JP2024035828A - 水性コーティング組成物及びその使用 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、部品、特に締結部品、例えば特にねじ、ナット、ボルト又はリベットの摩擦係数の正確な設定を可能にし、更に、ＰＴＦＥを用いる必要がなく、好ましくはフッ素化重合体を全く必要としないコーティング組成物を提供することである。【解決手段】本発明は、調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造するためのコーティング組成物に関する。

Description

本発明は、コーティング、特に大量の材料のためのコーティングの技術分野に関する。
特に、本発明は、調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造するための水性コーティング組成物に関する。更に、本発明は、調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造する方法及び調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造するための水性コーティング組成物の使用に関する。最後に、本発明は、コーティングされた基材に関する。

部品、特に金属部品を機械的に留めるのに用いられる、締結部品、特に小さな部品、例えばボルト、ナット及びねじは、再現性のある特定の摩擦係数を有する必要があり、それによりそれらを工業的に加工することができる。
摩擦係数μは垂直力と摩擦力の比を示し、摩擦係数が高くなるほど摩擦力が高くなる。摩擦力が高くなるほど、締め付けプロセスにおいてねじの弾性伸び又は塑性伸びに伝えられるエネルギーが小さくなり、結果としていわゆるプレロード力が減少する。プレロード力は、通常、ボルト留めされた接合部の信頼性のある性能を保証するために規定されており、それが規定されたウインドウ内で摩擦係数が動く必要のある理由である。このことは、締結材料、例えばボルト、ねじ、ナット又はリベットまでもの場合に特に重要であり、それはこれらが部品を完全に機械的に留めるために用いられるためである。一方で、化合物の意図しない緩みを防ぐために摩擦は十分に高い必要があるが、同時に完全な物質と物質との結合を可能にするためには十分に低い必要がある。

更に、摩擦係数は、例えば規定のトルクを有するねじ又は常に同じ力を有するボルトリベットについての特にロボットを用いた工業的な加工を可能にするために、可能な限り一定に設定される必要がある。この理由のために、小さな締結部品は実際には、望ましい様式で部品の滑り特性及び摩擦特性を設定してこれらに影響を与えることを意図されたトップコートの形態の、特定のコーティング組成物によりコーティングされることが多い。
ねじ又はボルトの望ましい滑り特性及び摩擦特性は、通常、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に準拠して測定され、ここではドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）により、ねじについて０．０９～０．１６の摩擦係数μのウインドウが具体的に規定されている。

望ましい摩擦係数を設定するために、特定のトップコート組成物は、通常、特にポリフルオロテトラエチレン（ＰＴＦＥ）又はポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）をベースとしたフッ素化プラスチック粒子を含む。
しかしながら、全フッ素置換された又は部分的にフッ素化された化合物の使用はいくつかの深刻な欠点を有しており、一方ではフッ素化重合体が比較的高価であり、他方ではそれらは環境保護の観点から回避されるべきである。フッ素化化合物、特にＰＴＦＥの製造の間、わずかとは言えない量のペルフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡ）が、通常、これらの化合物の製造のために製造されるか又は用いられる。ペルフルオロオクタン酸は、実際上、自然界で非分解性であり、生体内に蓄積し、特に肝臓損傷性、繁殖毒性及び発がん性を有する。従って、ペルフルオロオクタン酸及びその前駆体化合物の製造は、わずかな例外を除いて２０２０年７月４日から欧州連合において禁止されてきた。ＰＴＦＥはＰＦＯＡに関しては精製することができ、そのためＰＦＯＡを含まないＰＴＦＥを用いることができるが、このことはエネルギー集約的であり、原料の抽出をより高価なものにする。ＰＴＦＥそれ自体は水性媒体に分散することが困難であり、自然界で分解性ではなく、それはいわゆる難分解性材料であって、従って、より環境に適合した原料で置換されるべきである。
更に、ＰＴＦＥの製造又は使用はまた、ポリフッ素化された副生成物及び分解生成物を製造し、これらは可能であれば環境中に放出されるべきではない。

この理由のために、ポリフッ素化プラスチックを可能な限り他の材料で置換するための努力がなされている。しかしながら、ポリフッ素化又は全フッ素置換プラスチックは、特にそれらの疎水性の湿潤特性又は非湿潤特性、化学的特性及び物理的特性に対するそれらの耐性、並びにそれらの優れた滑り特性に関して、特殊で時にずば抜けた特性を有することから、この置換は容易ではないことが多い。
多くのプラスチックの滑り特性は昇温で変化することから、特にねじ留めされた接合部で生じる１つの問題は、放熱挙動である。特に、多くのプラスチックの滑り特性は加熱されると改善する。しかしながら、このことは、そうでなければ意図しない接合部の緩みの危険性があることから、ねじ留めされた接合部には望ましくない。全フッ素置換プラスチック、特にＰＴＦＥ及びＰＶＤＥは、この問題となる挙動は示さないか又は制限された程度のみであり、そのためそれらはなお、目的の様式における締め具の滑り特性又は摩擦特性を設定するために現在選択される材料である。ＰＴＦＥは、特にその高い融点に特徴があり、その高い融点が、摩擦挙動がより高い温度範囲で最適化されることを可能にする。

特にねじが高速で締め付けられる場合に生じる別の問題は、ジャークスリップとしても知られている、いわゆるスティックスリップ効果である。この場合、ねじは締め付けの間、滑らかに動かず、代わりに接着と滑りとを開始する。このことは、結果として一方ではトルクの不確実性、他方ではプレロードの不確実性をもたらし、次に操作中の隠れた失敗の危険性につながりうる。従って、スティックスリップ効果は可能な限り回避するべきであり、それがボルトの滑り特性及び接着特性が特に正確且つ均一に設定される必要がある理由である。現在までのところ、スティックスリップ効果は、フッ素化重合体を含むトップコートを用いることによってのみ大部分防止することができる。
しかしながら、フッ素化重合体の１つの欠点は、それらの疎水性のために、それらが溶剤系システムで優先的に用いられるべきことである。しかしながら、環境保護及び労働安全の理由のためには水性システムがますます好ましい。
現在まで、当該分野の状況は、特に小さな締結部品の摩擦係数の目的の設定を可能にし、ＰＴＦＥを用いることなく、好ましくはフッ素化重合体を全く用いることなく、狭く規定された摩擦係数ウインドウ、放熱及びスティックスリップ挙動への要求を満たしながらどうにかうまく成し遂げる水性コーティングシステムを欠いている。

従って、本発明の目的は、部品、特に締結部品、例えば特にねじ、ナット、ボルト又はリベットの摩擦係数の正確な設定を可能にし、更に、ＰＴＦＥを用いる必要がなく、好ましくはフッ素化重合体を全く必要としないコーティング組成物を提供することである。
更に、本発明の目的は、少なくともほとんど有機溶剤を含まない、好ましくは有機溶剤を含まないコーティングシステムを提供することである。
本発明の更なる目的は、スティックスリップ効果を大部分防止するコーティングシステムを提供することである。
従って、本発明の第１の態様に従う本発明の内容は、請求項１に記載の水性コーティング組成物であり、更に、本発明のこの態様の有利な実施形態は、関連する従属請求項の内容である。
更に、本発明の第２の態様に従う本発明の別の内容は、請求項１５に記載のコーティング組成物の使用である。
更に、本発明の第３の態様に従う本発明の更なる内容は、請求項１６に記載のコーティングを製造する方法であり、更に、本発明のこの態様の有利な実施形態は、関連する従属請求項の内容である。
最後に、本発明の第４の態様に従う本発明の更なる内容は、請求項１８に記載の金属基材であり、更に、本発明のこの態様の有利な実施形態は、関連する従属請求項の内容である。

言うまでもなく、特定の特性、特徴、実施形態及び利点等は、不要な反復を回避する目的で本発明の１つの態様のみに関して以下に記載されており、明確な言及を必要とすることなく、本発明の他の態様に関して当然適切に適用される。
更に、以下に記載の全ての値又はパラメーターデータ等が、原則として測定できるか、或いは標準化された若しくは明確に述べられた測定方法又はこの分野の当業者によく知られた測定方法により測定できることが適用される。
更に、言うまでもなく、全ての質量又は量に関連するパーセンテージは、合計が１００％となるように当業者により選択される。
述べられたこの条件の下で、以下に本発明をより詳細に説明する。

従って、本発明の第１の態様に従う本発明の内容は、調整可能な摩擦係数を有するコーティング、特にトップコートを製造するための水性コーティング組成物であって、
（ａ）少なくとも１種の不飽和炭化水素及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸からなる共重合体を含む、有機結合剤、並びに
（ｂ）潤滑剤を含む、コーティング組成物である。
出願人は驚くべきことに、少なくとも１種の不飽和炭化水素、特にオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸からなる共重合体を含む有機結合剤、並びに潤滑剤を含むコーティング組成物が用いられる場合、優れた滑り特性及び摩擦特性を有するトップコートを得ることができることを見出した。そのようなコーティング組成物は、水性媒体中で容易に作製することができ、更に、ＰＴＦＥを含まなくてもよい。好ましくは、それらはフッ素化重合体を全く含まないものでさえある。
従って、本発明は、溶剤及びフッ素化重合体、特にＰＴＦＥの両方を含まないシステムにおいて、摩擦係数を工業生産に必要な値に設定することのできるトップコートを容易に利用できることを提供する。従って、本発明のコーティング組成物は、現在まで知られている通常のフッ素重合体含有溶剤系システムより、環境的観点及び労働安全的観点の両方から優れる。

好ましくは、有機結合剤が一定のスリップ特性を既に有する。結合剤のこれらのスリップ特性は、特に、共重合体の重合された不飽和炭化水素、特に重合されたオレフィンから構築されたセグメントにより達成される。カルボン酸の極性基は、疎水性領域があるにもかかわらず重合体を水溶性又は少なくとも水分散性のままにする。
潤滑剤が有機結合剤に添加される場合、特に昇温でも、滑り特性が更に大きく改善され、摩擦係数を安定して設定できることが示された。
本発明に照らせば、潤滑剤は、コーティングの摩擦学的特性を変化させる、特に摩擦を低減する化学物質、又は物質の混合物であると理解される。本発明に照らせば、潤滑剤は、液体又は固形物の形態で存在することができ、固形物潤滑剤を用いることが好ましい。

既に述べたように、工業生産、特にロボットによるねじ締めに照らせば、コーティングされた締め具、特にねじの滑り特性又は摩擦係数が、再現可能な様式で同等の値を常にとることが不可欠である。この理由により、ＶＤＡガイドライン２３５－１０１は、締結手段、特にボルト、ナット及びねじの摩擦係数μが位置することのできる、いわゆる摩擦係数ウインドウを規定している。この摩擦係数ウインドウは、０．０９～０．１６の摩擦係数μの区間に広がる。摩擦係数は、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に準拠して測定される。他の摩擦係数ウインドウが規定され、望まれる場合、これらもまた記載された本発明のアプローチにより満たすことができる。

本発明に照らせば、本発明のコーティング組成物でコーティングされた、表面又はコーティングされた基材が、０．０９～０．１６の範囲のＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に準拠して測定された摩擦係数μを有することが好ましい。
ねじの場合、摩擦係数は、ねじ山及び平らな表面、特にねじの頭部の両方で測定することができる。ワークピース、特にねじ部品は、ねじ山と平らなコーティングされた表面、例えばねじの頭部とで異なる摩擦係数を有することから、この二重の測定が必要である。例えば、内部支持体として設計されたねじは、ナット又はねじのワッシャーの上にあるねじの頭部よりも、ねじ山でより高い摩擦係数及びその結果としてより劣る滑り特性を有する。ねじが外側の担体である場合、摩擦係数は、ねじ山よりも頭部で高くなる。
ワークピース全体の摩擦係数測定に両方の領域（ねじ山及び平らな表面）の摩擦係数の計測が含まれることから、潤滑剤を含まないコーティングでコーティングされたワークピースは、望ましくない高い摩擦係数を有することが多い。しかしながら、本発明によれば、潤滑剤の使用は省くことができる。
本発明の範囲内で、ねじ山のある部品、例えばねじについて、ねじ山及び平らな表面それぞれの両方の摩擦係数が、０．０９～０．１６の摩擦係数μという上述した摩擦係数ウインドウ内に位置することが好ましくは提供される。

ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に記載の試験規則は単一の締め付けに適用されることから、複数の締め付けのための試験の準備がＶＤＡ ２３５－２０３に従う試験シートで更に特定される。
本発明の範囲内で、０．０９～０．１６の摩擦係数μについての上述した摩擦係数ウインドウがまた、ねじ山及び平らな表面の両方の複数の締め付けの場合に満たされることが好ましくは更に提供される。
更に、ワークピース、特に締め具、例えばねじ又はボルトの熱緩み挙動もまた、特にそれらが集合体、例えばエンジンの近くに組み込まれている場合に重要である。この理由のために、ＶＤＡ試験シート２３５－２０３は１５０℃の温度負荷での試験の準備を規定しており、ここでは０．０６の摩擦係数ウインドウμがアンダーシュートしない必要がある。
本発明の範囲内では、従って、本発明のコーティング組成物によりコーティングされたワークピースが、ＶＤＡ試験シート２３５－２０３に従って１５０℃で０．０９～０．１６の範囲の摩擦係数μを有することが好ましい。この摩擦係数ウインドウは、好ましくは、合計摩擦係数と、ねじ山のあるワークピースの場合はねじ山及び平らな表面との両方について満たされる。

本発明に照らせば、不飽和炭化水素は、少なくとも１つの不飽和結合、特に少なくとも１つの炭素－炭素二重結合又は炭素－炭素三重結合を有する、好ましくは非極性の有機化合物として理解される。アルケン側鎖又はアルキン側鎖、特にビニル基及び／又はアルケニル基を有する芳香族及びヘテロ芳香族もまた含まれるが、不飽和炭化水素は、主にアルケン及びアルキンであり、特にビニル基及び／又はアルケニル基を有する化合物である。更に、炭化水素はまた、例えばハロゲン化物、及びアルコール、アミン又はチオール官能基により置換されていてもよい。しかしながら、優先的には、炭化水素は、非置換の炭化水素、即ちアルケン及びアルキン又はそれらの混合物である。
本発明に照らせば、不飽和カルボン酸は、炭素二重結合又は炭素三重結合を有するカルボン酸を意味する。酸性基に加えて、カルボン酸は、更なる官能基、特にアルコール、チオール、アミン及びエーテル官能基等を備えていてもよい。カルボン酸はまた、特に、カルボン酸の誘導体、特にそれらのエステル及びアミドも含む。
本発明に照らせば、少なくとも１種の不飽和炭化水素及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸からなる共重合体が、ブロック共重合体であることが更に好ましい。このことに照らせば、ブロック共重合体が、不飽和炭化水素のセグメントのブロックを有することがより好ましい。不飽和炭化水素は、コーティング組成物、特にトップコート組成物の結合剤が優れたスリップ特性を既に有しており目的の様式において摩擦係数の設定を可能にするという事実に特に寄与する。

典型的には、本発明に照らせば、不飽和炭化水素が、ビニル基を有する脂肪族炭化水素、ビニル基を有する芳香族炭化水素、アルキニル基を有する脂肪族炭化水素、アルキニル基を有する芳香族炭化水素及びそれらの混合物の群から選択されることが提供される。不飽和炭化水素が、ビニル基を有する脂肪族炭化水素、ビニル基を有する芳香族炭化水素及びそれらの混合物の群から選択される場合に特に得られた結果が得られる。不飽和炭化水素がビニル基を有する脂肪族炭化水素である場合がより好ましい。不飽和炭化水素は、上記で述べたように、好ましくはアルケン及び／又はアルキンであり、好ましくはアルケンである。
ビニル基又はアルケンを有する炭化水素を用いることで、特に、共重合体中に、結合剤又はコーティングにスリップ特性を付与でき、それにより特定の摩擦係数の調整を促進できる非極性のセグメントを生じさせることが可能になる。

