated alkoxy resins, polyvinylidene fluorides, Polychlorotrifluoroethylene, ethylene chlorotrifluoroethylene copolymer and Polyvinyl fluorides and tungsten disulfides, molybdenum disulfides and titanium disulfide specified.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • Ethylene-propylene copolymer perfluorinated alkoxy resins
  • polyvinylidene fluorides Polychlorotrifluoroethylene
  • ethylene chlorotrifluoroethylene copolymer and Polyvinyl fluorides and tungsten disulfides, molybdenum disulfides and titanium disulfide specified.
  • the invention has the object of providing a lubricating varnish based on polyimide specify, compared to known from the prior art bonded coatings already without a content of solid lubricants a friction-reducing Shows and compared to the solvent-based anti-friction coatings has economic and environmental benefits.
  • the object is achieved by a lubricating varnish based on polyimide dissolved, the at least one Polyimidprepolymerharz in aqueous dispersion contains.
  • the lubricious varnish contains polyimide prepolymer resins based on bismaleimide resins having a melting point in the Range of 70 to 130 ° C and an average molecular weight in the range of 1000 - 7000 g / mol.
  • Solid lubricants such as molybdenum disulfide, graphite, polytetrafluoroethylene (PTFE) per part by weight of polyimide prepolymer resin.
  • a Coating varnish in which the weight ratio of polyimide prepolymer resin to Solid lubricant in the range of 9 to 1 to 1 to 4, preferably 5 to 1 to 1 to 1 lies.
  • the lubricating varnish according to the invention can also contain auxiliaries such as Wetting agents, thickeners, preservatives, adhesion promoters, defoamers contain.
  • the proportion of water in the inventive Coating dispersion is 40 to 80 parts by weight.
  • the use of the Gleitlackes invention is carried out in such a way that it on a Subject applied the water removed and the resulting varnish layer is cured by exposure to temperature at least 150 ° C.
  • the nature of Application does not matter, i.e., it can be the usual application methods like dipping, painting, spraying.
  • the invention ultimately also relates to objects with the Coated coating according to the invention are coated.
  • the invention is based on an embodiment and by comparison with commercially available solventborne bonded coats.
  • An exemplary lubricating varnish dispersion contains 58.55 parts by weight of water, 1.50 parts by weight of wetting agent for pigment and surface wetting, 2.5 parts by weight of thickener, 0.10 part by weight of preservative, 24.5% by weight Bismaleimide resin having a melting point of 90-110 ° C and an average molecular weight of 3000 to 5000 g / mol, 7.85 parts by weight of molybdenum disulfide, 2 parts by weight of graphite, 2 parts by weight of acrylic resin and 1 wt. Part defoamer.
  • the properties of the bonded coating according to the invention are shown in the table below compared to solvent-containing commercial comparative products, wherein the bonded coatings applied to a specimen produced a lubricating paint film by evaporation of the dispersion or solvent and the bonded coatings were cured by thermal treatment above 150 ° C.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gleitlack auf Polyimidbasis, der mindestens ein Polyimidprepolymerharz in wässriger Dispersion enthält. Die Erfindung betrifft weiterhin Gegenstände, die mit dem erfindungsgemäßen Gleitlack beschichtet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gleitlack auf Polyimidbasis. Aus dem Dokument USA 5,141 656 sind Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen, insbesondere von Maschinenteilen mit einem harzgebundenen Schmiermittelbeschichtung bekannt. Dabei wird auf die abrasiv gereinigte Oberfläche der Maschinenteile ein harzgebundenes Schmiermittel aufgetragen und gehärtet, sodass es zu einer Vernetzung des Harzes kommt. Geeignete Harze sollen Phenolharze, Epoxidharze, Polyimidharze, Polyamidimidharze, Polyester, Acrylate, Polyphenylene, Ethylene, Propylene oder Polymethylpentene sein. Als geeignete Festschmierstoffe werden Fluorpolymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE) fluoriertes Ethylenpropylencopolymer, perflorierte Alkoxyharze, Polyvinilidenfluoride, Polychlorotrifluoroethylen, Ethylenchlorotrifluoroethylencopolymer und Polyvinylfluoride sowie Wolframdisulfide, Molybdändisulfide und Titandisulfid angegeben.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Gleitlack auf Polyimidbasis anzugeben, der gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Gleitlacken bereits ohne einen Gehalt an Festschmierstoffen eine reibungsvermindernde Wirkung zeigt und der gegenüber den auf Lösemitteln basierenden Gleitlacken ökonomische und ökologische Vorteile aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Gleitlack auf Polyimidbasis gelöst, der mindestens ein Polyimidprepolymerharz in wässriger Dispersion enthält. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass selbst ein Gleitlack auf der angegebenen Basis auch ohne Zusatz von Festschmierstoffen Schmiereigenschaften besitzt. Vorzugsweise enthält der Gleitlack Polyimidprepolymerharze auf Basis von Bismaleimidharzen mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 70 bis 130°C und einer mittleren Molmasse im Bereich von 1000 - 7000 g/mol. Besonders bevorzugt sind solche, die als Polyimidprepolymerharze Bismaleimidharze mit einem Schmelzpunkt in einem Bereich von 90 bis 110 °C und einer mittleren Molmasse von 3000 bis 5000 g/mol enthalten. Weiterhin bevorzugt sind Gleitlacke, die bezogen auf die Masse des Polyimidprepolymerharzes bis zu 4 Gew.-Teilen wenigsten eines Festschmierstoffes wie Molybdändisulfid, Graphit, Polytetrafluorethylen (PTFE) je Gew.-Teil Polyimidprepolymerharz enthalten. Besonders bevorzugt ist ein Gleitlack, bei dem das Gewichtsverhältnis von Polyimid-Prepolymerharz zu Festschmierstoff im Bereich von 9 zu 1 bis 1 zu 4, vorzugsweise 5 zu 1 bis 1 zu 1 liegt. Der erfindungsgemäße Gleitlack kann weiterhin Hilfsstoffe wie Netzmittel, Verdicker, Konservierungsmittel, Haftvermittler, Entschäumer enthalten. Der Anteil von Wasser an der erfindungsgemäßen Gleitlackdispersion beträgt 40 bis 80 Gew.-Teile. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Gleitlackes erfolgt in der Weise, dass er auf einen Gegenstand aufgetragen das Wasser entfernt und die entstehende Lackschicht durch Temperatureinwirkung bei mindestens 150 °C gehärtet wird. Die Art der Auftragung spielt keine Rolle, d.h., es können die üblichen Auftragsverfahren wie Tauchen, Streichen, Sprühen eingesetzt werden.
Die Erfindung betrifft letztlich auch Gegenstände, die mit dem erfindungsgemäßen Gleitlack beschichtet sind.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und durch Vergleich mit kommerziell erhältlichen Gleitlacken auf Lösungsmittelbasis näher edäutert.
Beispiel 1
Aus den nachfolgend angegebenen Gew.-Teilen wird eine Dispersion hergestellt, indem man die einzelnen Feststoffe bzw. Flüssigkeiten in Wasser einrührt und unter starkem Rühren dispergiert. Eine beispielhafte Gleitlackdispersion enthält 58,55 Gew.-Teile Wasser, 1,50 Gew.-Teile Netzmittel für die Pigment- und Oberflächenbenetzung, 2,5 Gew.-Teile Verdicker, 0,10 Gew.-Teil Konservierungsmittel, 24,5 Gew.-Teile Bismaleimidharz mit einem Schmelzpunkt 90-110°C und einer mittleren Molmasse von 3000 bis 5000 g/mol, 7,85 Gew.-Teile Molybdändisulfid, 2 Gew.-Teile Grafit, 2 Gew.-Teile Acrylharz und 1 Gew.-Teil Entschäumer. Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gleitlackes sind in der nachfolgenden Tabelle im Vergleich zu lösemittelhaltigen kommerziellen Vergleichsprodukten dargestellt, wobei die Gleitlacke auf ein Probestück aufgetragen ein Gleitlackfilm durch Verdunsten des Dispersions- beziehungsweise Lösungsmittels erzeugt und die Gleitlacke durch Temperaturbehandlung oberhalb 150°C gehärtet wurden. Der erfindungsgemäße Gleitlack zeichnet sich durch eine deutlich verringerte Gleitreibung, ein vergleichbare Beständigkeit im Salzsprühtest und eine erhöhte Temperaturbeständigkeit des Bindemittels aus.
Tannert Gleitreibungsprüfstand Salzsprühtest Temperaturbeständigkeit Bindemittel
WH 183/01 Lasttragfähigkeit: >1000N µ = 0,11 Weg: >1200 m
µ = 0,11		 > 150 Std. 350°C
Klübertop TM 06-111 Lasttragfähigkeit: ? µ = 0,16 Weg: 150 m
µ = 0,16		 > 240 Std. 220°C
Unimoly CP Lasttragfähigkeit: ? µ = 0,12 Weg: 132 m
µ = 0,16		 < 50 Std. 220°c

Claims (10)

  1. Gleitlack auf Polyimidbasis, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens ein Polyimid-Prepolymerharz in wässriger Dispersion enthält.
  2. Gleitlack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er als Polyimid-Prepolymerharz Bismaleimidharze mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 70 bis 130°C und einer mittleren Molmasse im Bereich von 1000 bis 7000 g/mol enthält.
  3. Gleitlack nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er als Polyimid-Prepolymerharze Bismaleimidharze mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 90 bis 110°C und einer mittleren Molmasse im Bereich von 3000 bis 5000 g/mol enthält.
  4. Gleitlack nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass er bezogen auf die Masse des Polyimid-Prepolymerharzes bis zu 4 Gewichtsteile wenigstens eines Festschmierstoffes wie Molybdändisulfid, Grafit, Polytetrafluorethylen je Gewichtsteil Polyimid-Prepolymerharz enthält.
  5. Gleitlack nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Polyimid-Prepolymerharz zu Festschmierstoff im Bereich von 9 : 1 bis 1 : 4 liegt.
  6. Gleitlack nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewichtsverhältnis von Polyimid-Prepolymerharz zu Festschmierstoff im Bereich von 5 : 1 bis 1 : 1 liegt.
  7. Gleitlack nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass er weitere Hilfsstoffe wie Netzmittel, Verdicker, Konservierungsmittel, Haftvermittler, Entschäumer enthält.
  8. Gleitlack nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil von Wasser an der Dispersion 40 bis 80 Gewichtsteile beträgt.
  9. Verwendung eines Gleitlackes nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er auf einen Gegenstand aufgetragen, das Wasser entfernt und durch Temperatureinwirkung bei mindestens 150°C gehärtet wird.
  10. Gegenstand nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er mit einem Gleitlack beschichtet ist.
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