DE102014108817A1

DE102014108817A1 - Codierungszusammensetzung zur Fahrzeugidentifikation

Info

Publication number: DE102014108817A1
Application number: DE102014108817.4A
Authority: DE
Inventors: Guido Waidmann
Original assignee: Bollig and Kemper KG
Current assignee: Bollig and Kemper KG
Priority date: 2014-06-24
Filing date: 2014-06-24
Publication date: 2015-12-24
Also published as: WO2015197642A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Codierungszusammensetzung für Kraftfahrzeugkarosserieteile, wobei die Codierungszusammensetzung ein oder mehrere anorganische Verbindungen umfasst, durch deren Art und/oder Menge in der Codierungszusammensetzung mindestens Teile der internationalen Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN) codiert sind, die Verwendung einer solchen Codierungszusammensetzung in einer Beschichtungszusammensetzung für Kraftfahrzeuge sowie eine Fahrzeugkarosserie oder ein Fahrzeugkarosserieteil umfassend eine Beschichtung mit einer solchen Codierungszusammensetzung.

Description

Stand der Technik
Gemäß einer Statistik aus dem Jahr 2007 begehen in Deutschland jährlich rund 35 000 Autofahrer Unfallflucht. Nach jedem 20. Unfall, bei dem ein Mensch getötet oder verletzt wird, flieht der Verursacher vor der Verantwortung; bei schweren Sachschäden ist nach Angaben des Statistischen Bundesamtes sogar jeder zehnte flüchtig. Hinzu kommen noch knapp zwei Millionen Bagatellschäden, über die gar nicht mehr richtig Buch geführt wird. Doch die Aufklärung der Fahrerflucht bleibt ein großes Aufgabengebiet, das mit viel Aufwand weiterentwickelt wird. Denn mit viel Wissenschaft und einer gehörigen Portion Sammlerfleiß hat das Bundeskriminalamt beispielsweise zwei Datenbanken entwickelt, dank deren Hilfe zumindest das Fahrzeug des Schuldigen schon mit einer Lackspur oder dem Splitter eines Blinkers ermittelt und identifiziert werden kann. Die wichtigsten Hinweise auf das Tatfahrzeug liefern traditionell die Lackspuren am Unfallort, aus denen sich quasi ein Fingerabdruck für jedes Pkw-Modell ablesen lässt. Anhand des Aufbaus der einzelnen Lackschichten von der Grundierung über den Füller bis hin zur Decklackfarbe und anhand der chemischen Zusammensetzung der verschiedenen Zutaten des Lacks sowie anhand der Pigmente in den jeweiligen Farbtönen werden diese Proben in den Labors der Landeskriminalämter nach Vorgaben des Bundeskriminalamts untersucht. Die spektroskopischen Daten einer Probe vergleichen die Beamten mit den Informationen aus der Datenbank EUCAP, einer umfassenden Sammlung von Autolacken, in der BKA-Wissenschaftler seit 1988 die spezifischen Informationen zu inzwischen rund 25 000 Lackmustern zusammengetragen haben. Mit den Proben und deren spektroskopischen Daten decken die Ermittler fast den gesamten Pkw-Bestand in Deutschland ab. Auch die meisten der jährlich rund 1 000 neuen Autolacke werden im Laufe der Zeit im Wiesbadener Archiv aufgenommen, da es mittlerweile ein Netzwerk von sich beteiligenden Staaten gibt. So wird die Zentrale Autolacksammlung also nicht nur von den Auto- und Farbherstellern direkt beliefert, sondern auch Polizei-Kollegen im europäischen Ausland, in Nordamerika und Japan beteiligen sich und können im Gegenzug auf die EUCAP-Daten zugreifen. Sind die Daten vom Unfallort durch den EUCAP-Rechner gelaufen, können die Fahnder das Tatfahrzeug relativ eng eingrenzen. Meist erkennen sie zumindest den Hersteller und das Modell, oft lassen die Lacke sogar Rückschlüsse auf das Baujahr zu. Mit diesen Informationen können die Polizisten vor Ort dann gezielt nach dem richtigen Auto fahnden.
Diese vorstehend beschriebene Methode zur Fahrzeugidentifikation birgt verschiedene Nachteile. Zum einen ist sie aufwändig und die notwendige Pflege der Datenbank mit Vergleichsdaten zu den einzelnen Lacken kostet viel Zeit, Geld und kann doch lückenhaft sein. Zum Anderen erhält man als verwertbare Informationen zumeist nur den Fahrzeughersteller und den Typ beziehungsweise das Modell, was insbesondere bei Massenmodellen immer noch einen weiten Kreis einschließt und die Ermittlungen daher trotzdem umfangreich sein lassen. Im besten Fall können auch Informationen über das Baujahr erhalten werden. Dies schränkt den Ermittlungskreis zwar weiter ein, jedoch bleibt eine Unsicherheit und zumindest in Ballungsgebieten wie beispielsweise München oder Berlin können die Ermittlungen eine lange Zeit beanspruchen oder sie werden sogar ganz eingestellt.
Markierungssysteme für Lacke und andere Beschichtungen sind bekannt, beispielsweise aus der US 2012/0021120 A1 oder der WO 2005/054132 A1 , die jedoch insgesamt auf die Fälschungssicherheit der beschichteten Produkte abzielen, um Plagiate zu vermeiden und aufdecken zu können. Eine gezielte Ermöglichung einer Identifikation von Fahrzeugen ist jedoch nicht beschrieben.
Beschreibung der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein System zur Fahrzeugidentifikation zur Verfügung zu stellen, das es erlaubt, eine größere Informationsmenge über die Identität des Fahrzeugs am Fahrzeug bleibend anzubringen. Das System soll zudem ermöglichen, dass es kostengünstig in der Herstellung ist und einfach in der Handhabung und in der Zusammensetzung. Gleichzeitig soll das System leicht auszuwerten sein, bevorzugt mit einfachen spektroskopischen Methoden, die in der chemischen Analyse weit verbreitet sind. Zudem soll das System zur Fahrzeugidentifikation vergleichsweise fälschungssicher sein und im Erscheinungsbild des Fahrzeugs nicht auffallen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Codierungszusammensetzung für Kraftfahrzeugkarosserieteile, wobei die Codierungszusammensetzung ein oder mehrere anorganische Verbindungen umfasst, durch deren Art und/oder Menge in der Codierungszusammensetzung mindestens Teile der internationalen Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN) codiert sind.
Die internationale Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN), in Englisch „vehicle identification number (VIN)”, ist die international genormte, 17-stellige Nummer, mit der ein Kraftfahrzeug eindeutig identifizierbar ist. Die frühere deutsche Bezeichnung Fahrgestellnummer ist überholt aufgrund der Umsetzung der EU-Verordnung 76/114/EWG im Jahr 1981. Sie besteht aus einer Herstellerkennung (World Manufacturer Identifier), zum Beispiel WOL für Opel und Vauxhall, WDB für die Daimler AG, WVW für Volkswagen, WFO für Ford (Deutschland) oder VF7 für Citroen, einem herstellerspezifischen Schlüssel und einer meist vom Baujahr abhängigen, fortlaufenden Nummer. Es gibt zwei verschiedene Normen für die FIN. Hersteller in den Ländern der Europäischen Union verwenden die ISO-Norm 3779, während nordamerikanische Hersteller ein strengeres, aber mit der ISO-Norm konformes System nutzen.
Die 17-stellige FIN ist allgemeingültig wie folgt aufgebaut: Die Stellen 1–3 geben den Welt-Hersteller-Code (World Manufacturer Index, WMI) wider. Die nachfolgenden Stellen 4–9 stehen für die Baureihe des Herstellers und können vom Hersteller selbst festgelegt werden. Nicht benutzte Zeichen sind mit Buchstaben oder Ziffern nach Wahl des Herstellers zu besetzen. Bei VW/Audi zum Beispiel werden die normalerweise nicht benutzten Stellen 4–6 mit ZZZ gefüllt, bei Opel/Vauxhall sind die Stellen 4–7 mit 0000 besetzt. Die Stelle 10 der FIN gibt den Modelljahrescode wider. Das Produktionsjahr wird durch die ISO-Norm 3779-1983 festgelegt. Die Stelle 11 der FIN gibt das Herstellerwerk, in dem das Fahrzeug produziert wurde, wider. Bei VW zum Beispiel steht W für Wolfsburg, E für Emden, M für Puebla (Mexiko), bei Opel steht zum Beispiel 1 für Rüsselsheim, 2 für Bochum. Die Ziffern 12–17 stehen für eine fortlaufende aufsteigende Nummer zur Verfügung oder für den zweiten Teil des Weltherstellercodes, bei den Weltherstellercodes, deren dritte Ziffer „9” ist.
Mit anderen Worten besteht der Kern der Erfindung darin, dass eine Codierungszusammensetzung bereit gestellt wird, die in einer Fahrzeuglackierung von Karosserieteilen eingesetzt werden kann, welche durch eine vorher festgelegte Auswahl an Art und/oder Menge von anorganischen Verbindungen zumindest Teile der FIN des Fahrzeugs durch eine Lackanalyse identifizierbar macht.
Eine durch den Automobilhersteller durchgeführte Fahrzeuglackierung besteht üblicherweise aus vier Lackschichten, nämlich dem Elektrotauchlack, dem Füller, dem Basislack und dem Klarlack. Heute werden Füller und/oder Basislack häufig durch Nass-in Nass-Systeme ersetzt, in denen die übliche Füllerschicht durch eine weitere Basislackschicht ersetzt ist, wobei jeweils gleiche oder verschiedene Basislacke zur Verwendung kommen können. Die Lackschichten haben jeweils unterschiedliche Funktionen, ergeben im Ganzen aber eine Lackierung mit bekanntem Eigenschaftsprofil, wie beispielsweise Korrosionsschutz, Steinschlagfestigkeit, Farbton, chemische Beständigkeit und Glanz. Rückschlüsse auf das Fahrzeug anhand der Lackierung oder von Lackfragmenten sind bis zur vorliegenden Erfindung nur eingeschränkt möglich, da der gleiche Lackaufbau sowohl von verschiedenen, möglicherweise konzernverbundenen Herstellern verwendet wird und/oder über einige Modelljahre eingesetzt wird. Sicher kann man durch Analyse des Farbtons nur eine Zuordnung zum Fahrzeughersteller vornehmen.
Mit der vorliegenden Codierungszusammensetzung ist erstmalig ein System zur Fahrzeugidentifikation zur Verfügung gestellt, das es erlaubt, eine größere Informationsmenge über die Identität des Fahrzeugs am Fahrzeug bleibend anzubringen. Die Erfindung ermöglicht zudem, dass es kostengünstig in der Herstellung ist, einfach in der Handhabung und auf Basis gängiger, käuflicher Substanzen günstig ist, eine erfindungsgemäße Codierungszusammensetzung in der Fahrzeuglackierung einzusetzen. Gleichzeitig die Codierung leicht auszuwerten, bevorzugt mit einfachen spektroskopischen Methoden, die in der chemischen Analyse weit verbreitet sind. Zudem die Codierung zur Fahrzeugidentifikation vergleichsweise fälschungssicher und im Erscheinungsbild des Fahrzeugs nicht auffallend. Auf diese Weise wird auch eine Identifikation von gestohlenen Fahrzeugen vereinfacht, bei denen die bekannten Plaketten mit der Fahrzeugidentifikationsnummer entfernt wurden.
Im Folgenden wird anhand eines einfachen Beispiels beschrieben, wie sich wesentliche Teile der international genormten internationalen Fahrzeugidentifikationsnummer (FIN, VIN) chemisch derart codieren lassen, dass die Lackformulierung zur Identifikation eines Fahrzeugs verwendet werden kann. Damit lassen sich die kriminaltechnischen Möglichkeiten wesentlich verbessern.
Zur Codierung der Ziffern der Stellen 1–3 der FIN kann beispielsweise eine einzige für den Fahrzeughersteller individuelle anorganische Verbindung oder eine Kombination mehrerer anorganischer Verbindungen, bevorzugt in molaren Verhältnissen, festgelegt werden.
Die Codierung von Stelle 10 der FIN kann für alle Fahrzeughersteller für ein bestimmtes Modelljahr gleich sein, da sie sich auf den Modelljahrescode bezieht, allerdings sollten nur solche Substanzen zum Einsatz kommen, die nicht für eine Herstellercodierung Verwendung finden. