DE10107613A1 - Flüssigfolien als Transportschutz für lackierte Kraftfahrzeuge - Google Patents
Flüssigfolien als Transportschutz für lackierte KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft Flüssigfolien zum Transportschutz von lackierten Kraftfahrzeugen, bestehend aus einer folienbildenden Kunststoffdispersion und üblichen Additiven und Hilfsstoffen, wobei die Dispersion frei von Trennmitteln ist und mindestens zwei unterschiedliche Kunststoffanteile enthält, die in der Mischung dem gebildeten Film eine Oberflächenspannung von 35-50 mJ/m·2· geben, wobei der polare Anteil 5-15 mJ/m·2· beträgt, sowie Verfahren zu deren Herstellung.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Verwendung von Flüssigfolien
zum Transportschutz von lackierten Kraftfahrzeugen gemäß Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Eine strahlende, hochglänzende Lackierung ist für jedes Kraftfahrzeug ein beson
deres positives Erscheinungsbild. Dies gilt insbesondere wenn ein neues Fahr
zeug an den Kunden übergeben werden soll. Da jedoch frischlackierte Ober
flächen besonders empfindlich auf verschiedenste Belastungen wie Luft
verschmutzung, physikalische Einwirkungen wie Stöße oder Kratzer, Regen- oder
Lichteinwirkungen reagieren, wird seit längerer Zeit das frisch lackierte Auto mit
einem Transportschutz umgeben, der vor der Auslieferung an den Kunden wieder
entfernt wird.
Eine der ersten Transportschutzmaßnahmen war das Überziehen des Kraftfahr
zeugs mit einem dünnen Film aus geschmolzenen Wachs oder Paraffin. Diese
Überzüge sind hydrophob genug um sauren Regen oder Chemikalienbelastungen
beispielsweise durch Vogelexkremente abzuhalten, jedoch so weich, daß eine
Stoß- oder Kratzbelastung nur wenig gedämpft wird. Aus ökologischen Gründen
wird heute zunehmend auf eine Wachskonservierung verzichtet, da beim
Abwaschen der Beschichtungen größere Mengen Wachs ins Abwasser gelangen.
Ein weiterer Versuch wurde unternommen, die Kraftfahrzeuge durch Bekleben mit
selbstklebenden Folien zu schützen. Sowohl das Aufbringen als auch das Entfer
nen solcher Folien muß jedoch meist manuell durchgeführt werden und verursacht
daher erhebliche Kosten, so daß sich diese Schutzvorrichtungen nicht durch
gesetzt haben.
Alternativ wird auf das gesamte Fahrzeug eine Schutzfolie aufgeschrumpft, bzw.
eine entsprechend vorgeformte Folien übergestreift, die praktisch als "Einmal
verpackung" dient. Da diese Folien vergleichsweise dick sind und trotz einer
gewissen Recyclingfähigkeit als Einmalverpackung erhebliche Kosten ver
ursachen, ist auch dieses System nicht optimal.
Als Alternative zu den vorgenannten Systemen wurde von der Anmelderin eine
Flüssigfolie bestehend aus einer filmbildenden Kunststoffdispersion entwickelt, die
unmittelbar nach dem Lackierprozeß der Kraftfahrzeugaußenhaut auf die lackier
ten Flächen aufgebracht werden kann und diese während des Transports schützt,
um nach dem Transport wieder leicht von dem lackierten Teil abgezogen zu wer
den. Der Schutzfilm kann bereits während der Serienfertigungsprozesse auf die
lackierten Teile aufgebracht werden und dabei bereits bei der Endmontage einen
entsprechenden Schutz gewährleisten. Da die Flüssigfolie sich mittels üblicher
Lackiervorrichtungen problemlos auftragen läßt und nach kurzem Trockenen nicht
nur einen wirksamen Schutz erreicht sonder sich auch wieder problemlos abzie
hen läßt, bildet dieses System eine ausgesprochen kostengünstige Alternative zu
den bekannten Überzugsfolien. Nachteilig an diesen Überzugssystemen ist es,
daß frisch lackierte Flächen eine sehr hohe Haftung gegenüber den filmbildenden
Stoffen der Flüssigfolie aufweisen, so daß durch Zusatz von geeigneten Phasen
trennmitteln, wie Wachs, Silikonöl, Spindelöl, die sich an der Grenzfläche
zwischen der Flüssigfolie und dem Lack anreichern, eine einwandfreie Wieder
abtrennung der aufgebrachten Folie gewährleistet werden muß. Insbesondere bei
einem frischen Lack können diese Phasentrennmittel jedoch aus der Grenzfläche
auch in die Lackoberfläche abwandern und, wenn dies in größerem Maße
geschieht, zu unschönen Verfärbungen der Lackoberfläche führen. Andererseits
schwitzen diese Substanzen aus, d. h. sie wandern zur Oberfläche ab, so daß
nach längerer Konservierung die Folie sich nicht mehr sicher entfernen läßt.
Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Zusammensetzung der Flüssigfolie zu fin
den, die ein einfaches Aufbringen auf die Lackoberfläche und eine sichere Wie
derentfernung erlaubt, sobald dies gewünscht ist, dabei jedoch während der Zeit
der Schutzausübung fest auf der Lackoberfläche haftete und diese gegen äußere
Einwirkungen wie Regen, Luftverunreinigungen oder mechanische Beanspru
chungen wirksam schützt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst und durch die
Merkmale der Unteransprüche gefördert.
Es ist überraschend, daß durch Zusammenmischen von vergleichsweise weichen,
folienbildenden Kunststoffen mit harten, ebenfalls folienbildenden Kunststoffen zu
einer gemeinsamen wäßrigen Dispersion und Aufbringung dieser Mischung auf
die Lackoberfläche in dünner Schicht nach dem Trocknen eine Flüssigfolie gebil
det wird, die den überzogenen Teilen einen wirksamen Schutz gegenüber Chemi
kalien, physikalischen Einwirkungen und Licht verleiht und fest genug haftet, um
während des Transports durch Wind oder andere Einflüsse nicht abgelöst zu wer
den, jedoch nach dem Transport einfach in einem oder wenigen Teilstücken von
Hand abgezogen werden kann. Durch eine geeignete Mischung der Komponenten
läßt sich ein Folienfilm erzeugen, welcher durch eine geeignete Oberflächen
spannung einerseits eine feste Haftung auf den Lackoberflächen bewirkt, anderer
seits jedoch durch Abziehen von einer Kante her, leicht ohne zu reißen wieder
entfernt werden kann.
Typische Kraftfahrzeuglacke enthalten als Lackbindemittel Alkydharze, Acrylharze
oder Polyurethane. Vorzugsweise wird als Oberflächenschicht ein 2-Komponenten
Polyurethanlack verwendet. Solche Polyurethanlacke weisen Oberflächenenergien
im Bereich von etwa 35 bis 45 mJ/m2 auf, wobei der polare Anteil 1 bis 5 mJ/m2
und der disperse Anteil bei 30 bis 42 mJ/m2 liegt. Die zum Oberflächenschutz die
nenden Flüssigfolien weisen Oberflächenenergien im gleichen Bereich auf, wobei
sich jedoch die brauchbaren von den unbrauchbaren Folien dadurch unterschei
den, daß der polare Anteil an der Oberflächenenergie in einem Bereich von 5 bis
15, vorzugsweise 6 bis 10 mJ/m2 liegt und der disperse Anteil bei etwa 28 bis 40 mJ/m2
liegt, so daß sich in der Summe durchschnittliche freien Oberflächen
energien von 35 bis 50 mJ/m2 ergeben. Wenn der polare Anteil noch niedriger ist,
ergibt sich eine zu feste Bindung zum Lackuntergrund, so daß die Folie nicht mehr
problemlos und rückstandsfrei entfernt werden kann. Wenn die polaren Anteile
höher liegen ergibt sich ein zu harter Film, der beim Transport oder Abziehen
leicht reißt und sich deshalb nicht problemlos entfernen läßt.
Die Oberflächenenergien sind ein Maß für die Arbeit, die aufgewendet werden
muß, um eine neue Oberfläche von Festkörpern zu bilden. Dabei wird unterschie
den zwischen dem polaren Anteil, der auf Dipolwechselwirkung zwischen den
Molekülen zurückgeht und dem dispersen Anteil, der auf von der Waals-
Bindungskräfte zurückgeht. Diese Oberflächenenergien werden üblicherweise aus
den Oberflächenspannungen gegenüber polaren und unpolaren Flüssigkeiten
bestimmt. Ein übliches Verfahren ist z. B. die Bestimmung gemäß Owens, Wendt,
Rabel und Kaelble.
Als weiche, filmbildende Anteile werden vorzugsweise PU-Dispersionen aber auch
Polyvinylacetate verwendet. Als harte, enthaftende Komponente sind insbeson
dere Polystyrol, Polyethylen und relativ hochmolkulare Polyurethane geeignet.
Polyurethanpolyester sind als weiche haftungsvermittelnde Kunststoffe besonders
geeignet.
Eine Mischung von etwa gleichen Teilen der harten und weichen filmbildenden
Komponenten wird in den meisten Fällen erfolgreich eingesetzt, jedoch können
auch Mischungen mit 30 bis 70% der weichen zu 70 bis 30% der harten Kom
ponenten verwendet werden, wobei das Mischungsverhältnis teilweise auch
entsprechend der Oberflächenenergie des zu schützenden Lacks eingestellt wer
den kann.
Die zum Auftragen der Flüssigfolie angewandten Dispersionen enthalten übliche
Stabilisierungsmittel für die dispergierten Kunststoffe, Verdicker, Füllstoffe und
Pigmente, Verlaufmittel, Lösungsvermittler und andere übliche Dispersions
hilfsstoffe. Antibakterielle Mittel, Lichtschutzmittel, Entschäumer, Korrosions
inhibitoren und andere Stoffe dienen der zusätzlichen Schutzwirkung solcher
Folien.
Die Flüssigfolie wird mit einer Schichtdicke von 50 bis 250 µm, vorzugsweise 70
bis 150 µm, Trockenfilmdicke, entsprechend 100 bis 150 µm Naßfilmdicke
angewendet.
In den beigefügten Beispielen ist die Erfindung näher erläutert, ohne sie dadurch
beschränken zu wollen.
Eine Flüssigfolie wird aus folgenden Komponenten in einem Rührkessel mit
Flügelrührer zusammengemischt:
| weiches Polyesterpolyurethan (1) | 15,5% |
| hartes Polyesterpolyurethan (2) | 17,5% |
| Verdicker | 9,0% |
| Lichtschutzmittel und Stabilisatoren | 3,0% |
| Wasser (Gesamt) | 55,0% |
Die Mischung (3) ist in innen lackierten Behältern oder Kunststoffbehältern zu
lagern.
- 1. Polyesterpolyurethan mit Ammoniumcarbonatgruppen als wäßrige Dispersion. Oberflächenenergie von reinen Filmen 45,7 mJ/m2, polarer Anteil 5,6 mJ/m2.
- 2. Polyesterpolyurethan mit Natriumsulfonatgruppen als wäßrige Dispersion. Oberflächenenergie von reinen Filmen 41,3 mJ/m2, polarer Anteil 5,6 mJ/m2.
- 3. Filme aus der Mischung haben eine Oberflächenenergie von 44,6 mJ/m2 und einen polaren Anteil von 8,9 mJ/m2.
Bei Veränderung des Mengenverhältnisses der Komponenten (1) und (2) auf
10,0% und 23% ergibt sich eine Oberflächenenergie von 44,7 mJ/m2 und ein
polarer Anteil von 9,2 mJ/m; bei einem Verhältnis von 20% und 13% ergibt sich
eine Oberflächenenergie von 44,1 mJ/m2 und einen polaren Anteil von 6,3 mJ/m2.
Beide Mischungen sind erfindungsgemäß brauchbar.
In einem Rührkessel mit Dispergierscheibe werden 30 Teile Polysaccharid
verdicker als 3%ige wäßrige Lösung und 12,5 Teile Wasser vorgelegt und in
diese Mischung 0,5 Teile Korrosionsinhibitor, 0,4 Teile antibakterielle Mittel, 0,6
Teile Entschäumer und 1 Teil Cellulosefüllstoff eingerührt. Der Mischung werden
1,5 Teile Spindelöl sowie 3 Teile Ethanol als Lösungsvermittler zugefügt und
anschließend 50 Teile PU-Dispersion mit 0,5 Teilen eines PU-Verdickers zugefügt.
Die Mischung wird 20 Minuten homogenisiert und anschließend in innen lackierte
Behälter oder Kunststoffbehälter abgefüllt.
In einem Rührbehälter mit Flügelrührer werden 61,7 Teile Polyvinylacetat
dispersion (53%ig Dispersion in Wasser) vorgelegt und 20 Teile eines Poly
saccharidverdickers (3% in Wasser), sowie 0,4 Teile antibakterielle Mittel
zugefügt. Anschließend wird die Mischung mit 0,5 Teile Korrosionsinhibitor, 3,0-
Teilen Spindelöl und 3,0 Teilen einer Wachsdispersion (50%ig in Wasser), 10
Teilen eines Weißpigments (50%ig Dispersion in Wasser) und 0,5 Teilen PU-Ver
dicker versetzt. Die Dispersion wird 15 Minuten homogenisiert und anschließend
über ein 100 µm Filter filtriert. Das fertige Produkt wird in innen lackierten Gebin
den oder Kunststoffgebinden abgefüllt.
Gereinigte und entfettete Stahlbleche, Größe 10 × 20 cm werden mit den folgen
den, für Kraftfahrzeuge typischen Lacken mittels einer Sprühpistole in zwei bis 3
Kreuzgängen ca. 100 µm dick beschichtet und auf Trockenfilmdicken von 20 bis
40 µm 10 Minuten bei 80°C getrocknet. Anschließend wird je nach Lack 10
Minuten bei 145 bis 165°C der Lack eingebrannt. Verwendet wurden folgende
Lackschichten:
- 1. 1 K-PU-Einbrennlack
- 2. 2 K-PU-Klarlack
Der Lackfilm weist eine Oberflächenenergie von 38,9 mJ/m2, mit einem polaren
Anteil von 1,8 mJ/m2 und einen dispersen Anteil von 37,1 mJ/m2 auf.
Jeweils 3 Prüfbleche pro Versuch werden mit 4,5 g/m2 der Flüssigfolienbeschich
tung gemäß Beispielen 1 bis 3 beschichtet, 5 Minuten bei 60% relativer Luft
feuchtigkeit bei Raumtemperatur abgedunstet und 20 Minuten bei 26 bis 30°C bei
verminderter Luftfeuchtigkeit (4 g/cm3 H2O) nachgetrocknet. Anschließend wird
noch 5 bis 8 Minuten bei 80°C restliche Feuchtigkeit entfernt. Alle Bleche werden
4 Tage lang gelagert und danach den folgenden Prüfungen unterworfen:
Alle Folien lassen sich einwandfrei durch zügiges Abziehen einer gelockerten
Ecke mit der Hand entfernen. Die Objekttemperatur darf dabei in einem
Temperaturbereich -40 bis 50°C liegen.
Die Bleche werden 240 Stunden bei 40°C und 100% relativer Luftfeuchte
gelagert und die Wasseraufnahme anhand des "Weißanlaufens" wie folgt
getestet.
Nach einer Regeneration bei 24 Stunden Raumtemperatur und 50% relativer
Luftfeuchtigkeit sind alle Beschichtungen wieder klar.
Die Abziehbarkeit aller Flüssigfolien ist nach Beendigung des Kondens
wassertestes weiterhin gegeben.
Die beschichteten Bleche wurden einem Temperaturwechseltest von jeweils
10 Zyklen von 1 Stunde bei 80°C und 23 h bei -10°C unterzogen.
Die Abziehbarkeit ist für alle Beschichtungen gegeben.
Die durch Flüssigfolien geschützten Bleche wurden 240 Stunden bzw. 504
Stunden mit einem Xenonstrahler (Suntest Heraeus) bestrahlt.
Die Folien B1 und B3 lassen sich auch nach dieser UV-Belastung
einwandfrei abziehen. Folie B2 haftet teilweise fest. Bei B1 wird keine
Veränderung der Lackoberfläche beobachtet, bei B2 und B3 schwitzt etwas
Trennmittel an der Oberfläche aus.
Prüfbleche wurden mit der beschichteten Seite nach oben 3 und 6 Monate in
Miami, Florida, USA und Phönix, Arizona, USA, im Freien gelagert und
Sonne und Wetter ausgesetzt.
Folie B1 läßt sich einwandfrei entfernen, die Lackoberfläche der Bleche ist
unverändert. Folien B2 und B3 lassen sich nach 3 Monaten in Florida gut
abziehen, nach 6 Monaten ist jedoch eine teilweise Verklebung und
erschwerte Abziehbarkeit (Rißbildung) festzustellen. Durch die stärkere
Sonneneinstrahlung wird dies Ergebnis in Arizona bereits nach 3 Monaten
erhalten.
- a) Die Säurebeständigkeit wurde bei 75°C für 30 Minuten mit 1 N H2SO4
geprüft.
Es wurde keine Veränderung der Folien oder der Lackoberfläche beobachtet. - b) Die Laugenbeständigkeit wurde bei 75°C für 30 Minuten mit 1 N NaOH
gemessen.
Bei einigen Blechen mit Rezeptur B 3 wurde ein Weißanlaufen beobachtet. Nach Abspülen der Natronlauge mit klarem Wasser und Regeneration bei 24 Stunden sind alle Flüssigfolien und Lackoberfläche einwandfrei. - c) Anschmutzungen der Lackoberfläche lassen sich bei allen 3 Folien mit Wasser und Spülmittel oder mit einem trockenen Tuch einwandfrei entfernen.
Claims (6)
1. Flüssigfolien zum Transportschutz von lackierten Kraftfahrzeugen bestehend
aus einer folienbildenden, wäßrigen Kunststoffdispersion und üblichen
Additiven und Hilfsstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion frei
von Trennmitteln ist und mindestens zwei unterschiedliche Kunststoffanteile
enthält.
2. Flüssigfolie gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kunststoffe aus einem harten und einem weichen filmbildenden Kunststoff
bestehen.
3. Flüssigfolie gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Mischung der Kunststoffe dem gebildeten Film eine Oberflächenspannung
von 35-50 mJ/m2 geben, wobei der polare Anteil 5-15, vorzugsweise
6-10 mJ/m2 beträgt.
4. Flüssigfolie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffe in einem Verhältnis von 30-70 : 70-30 Gewichtsteilen
eingesetzt werden.
5. Flüssigfolie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Polyesterpolyurethandispersion mit Ammoniumcarbonatend
gruppen in Mischung mit einer Polyesterpolyurethandispersion mit Natrium
sulfonatendgruppen verwendet wird.
6. Verfahren zur Bildung der Transportfolie, dadurch gekennzeichnet, daß
Mischungen gemäß Anspruch 1 bis 5 in einer Schichtdicke von 50 bis
250 µm Trockenfilmdicke auf die zu schützenden Flächen aufgetragen und
getrocknet werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001107613 DE10107613A1 (de) | 2001-02-17 | 2001-02-17 | Flüssigfolien als Transportschutz für lackierte Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2001107613 DE10107613A1 (de) | 2001-02-17 | 2001-02-17 | Flüssigfolien als Transportschutz für lackierte Kraftfahrzeuge |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10107613A1 true DE10107613A1 (de) | 2002-09-05 |
Family
ID=7674497
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2001107613 Ceased DE10107613A1 (de) | 2001-02-17 | 2001-02-17 | Flüssigfolien als Transportschutz für lackierte Kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10107613A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10306357A1 (de) * | 2003-02-15 | 2004-09-02 | Basf Coatings Ag | Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtbeschichtung |
-
2001
- 2001-02-17 DE DE2001107613 patent/DE10107613A1/de not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10306357A1 (de) * | 2003-02-15 | 2004-09-02 | Basf Coatings Ag | Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtbeschichtung |
| DE10306357B4 (de) * | 2003-02-15 | 2006-01-12 | Basf Coatings Ag | Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtbeschichtung und dessen Verwendung |
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