本発明の範囲内で、不飽和炭化水素が、アルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₂₀化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₂₀化合物及びそれらの混合物、特にアルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₂化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₂化合物及びそれらの混合物、好ましくはアルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₀化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₀化合物及びそれらの混合物、優先的にはアルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₈化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₈化合物及びそれらの混合物、特に優先的にはビニル基を有する脂肪族Ｃ₂－Ｃ₆化合物、より優先的にはビニル基を有する脂肪族Ｃ₂－Ｃ₄アルケン、特に好ましくはＣ₂及びＣ₃アルケンから選択される場合に特に良好な結果が得られる。不飽和炭化水素が、ビニル基を有する脂肪族Ｃ₂－Ｃ₄アルケンの群から選択される場合がよく示される。このことに照らせば、不飽和炭化水素が、Ｃ₂及びＣ₃アルケン及びそれらの混合物から選択される場合が更に好ましい。本発明に照らせば、Ｃ₂アルケン、即ちエテンが用いられる場合が更により好ましい。

本発明に照らせば、不飽和炭化水素が、スチレン、１－ヘキセン、１－ペンチン、１－ブチン、２－ブチン、プロピン、エチン、１－ヘキセン、１－ペンテン、１－ブテン、２－ブテン、プロペン、エテン及びそれらの混合物の群から選択されることが同様に好ましい。優先的には、不飽和炭化水素が、１－ヘキセン、１－ペンテン、１－ブテン、２－ブテン、プロペン、エテン、１－ヘキセン、１－ペンテン、１－ブテン、２－ブテン、プロペン、エテン及びそれらの混合物の群から選択される。不飽和炭化水素が、スチレン、１－ブテン、１－プロペン、エテン及びそれらの混合物、特に１－ブテン、１－プロペン、エテン及びそれらの混合物、好ましくはプロペン、エテン及びそれらの混合物から選択される場合に特に良好な結果が得られる。本発明に照らせば、不飽和炭化水素がエテンである場合に更により好ましい。

不飽和カルボン酸に関する限りにおいて、広い範囲の化合物から選択することができる。しかしながら、不飽和カルボン酸がアルケン酸から選択される場合に有利であることが示されている。不飽和カルボン酸が、Ｃ₂－Ｃ₂₀アルケン酸、特にＣ₂－Ｃ₁₂アルケン酸、好ましくはＣ₂－Ｃ₁₀アルケン酸、優先的にはＣ₂－Ｃ₄アルケン酸、特に優先的にはＣ₂－Ｃ₃アルケン酸、並びにそれらのエステル及びアミドから選択されるこの場合に特に良好な結果が得られる。
しかしながら、好ましくは、不飽和カルボン酸は遊離酸として用いられることが意図される。
本発明に照らせば、不飽和カルボン酸が、アクリル酸、アクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエルテル、メタクリル酸、メタクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエステル、フマル酸、マレイン酸及びそれらの混合物からなる群から選択されることがよく示される。このことに照らせば、不飽和カルボン酸が、アクリル酸、アクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエーテル、メタクリル酸及びメタクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエステル並びにそれらの混合物からなる群から選択される場合に特に良好な結果が得られる。

本発明に照らせば、不飽和カルボン酸が、アクリル酸、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル、アクリル酸ブチルエステル、アクリル酸イソブチルエステル、アクリル酸２－エチルヘキシルエステル、メタクリル酸、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチルエステル、メタクリル酸ブチルエステル、メタクリル酸イソブチルエステル及びメタクリル酸ヘキシルエステルからなる群から選択されることがより更に好ましい。このことに照らせば、不飽和カルボン酸が、アクリル酸、アクリル酸メチルエステル、アクリル酸エチルエステル、メタクリル酸、メタクリル酸メチルエステル及びメタクリル酸エチルエステルの群から選択され、好ましくはアクリル酸及びメタクリル酸であることが特によく示される。

共重合体の分子量に関する限りにおいて、これは広い範囲にわたって当然変化することができる。しかしながら、共重合体が２，０００～２５０，０００ｇ／ｍｏｌ、特に５，０００～２００，０００ｇ／ｍｏｌ、好ましくは１０，０００～１５０，０００ｇ／ｍｏｌ、優先的には１５，０００～１００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量Ｍｗを有することがよく示される。
本発明に照らして示される重合体化合物の分子量は、個々の重合体化合物の質量をそれらの質量分率で加重した、重量平均分子量Ｍｗを言う。分子量又は分子量分布は、様々な標準化された手順及び方法、例えば光散乱、レオロジー、質量分析、浸透クロマトグラフィー等により測定することができる。しかしながら、分子量分布を測定するのに用いられる方法は当業者によく知られており、更なる説明を必要としない。例えば、用いた重合体の分子量は、特にＤＩＮ ５５６７２に基づいてポリメチルメタクリレート又はポリスチレンを標準として、特にＧＰＣ法により測定することができる。

コーティング組成物は、ほとんどあらゆる量で有機結合剤を含むことができる。しかしながら、コーティング組成物が、コーティング組成物に基づいて２～７０質量％、特に５～６０質量％、好ましくは１０～５０質量％、優先的には１０～４０質量％の量で有機結合剤を含むことがよく示される。
既に述べたように、コーティング組成物は潤滑剤を含む。優先的には、潤滑剤は、有機潤滑剤、無機潤滑剤及びそれらの混合物からなる群から選択される。しかしながら、本発明に照らせば、潤滑剤が有機潤滑剤である場合に特に良好な結果が得られる。

本発明に照らして用いられる潤滑剤は、通常、粒子形態である。この点で、潤滑剤は、典型的には、マイクロメートルの範囲の絶対粒子サイズを有する。
本発明に照らせば、潤滑剤が、ワックス、グラフェン、グラファイト、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、プラスチック粒子、特にポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）及びそれらの混合物、微粉化硫黄並びにそれらの混合物からなる群から選択される場合に特に良好な結果が得られる。優先的には、潤滑剤は、ワックス、グラフェン、グラファイト、窒化ホウ素、二硫化モリブデン及びそれらの混合物の群から選択される。本発明に照らせば、潤滑剤がワックスである場合に特に良好な結果が得られる。
本発明に照らせば、ワックスは、通常、２０℃で混錬可能であり、固形物から脆く硬いものであり、粗いものから細かい結晶性であり、半透明から不透明であるがガラス状ではなく、４０℃を上回ると分解することなく溶融する、特に天然物質又は人工的に得られた物質として理解される。融点をわずかにでも上回ると、ワックスは、通常、比較的低い粘度となり、糸を引かないものとなる。ワックスは、主にそれらが通常、約５０から９０℃の間、例外的に最大約２００℃で溶融低粘度状態に変わり、実際上、灰形成成分を含まない点で、同様の合成製品又は天然物とは異なる。ワックスはペースト又はゲルを形成し、通常、燃焼してすすを出しながら燃える炎を生じる。それらの起源によって、ワックスは、３つの群、即ち天然ワックス、半合成ワックス及び合成ワックスに分類される。天然ワックスは、特に植物性ワックス、例えばカンデリラワックス、カルナバワックス又はモンタンワックス、動物性ワックス、例えば蜜ろう、ラノリン及びブラッシング脂質、ミネラルワックス、例えばセレシン及びオゾケライト、並びに石油化学ワックス、特にワセリン、灯油ワックス及びマイクロワックスからなる。半合成ワックスは、特に硬いワックス、例えばモンタンエステルワックス及び水素化ホホバワックスである。合成ワックスは、例えばポリアルキレンワックス又はポリエチレングリコールワックスである。

潤滑剤がワックスである場合、ワックスが天然ワックス、半合成ワックス、合成ワックス及びそれらの混合物からなる群から選択されることがよく示される。優先的には、ワックスは合成ワックスである。
同様に、本発明に照らせば、ワックスが蜜ろう、カルナバワックス、モンタンワックス、変性モンタンワックス、アミドワックス、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ＨＤＰＥワックス（高密度ポリエチレンワックス）、酸化ＨＤＰＥワックス、エチレン酢酸ビニルワックス、ポリエチレングリコールワックス、ポリエステルワックス、Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈワックス及びそれらの混合物、優先的にはポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ＨＤＰＥワックス、酸化ＨＤＰＥワックス、エチレン酢酸ビニルワックス、ポリエチレングリコールワックス、ポリエステルワックス、Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈワックス及びそれらの混合物の群から選択されることが好ましい。

このことに照らせば、ワックスがポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ＨＤＰＥワックス、酸化ＨＤＰＥワックス、Ｆｉｓｃｈｅｒ－Ｔｒｏｐｓｃｈワックス及びそれらの混合物からなる群から選択される場合に特に良好な結果が得られる。
更により好ましくは、本発明に照らせば、ワックスはポリエチレンワックス（ＰＥワックス）である。
ワックス、特に合成ワックス、好ましくはポリエチレンワックスは、コーティング組成物の滑り特性及び摩擦特性を優れたものに設定するために潤滑剤として使用することができる。特に、有機結合剤及びワックスをベースとした潤滑剤の組み合わせは、特に複数の締め付けの下でも熱ストレスの下でも、優れた一貫した摩擦係数を示す。

ここで、コーティング組成物が潤滑剤を含む量に関する限りにおいて、これは広い範囲内を変化することができる。しかしながら、コーティング組成物が、コーティング組成物に基づいて０．１～１０質量％、特に０．３～８質量％、好ましくは０．５～５質量％、好ましくは０．８～４質量％の量で潤滑剤を含む場合に好ましいことが見出されている。
本発明に照らせば、コーティング組成物がフッ素含有化合物を含まない、特に有機フッ素含有化合物を含まないことが有利に提供される。本発明に照らせば、コーティング組成物がフッ素化重合体粒子を含まない、特にＰＴＦＥ及びＰＶＤＦを含まないことが更により好ましく提供される。
関心事であるフッ素化重合体粒子の使用を含まない、選択的に調整可能な摩擦係数を有するコーティング組成物を提供できることは、本発明の優れた利点である。特に、本発明の範囲内で、フッ素化有機化合物の使用を完全に含まない、優れたスリップ特性及び摩擦特性を有するコーティング組成物を提供することが可能である。
本発明の範囲内で、コーティング組成物が少なくとも１種の増粘剤及び／又はレオロジー添加剤を含むことを更に提供することができる。

増粘剤及び／又はレオロジー添加剤は、特に、粘度、及び流れ又は本発明の組成物が基材に適用されうる層厚みまでをも設定する働きをする。
コーティング組成物が増粘剤及び／又はレオロジー添加剤を含む場合、コーティング組成物は、通常、コーティング組成物に基づいて０．０１～５質量％、特に０．０５～３質量％、好ましくは０．１～２質量％の量で増粘剤及び／又はレオロジー添加剤を含む。
増粘剤及び／又はレオロジー添加剤は、様々な適切な化合物及び化合物類から選択することができる。しかしながら、増粘剤及び／又はレオロジー添加剤がエチルセルロース、ケイ酸及びそれらの混合物の群から選択されることがよく示される。より好ましくは、増粘剤及び／又はレオロジー添加剤はケイ酸であり、特にヒュームドシリカである。

本発明の別の好ましい実施形態によれば、コーティング組成物は、
（ａ）少なくとも１種の不飽和炭化水素及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸からなる共重合体を含む、有機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、並びに
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤を含む。
本発明のこの好ましい実施形態について、本発明のコーティング組成物の更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての利点、特性及び特定の特徴が適切に適用される。
更に、本発明に照らせば、コーティング組成物がプレートレット形状の粒子を含むことを提供することができる。

本発明に照らせば、プレートレット形状の粒子は薄片状粒子と呼ばれることも多く、厚みが長さ及び幅よりもかなり小さい、即ち１つの空間方向の広がりが他の２つの空間方向よりもかなり小さい粒子として理解される。通常、アスペクト比、即ち粒子の長さ又は幅と粒子厚みの比は、２：１～１００：１、特に４：１～５０：１、好ましくは５：１～２０：１、優先的には８：１～１５：１の範囲である。
プレートレット形状の粒子は、好ましくは、金属フレーク、ガラスフレーク、層状ケイ酸塩及びそれらの混合物からなる群から選択される。層状ケイ酸塩は、好ましくは、マイカ、タルク、ベントナイト、カオリン及びそれらの混合物の群から選択される。このことに照らせば、金属フレークは、好ましくは、アルミニウムフレーク、亜鉛フレーク、銅フレーク及びそれらの混合物の群から選択される。
好ましくは、プレートレット形状の粒子は、特にアルミニウムフレーク、亜鉛フレーク、銅フレーク及びそれらの混合物の群から選択される金属フレークである。プレートレット形状の粒子がアルミニウムフレークであることがより好ましい。
コーティング組成物がプレートレット形状の粒子を含む場合、コーティング組成物は、典型的には、コーティング組成物に基づいて０．３～８質量％、好ましくは０．５～５質量％、優先的には０．８～４質量％の量でプレートレット形状の粒子を含む。
このことに照らせば、コーティング組成物が、コーティング組成物に基づいて０．５～２０質量％、特に１～１８質量％、好ましくは１．５～１５質量％、好ましくは２～１２質量％の範囲の潤滑剤及びプレートレット形状の粒子の合計量を含む場合に特に良好な結果が得られる。

コーティング組成物においてプレートレット形状の粒子を更に用いることで、コーティングされた基材の摩擦係数及び滑り特性を正確に設定することが可能になり、特にスティックスリップ効果を更により良好に回避することが可能になる。更に、プレートレット形状の粒子を用いることで、摩擦係数の上昇を観察することなく、コーティング組成物を高温で乾燥又は硬化することもまた可能となる。このことは驚くべきことであり、それは潤滑剤を含む、特にワックスを含む場合のトップコートが温度に曝された後、特に高温での乾燥後に、より高い摩擦係数を有するためである。このことは、特に、潤滑剤、特にワックスが乾燥プロセスの間に気相に入るか又は熱分解されるという事実による。驚くべきことに、潤滑剤に加えてプレートレット形状の粒子を含むトップコートは、摩擦係数のこの上昇を示さない。理論に拘束されるものではないが、これは恐らく、プレートレット形状の粒子が拡散バリアとして作用し、一方では酸素のコーティングへの浸透を妨げ、それにより潤滑剤の分解を遅らせ、他方では蒸発可能な又は昇華する潤滑剤が用いられた場合に潤滑剤が気相に入るのを防止するという事実によるものである。
プレートレット形状の粒子と潤滑剤の質量比が、コーティング組成物におけるプレートレット形状の粒子の質量及び潤滑剤の質量に基づいて１：０．８～１：１．８、特に１：１～１：１．６、好ましくは１，：１．１～１：１．４の比である場合に特に良好な結果が得られる。

本発明の好ましい実施形態によれば、コーティング組成物は、
（ａ）少なくとも１種の不飽和炭化水素及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸からなる共重合体を含む、有機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤、並びに
（ｄ）プレートレット形状の粒子を含む。
本発明のこの好ましい実施形態について、本発明のコーティング組成物の更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての利点、特性及び特定の特徴が適切に適用される。
更に、コーティング組成物が少なくとも１種の更なる添加剤を含むことを提供することができる。

コーティング組成物が更なる添加剤を含む場合、コーティング組成物は、コーティング組成物に基づいて０．０１～５質量％、特に０．０５～３質量％、好ましくは０．１～２質量％の量で更なる添加剤を含む。
このことに照らせば、更なる添加剤が湿潤剤、防腐剤、安定剤、酸及び／又は塩基、脱泡成分、フィルム形成剤、レベリング剤、ＵＶ吸収剤、充填剤、ｐＨ安定剤並びにｐＨ調整剤の群から選択される場合に特に良好な結果が得られる。

本発明の好ましい実施形態によれば、従って、
（ａ）少なくとも１種の不飽和炭化水素及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸からなる共重合体を含む、有機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤、並びに
（ｄ）プレートレット形状の粒子、
（ｅ）更なる添加剤を含むコーティング組成物が提供される。
本発明のこの特定の実施形態について、本発明の更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての利点、特性及び特定の特徴が適切に適用される。

本発明の好ましい実施形態によれば、無機結合剤を更に含むコーティング組成物が提供される。無機結合剤を添加することで、特に、コーティングの耐摩耗性及び機械的な耐性が改善される。更に、無機結合剤を用いることはまた、それらは大型の工業規模で製造する又は得るのに安価であることが多いことから、商業的にも望ましい。コーティング組成物が無機結合剤を含む場合、無機結合剤は、典型的には、ケイ素含有結合剤である。
好ましくは、無機結合剤は、シラン、シラン加水分解物、シリケート、ポリシリコネート及びそれらの混合物から選択される。
このことに照らせば、無機結合剤が、シラン、特にトリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシラン、好ましくはビニルシラン、アミンシラン、フェノキシシラン及び／又はエポキシシラン、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、オルトケイ酸テトラメチル（ＴＭＯＳ）、シラン加水分解物、コロイド状ケイ酸、水ガラス又はシリケート、特にリチウム水ガラス、ナトリウム水ガラス、カリウム水ガラス並びにそれらの混合物の群から選択される場合に特に良好な結果が得られる。特に、好ましく用いることのできるシランは、シラン変性シリケートの製造で以下に述べられるものである。

本発明の好ましい実施形態によれば、無機結合剤は特にリチウム化合物を含まない。本発明の範囲内では、通常であれば好ましいポリケイ酸リチウム（リチウム水ガラス）が用いられない場合に、特に良好なコーティング及びスリップ特性をも得ることができる。特に自動車部門におけるリチウムイオン電池及びリチウムイオン蓄電池の使用の増大により、リチウムの需要及びそれに続くリチウムの価格は上昇すると予測されることから、このことは本発明の注目すべき利点である。
好ましくは、無機結合剤は、シラン、特にトリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシラン、好ましくはビニルシラン、アミンシラン、フェノキシシラン及び／又はエポキシシラン、オルトケイ酸テトラエチル（ＴＥＯＳ）、オルトケイ酸テトラメチル（ＴＭＯＳ）、シラン加水分解物、コロイド状ケイ酸（シリカゾル）、ナトリウム水ガラス、カリウム水ガラス並びにそれらの混合物の群から選択される。より好ましくは、無機結合剤は、ナトリウム水ガラス、カリウム水ガラス及びそれらの混合物の群から選択される。

本発明の好ましい実施形態によれば、無機結合剤は、水ガラス及び／又はコロイド状ケイ酸と、シラン加水分解物及び／又はシランとの混合物を含むか又はこれらからなる。好ましくは、無機結合剤は、水ガラス及び／又はコロイド状ケイ酸と、シラン加水分解物及び／又はシランとの混合物を含む。これらの混合物はまた、アルカリ性ｐＨ値で炭酸化を示さない。
この実施形態によれば、有機結合剤が、１５：１～１：２、特に１：１～１：１．５、好ましくは５：１～１：１、優先的には４：１～１：１の範囲のシラン加水分解物及び／又はシランとの質量比で水ガラス及び／又はコロイド状ケイ酸を含むことが好ましい。
同様に、この実施形態によれば、無機結合剤が、特に有機結合剤との混合前に、１１未満、特に９未満、好ましくは８．５未満のｐＨに設定されていることがよく示される。好ましくは、無機結合剤は、特に有機結合剤との混合前に、８未満、特にｐＨ５～ｐＨ７．５の範囲のｐＨ値に設定されている。

水ガラス及び／又はコロイド状ケイ酸と、シラン加水分解物及び／又はシランとの混合物においては、特に、かなり弱く少ない炭酸化、即ち空気からの二酸化炭素の吸収及びそれに続くカーボネートの生成が、特にアルカリ性の範囲のｐＨ値で観察される。炭酸化は、特にトップコートの場合、トップコートが濁ることにより、表面特性、特に外観の望ましくない障害をもたらす。次いで、コーティングはほこりっぽく見えることが多く、望ましくない。記載の混合物の別の利点は、シリケート又はケイ酸を沈殿させることなく、無機結合剤及び／又はコーティング組成物のｐＨを酸性の範囲に設定できることである。
無機結合剤がシラン変性シリケート化合物又はシラン変性水ガラスである場合に、このことに照らして特に良好な結果が得られる。シラン変性シリケート化合物又はシラン変性水ガラスは、通常、少なくとも１種のシランを少なくとも１種のシリケートの存在下、ｐＨ８以上で少なくとも部分的に加水分解するか及び／又は縮合することにより得られる。
同様に、シラン変性シリケート化合物又はシラン変性水ガラスが用いられる場合、炭酸化は観察されず、無機結合剤又はコーティング組成物のｐＨは、シリケートを沈殿させることなく、７以下の値に設定することができる。この場合、ｐＨは酸を添加することにより調整することができる。特にカーボネートの形態の二酸化炭素の吸収は酸性の範囲でかなり減少することから、中性又は酸性のｐＨ範囲でシラン変性シリケート化合物又はシラン変性水ガラスを用いることが好ましい。

好ましくは、シラン変性シリケート又はシラン変性水ガラスを製造する方法は、シランがシリケート化合物又は水ガラスの存在下、８以上、特に１１より大きいｐＨで少なくとも部分的に加水分解されてシラン変性シリケート又は水ガラスを得て、次いで、特に酸を添加することにより、ｐＨが８．５より小さい、特に８より小さい、好ましくは４～７の範囲の値に設定されるように行われる。

酸性化の間にｐＨ値を２から４の間に設定することも可能であり、この設定は、シラン変性シリケート化合物又はシラン変性水ガラスの沈殿又は凝集を引き起こすことなく達成及び保持することができる。
シランの部分的な加水分解又は縮合が、アルカリ性の水溶液においてシリケートの存在下で起こる場合にのみ、有益な効果が既に見られている。しかしながら、しばしば、シラン変性シリケート化合物又はシラン変性水ガラスを形成するためのシリケートの存在下でのシランの加水分解又は縮合は、アルカリ性で完全に行われる。アルカリ性水溶液におけるシラン及びシリケートの部分的な加水分解は、必要であれば、ｐＨ７以下への酸性化の後に、加水分解を完了するまで継続することができる。
この実施形態によればまた、特に先に述べられた化合物である、リチウム水ガラス、ナトリウム水ガラス、カリウム水ガラス及びそれらの混合物、好ましくはナトリウム水ガラス、カリウム水ガラス及びそれらの混合物を、水ガラス又はシリケートとして用いる。

シラン変性シリケート化合物又は水ガラスの製造のために、エポキシ官能性、フェノキシ官能性、ビニル官能性又はアミノ官能性のシランが有利に用いられる。より好ましくは、少なくとも１つのＳｉ－Ｃ結合、即ちケイ素原子と炭素原子との間の結合を有するシランが用いられる。異なるシランを混合物中で互いに用いることができる。特に適切なシランは、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、及び３－メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－シクロヘキシル－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－シクロヘキシルアミノ－メチルトリエトキシシラン、３－アミノプロピルトリエトキシシラン、３－（２－アミノメチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、３－ウレイドプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルジメトキシメチルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリルオキシメチル）メチルジメトキシシラン、メタクリルオキシメチルトリメトキシシラン、３－メタクリルオキシプロピルトリアセトキシシラン、Ｎ－メチル［３－（トリメトキシシリル）プロピル］カルバメート、Ｎ－トリメトキシシリルメチル－Ｏ－メチルカルバメート、Ｎ－ジメトキシ（メチル）シリルメチル－Ｏ－メチルカルバメート、トリス－［３－（トリメトキシシリル）プロピル］－イソシアヌレート、３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３－グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、イソオクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、（シクロヘキシル）メチルジメトキシシラン、ジシクロペンチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、トリアセトキシエチルシラン、１，２－ビス（トリエトキシシリル）エタンである。

シラン変性シリケートの製造では、シラン及びシリケートは、２：１～１：１０、特に１：１～１：５、好ましくは１：１～１：３、優先的には１：１～１：２の質量比でそれぞれ有利に用いられる。シランは単一化合物として又はシランの混合物として用いることができ、同じことがシリケートに適用される。シラン変性シリケート又は水ガラスの製造の更なる詳細については、ＷＯ２０１６／１０７７９１を参照することができ、その開示内容は本発明に完全に包含される。

コーティング組成物が無機結合剤を含む場合、コーティング組成物は、典型的には、コーティング組成物に基づいて１～３０質量％、特に２～２５質量％、好ましくは３～２０質量％、優先的には５～１５質量％の量で無機結合剤を含む。
コーティング組成物が無機結合剤を含む場合、コーティング組成物が、コーティング組成物に基づいて１～４０質量％、特に２～３０質量％、好ましくは３～２５質量％、優先的には５～２０質量％の量で有機結合剤を含むことがよく示される。
有機結合剤及び無機結合剤を組み合わせることにより、本発明に照らして最善の結果が得られる。
本発明に照らせば、コーティング組成物が、コーティング組成物に基づいて２～７０質量％、特に５～６０質量％、好ましくは１０～５０質量％、好ましくは１５～４０質量％の量で結合剤の合計含有量、即ち有機結合剤及び無機結合剤の合計を含むことがよく示される。

従って、好ましいコーティング組成物は、
（ａ１）少なくとも１種のオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、
（ａ２）無機結合剤、並びに
（ｂ）潤滑剤
を含む。
本発明のこの好ましい実施形態について、更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての特定の特性、特徴及び利点が適切に適用される。
本発明の更なる好ましい実施形態によれば、コーティング組成物は、
（ａ１）少なくとも１種のオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、
（ａ２）無機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、並びに
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤
を含む。

本発明のこの好ましい実施形態について、更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての特定の特性、特徴及び利点が適切に適用される。
本発明の好ましい実施形態によれば、従って、
（ａ１）少なくとも１種のオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、
（ａ２）無機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤、並びに
（ｄ）更なる添加剤
を含むコーティング組成物が提供される。
本発明のこの好ましい実施形態について、本発明のコーティング組成物の更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての利点、特性及び特定の特徴が適切に適用される。

本発明の好ましい実施形態によれば、従って、
（ａ１）少なくとも１種のオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、
（ａ２）無機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤、
（ｄ）更なる添加剤、並びに
（ｅ）プレートレット形状の粒子
を含むコーティング組成物が提供される。

本発明のこの特定の実施形態について、本発明の更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての利点、特性及び特定の特徴が適切に適用される。
更に、コーティング組成物が充填剤を含むことを提供することができる。
コーティング組成物が充填剤を含む場合、コーティング組成物は、典型的には、コーティング組成物に基づいて０．５～５０質量％、特に１～４０質量％、好ましくは５～３５質量％、優先的には１０～３０質量％の量で充填剤を含む。
充填剤が炭酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク及びそれらの混合物から選択される場合に特に良好な結果が得られる。

本発明の好ましい実施形態によれば、従って、
（ａ１）少なくとも１種のオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、
（ａ２）無機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤、
（ｄ）更なる添加剤、並びに
（ｅ）充填剤
を含むコーティング組成物が提供される。
本発明のこの特定の実施形態について、本発明の他の実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての利点、特性及び特定の特徴が適切に適用される。

本発明の好ましい実施形態によれば、従って、
（ａ１）少なくとも１種のオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、
（ａ２）無機結合剤、
（ｂ）潤滑剤、
（ｃ）増粘剤及び／又はレオロジー添加剤、
（ｄ）更なる添加剤、
（ｅ）プレートレット形状の粒子、並びに
（ｆ）充填剤
を含むコーティング組成物が提供される。

本発明のこの特定の実施形態について、本発明の更なる実施形態及び特性に照らして先に述べられた全ての利点、特性及び特定の特徴が適切に適用される。
既に述べたように、本発明の組成物は水性組成物であり、即ち本発明の組成物は、溶剤又は分散剤として水を含む。典型的には、本発明の組成物は、コーティング組成物に基づいて４０～９８質量％、特に５０～９５質量％、好ましくは６０～９０質量％、優先的には６０～８５質量％の量で水を含む。
更に、コーティング組成物は、好ましくは、少量のみの有機溶剤及び揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を含む。典型的には、コーティング組成物は、コーティング組成物に基づいて３質量％未満、特に１質量％未満、好ましくは０．５質量％未満、より好ましくは０．３質量％未満、特に好ましくは０．１質量％未満の量で有機溶剤及び揮発性有機化合物を含む。好ましくは、コーティング組成物は有機溶剤及び揮発性有機化合物を含まない。
ここで、本発明のコーティング組成物の粘度に関する限りにおいて、これは広い範囲内を変化することができる。しかしながら、本発明に照らせば、コーティング組成物が２～５，０００ｍＰａｓ、特に５～１，０００ｍＰａｓ、好ましくは５～５００ｍＰａｓ、優先的には１０～１００ｍＰａｓ、特に好ましくは３０～５０ｍＰａｓの範囲の２０℃でのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ動的粘度を有する場合に特に良好な結果が得られる。上述した範囲の粘度であれば、特に薄く均一なトップコートコーティングを得ることができる。

本発明の第２の態様に従う本発明の更なる内容は、金属基材、特に陰極防食コーティングが施された金属基材に選択的に調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造するためのトップコートとしての、上述したコーティング組成物の使用である。
本発明のこの態様についての更なる詳細として、本発明の他の態様についての説明を参照することができ、本発明の使用に従って適用される。
更に、本発明の第３の態様に従う本発明の別の内容は、調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造する方法であって、
（ａ）第１の方法工程において、少なくともいくらかの領域に陰極防食コーティングが施された基材が供給され、
（ｂ）第１の方法工程（ａ）の後の第２の方法工程において、請求項１～１４のいずれか１項に記載のコーティング組成物が基材の少なくともいくらかの領域に適用され、且つ
（ｃ）第２の方法工程（ｂ）の後の第３の方法工程において、第２の方法工程（ｂ）で適用されたコーティング組成物が乾燥される、方法である。
本発明に照らせば、第３の方法工程（ｃ）において、第２の方法工程（ｂ）で基材に適用されたコーティング組成物が硬化及び／又は架橋されることが特に好ましい。

典型的には、基材は金属を含むか又は金属からなる。好ましくは、基材は金属からなる。このことに照らせば、金属が鉄、アルミニウム、マグネシウム並びにそれらの混合物及び合金からなる群から選択される場合に特に良好な結果が得られる。
本発明に照らせば、金属が鉄及びその合金から選択され、特に鋼鉄であることが特に好ましい。
本発明に照らせば、基材は、コーティング組成物でコーティングすることのできる物品を意味する。
典型的には、本発明に照らせば、基材は、シート、成形体、小さな部品及びそれらの混合物から選択される。
このことに照らせば、基材が小さな部品であり、好ましくは大量の材料であり、特にねじ、ナット、ボルト、ワッシャー、リベット及びそれらの混合物から選択されることが特に好ましい。
本発明に照らせば、基材がねじ又はナットであり、特にボルトであることが特に好ましい。

特にねじの場合、本発明のコーティング組成物及び方法の特定の利点、即ち摩擦係数の特定の設定が特に効果的である。
少なくともいくらかの領域、好ましくは表面全体にわたって基材に適用された陰極防食コーティングに関する限りにおいては、通常、亜鉛、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル並びにそれらの混合物及び合金からなる群から選択される金属を含む。
好ましくは、陰極防食コーティングは亜鉛及びその合金を含む。
本発明に照らせば、陰極防食コーティングが亜鉛含有コーティング、特に電気めっき亜鉛コーティング、特に電気めっき亜鉛ニッケルコーティング、溶融亜鉛めっきコーティング、亜鉛粉末コーティング、特に亜鉛ペンキ、及び亜鉛フレークコーティングの群から選択されることがよく示される。好ましくは、陰極防食コーティングは、電気めっき亜鉛コーティング、特に電気めっき亜鉛ニッケルコーティング、亜鉛粉末コーティング及び亜鉛フレークコーティングの群から選択される。亜鉛粉末コーティング及び亜鉛フレークコーティングは、特にまた亜鉛合金を含むこともできる。好ましくは、亜鉛合金は、亜鉛に加えてアルミニウム及び／又はマグネシウム、好ましくはアルミニウム及びマグネシウムを含む。

本発明に照らせば、方法工程（ｂ）において、コーティング組成物が基材又は陰極防食コーティングに１～１２μｍ、特に１～１０μｍ、好ましくは１～８μｍ、特に好ましくは２～８μｍ、非常に好ましくは２～７μｍの範囲の層厚みに適用されることがよく示される。
コーティング組成物は、あらゆる適切な方法により方法工程（ｂ）において適用することができる。
しかしながら、通常、方法工程（ｂ）においてコーティング組成物は噴霧、ブラシがけ、擦り付け、回転、浸漬又は浸漬回転を用いて基材に適用される。方法工程（ｂ）においてコーティング組成物が浸漬又は浸漬回転を用いて適用される場合に特に良好な結果が得られる。浸漬又は浸漬回転は、特に大量の材料、例えば小さな部品のコーティングに適切である。本発明に照らせば、コーティング組成物が基材又は陰極防食コーティングの表面全体にわたって適用されることが特に好ましい。

コーティング組成物が方法工程（ｃ）において乾燥される温度は、選択される基材、適用される陰極防食コーティング及び適用されるコーティング組成物に応じて広い範囲にわたって変化することができる。
しかしながら、方法工程（ｃ）においてコーティング組成物が２０～３００℃、特に３０～２５０℃、好ましくは４０～２００℃、優先的には５０～１８０℃、特に好ましくは５５～１６０℃、最も好ましくは６０～１５０℃の範囲の温度で乾燥される場合に有用であることが示されている。
上記温度では、結合剤システムの迅速な乾燥、又は硬化及び／若しくは架橋が通常行われ、有機結合剤の分解が回避される。
同様に、方法工程（ｃ）においてコーティング組成物が１～３０分、特に２～２５分、好ましくは３～２０分、優先的には５～１５分の時間乾燥される場合に都合がよいことが見出されている。

既に述べたように、本発明の範囲内で、目的の様式において得られるコーティング、特にトップコートの摩擦係数を設定することができる。従って、コーティング組成物を適用することにより、コーティングされた基材のＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に準拠して測定された摩擦係数が０．０９～０．１６の範囲に設定されている場合に特に良好な結果が得られる。摩擦係数は、特に有機結合剤の量並びに潤滑剤の種類及び量により設定される。
本発明のこの態様についての更なる詳細として、本発明の他の態様についての先の説明を参照することができ、本発明の方法に従って適切に適用される。
最後に、本発明の第４の態様に従う本発明の更なる内容は、特に上記に記載のコーティング組成物又は上記に記載の方法により得られる、金属基材である。

典型的には、基材はなお、コーティング、即ち硬化したコーティング組成物、特にトップコート、特にベースコート形態の間に陰極防食コーティングを有する。
本発明に照らせば、コーティングが、コーティングに基づいて１～２５質量％、特に１～２０質量％、好ましくは１．５～１７質量％、優先的には２～１５質量％、特に好ましくは２．５～１２質量％の量で潤滑剤を含むことが好ましい。
典型的には、コーティング、特にトップコートが、コーティング、特にトップコートに基づいて６０～９９質量％、特に６５～９９質量％、好ましくは７０～９８質量％、優先的には７５～９７質量％、特に好ましくは８０～９６質量％の量で有機結合剤を含む。
本発明に照らせば、有機結合剤及び無機結合剤の混合物が用いられる場合、コーティング、特にトップコートが、コーティング、特にトップコートに基づいて２５～７０質量％、特に３０～６５質量％、好ましくは３５～６０質量％、優先的には４０～５５質量％、特に好ましくは４３～５３質量％の量で有機結合剤を含むことがよく示される。
同様に、この実施形態に従う本発明に照らせば、コーティング、特にトップコートが、コーティング、特にトップコートに基づいて２５～７０質量％、特に３０～６５質量％、好ましくは３５～６５質量％、優先的には４０～５５質量％、特に好ましくは４３～５３質量％の量で無機結合剤を含むことが好ましい。

有機結合剤と無機結合剤の質量比が、コーティング、特にトップコートにおける有機結合剤の質量及び無機結合剤の質量に基づいて１．５：１～１：２、特に１．５：１～１：１．５、好ましくは１．１：１～１：１．１の範囲であることが更によく示される。
コーティング、特にトップコートが、コーティング、特にトップコートに基づいて０．５～２０、特に１～１５質量％、好ましくは１．５～１２質量％、優先的には１．５～１０質量％の量でプレートレット形状の粒子を含むこともまた好ましい。
このことに照らせば、コーティングが、コーティング組成物に基づいて１．５～４５質量％、特に２～３５質量％、好ましくは３．５～２５質量％、優先的には４～２０質量％の範囲の潤滑剤及びプレートレット形状の粒子の合計量を含む場合に特に良好な結果が得られる。
従って、コーティング、特にトップコートは、好ましくは、１～１０μｍ、特に１～８μｍ、好ましくは１～７μｍ、優先的には２～７μｍ、特に好ましくは２～６μｍの範囲の層厚みを有する。

更に、コーティングされた基材のＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に準拠して測定した摩擦係数が０．０９～０．１６の範囲で変わることが好ましい。
本発明の基材についての更なる詳細として、本発明の他の態様についての上記の説明を参照することができ、本発明の基材に関して適切に適用される。
本発明の内容は、例示的な非限定的な様式で実施形態を参照して以下に説明される。

本発明及びその利点を更に説明するために、ねじに適用する本発明のトップコート組成物によりいくつかの一連の試験を行った。次いで、ねじの滑り特性及び摩擦特性を測定した。
１．実施例１～３
まず、アクリル酸エステル／メタクリル酸エステル／スチレン共重合体をベースとした有機結合剤のみを含むトップコート組成物の特性を調査する。微粉化ポリエチレンワックス及び増粘剤（ＲｈｅｏＢｙｋ ７４２０ ＥＳ及びＯｐｔｉｇｅｌ）を組成物に添加する。コーティング組成物を以下の表１に示す。

浸漬回転機を用いて、コーティング組成物をねじの全表面に７μｍの層厚みに適用し、次いで、１２０℃で２０分間乾燥する。
次いで、ねじをＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に準拠した摩擦係数測定に供する。合計摩擦係数と頭部及びねじ山それぞれの摩擦係数との両方が０．０９～０．１６の特定のＶＤＡウインドウ内に位置することが分かる。
更なる調査のために、鋼鉄表面、有機陰極浸漬コーティング（ＫＴＬ）が施された表面及びアルミニウム表面の複数の締め付け（５回の締め付け）を調べた。複数適合の摩擦係数ウインドウは鋼鉄でのみ観察されることが示される。全ての３つのコーティング組成物が優れた放熱挙動を示す。値を以下の表２に示す。

２．実施例４及び５
上記の試験１～３に加えて、結合剤としてアクリル酸共重合体を用いて試験を行った。組成物を以下の表３に、摩擦特性及びスリップ特性の試験を以下の表４に示す。表４から、組成物４及び５の熱はんだ付け特性が優れていることも理解できる。摩擦係数もまた常にＶＤＡウインドウ内である。これはまた、鋼鉄、ＫＴＬ及びアルミニウムのいずれもの複数の締め付けの場合である。

３．実施例６～９
実施例６～９では、有機エチレン－アクリル酸共重合体及びコロイド状シリカゾルの形態の無機結合剤の混合物を用いる。増粘剤及び微粉化ポリエチレンワックスを組成物６～９のそれぞれに１質量％の量で添加する。
組成物を以下の表５に示す。組成物をねじに再適用し、それらの摩擦特性を試験する。試験結果を以下の表６に示す。摩擦係数が常に望ましいＶＤＡウインドウ内であることが理解できる。

４．実施例１０～１７
更に、２つの一連の試験を行い、一方ではアクリル酸共重合体をベースとした有機結合剤を用いる（実施例１０～１３）。更に、試験の第２の系統としてコロイド状シリカゾルの形態の無機結合剤を用いる（実施例１４～１７）。
試験系統１の組成物（実施例１０～１３）を表７に、試験系統２の実施例（実施例１４～１７）を表９に示す。
組成物をそれぞれボルトに適用し、それらの滑り特性及び摩擦特性について試験する。これらの試験の結果を表８及び１０に示す。
純粋に有機結合剤を含むトップコート１０～１３並びに有機結合剤及び無機結合剤の混合物を含むトップコート１４～１７の両方が優れた特性を有することが示される。
全てのトップコートが摩擦係数、合計摩擦係数、頭部の摩擦係数及びねじ山の摩擦係数の観点でＶＤＡ仕様を満たす。放熱挙動もまた常に許容可能である。

５．実施例１８～２８
更に、アクリル酸共重合体の形態の有機結合剤及びコロイド状シリカゾルの形態の無機結合剤を含み、様々な潤滑剤が添加された結合剤システムを用いて試験を行う。
浸漬回転機を用いて、コーティング組成物をねじの全表面に７μｍの層厚みに適用し、次いで、１５０℃で３０分間乾燥する。
次いで、ねじをＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に準拠した摩擦係数測定に供する。

Claims (20)

1. 調整可能な摩擦係数を有するコーティング、特にトップコートを製造するための水性コーティング組成物であって、
   （ａ）少なくとも１種の不飽和炭化水素及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、並びに
   （ｂ）潤滑剤
   を含むことを特徴とする、コーティング組成物。
2. 前記不飽和炭化水素が、ビニル基を有する脂肪族炭化水素、ビニル基を有する芳香族炭化水素、アルキニル基を有する脂肪族炭化水素、アルキニル基を有する芳香族炭化水素及びそれらの混合物、特にビニル基を有する脂肪族炭化水素、ビニル基を有する芳香族炭化水素及びそれらの混合物、好ましくはビニル基を有する脂肪族炭化水素の群から選択されることを特徴とする、請求項１に記載のコーティング組成物。
3. 前記不飽和炭化水素が、アルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₂₀化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₂₀化合物及びそれらの混合物、特にアルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₂化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₂化合物及びそれらの混合物、好ましくはアルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₀化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₁₀化合物及びそれらの混合物、優先的にはアルキニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₈化合物、ビニル基を有する脂肪族及び／又は芳香族Ｃ₂－Ｃ₈化合物及びそれらの混合物、特に優先的にはビニル基を有する脂肪族Ｃ₂－Ｃ₆化合物、より優先的にはビニル基を有する脂肪族Ｃ₂－Ｃ₄アルケン、特に好ましくはＣ₂及びＣ₃アルケンから選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のコーティング組成物。
4. 前記不飽和カルボン酸が、Ｃ₂－Ｃ₂₀アルケン酸、特にＣ₂－Ｃ₁₂アルケン酸、好ましくはＣ₂－Ｃ₁₀アルケン酸、優先的にはＣ₂－Ｃ₄アルケン酸、より優先的にはＣ₂－Ｃ₃アルケン酸、並びにそれらのエステル及びアミドから選択されることを特徴とする、請求項１～３のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
5. 前記不飽和カルボン酸が、アクリル酸、アクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエステル、メタクリル酸、メタクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエステル、フマル酸、マレイン酸、特にアクリル酸、アクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエステル、メタクリル酸及びメタクリル酸とＣ₁－Ｃ₁₀アルコールとのエステルの群から選択されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
6. 前記コーティング組成物に基づいて２～７０質量％、特に５～６０質量％、好ましくは１０～５０質量％、優先的には１０～４０質量％の量で前記有機結合剤を含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
7. 前記潤滑剤が有機潤滑剤、無機潤滑剤及びそれらの混合物、好ましくは有機潤滑剤の群から選択されることを特徴とする、請求項１～６のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
8. 前記潤滑剤が、ワックス、グラフェン、グラファイト、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、プラスチック粒子、特にポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）及びそれらの混合物、微粉化硫黄並びにそれらの混合物、好ましくはワックスの群から選択されることを特徴とする、請求項１～７のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
9. 前記コーティング組成物に基づいて０．１～１０質量％、特に０．３～８質量％、好ましくは０．５～５質量％、優先的には０．８～４質量％の量で前記潤滑剤を含むことを特徴とする、請求項１～８のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
10. フッ素含有化合物を含まない、特に有機フッ素含有化合物を含まないことを特徴とする、請求項１～９のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
11. プレートレット形状の粒子を含むことを特徴とする、請求項１～１０のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
12. 無機結合剤を含むことを特徴とする、請求項１～１１のいずれか１項に記載のコーティング組成物。
13. 前記無機結合剤が、シラン、シラン加水分解物、シリケート、ポリシリコネート及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする、請求項１２に記載のコーティング組成物。
14. （ａ１）少なくとも１種のオレフィン及び少なくとも１種の不飽和カルボン酸の共重合体を含む、有機結合剤、
    （ａ２）無機結合剤、並びに
    （ｂ）潤滑剤
    を含むことを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のコーティング組成物。
15. 金属基材、特に陰極防食コーティングが施された金属基材に調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造するためのトップコートとしての、請求項１～１４のいずれか１項に記載のコーティング組成物の使用。
16. 選択的に調整可能な摩擦係数を有するコーティングを製造する方法であって、
    （ｄ）第１の方法工程において、少なくともいくらかの領域に陰極防食コーティングが施された基材が提供され、
    （ｅ）前記第１の方法工程（ａ）の後の第２の方法工程において、請求項１～１４のいずれか１項に記載のコーティング組成物が前記基材の少なくともいくらかの領域に適用され、且つ
    （ｆ）前記第２の方法工程（ｂ）の後の第３の方法工程において、前記第２の方法工程（ｂ）で適用された前記コーティング組成物が乾燥される
    ことを特徴とする、方法。
17. 前記コーティングされた基材のＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ １６０４７：２０１３－０１に従って測定される摩擦係数が０．０９～０．１６の範囲に設定されることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. コーティングを含む金属基材であって、特に請求項１～１４のいずれか１項に記載のコーティング組成物を用いて又は請求項１６又は１７のいずれか１項に記載の方法により得られる、金属基材。
19. 前記コーティングが、前記コーティングに基づいて１～２５質量％、特に１～２０質量％、好ましくは１．５～１７質量％、優先的には２～１５質量％、特に好ましくは２．５～１２質量％の量で前記潤滑剤を含むことを特徴とする、請求項１８に記載の金属基材。
20. 前記コーティングが、前記コーティングに基づいて６０～９９質量％、特に６５～９９質量％、好ましくは７０～９８質量％、優先的には７５～９７質量％、特に好ましくは８０～９６質量％の量で前記有機結合剤を含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の金属基材。