Gleitlack auf Polyimidbasis

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] Die Erfindung betrifft letztlich auch Gegenstände, die mit dem erfindungsgemäßen Gleitlack beschichtet sind.

[0005] Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und durch Vergleich mit kommerziell erhältlichen Gleitlacken auf Lösungsmittelbasis näher edäutert.

Beispiel 1

[0006] 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

Ansprüche

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.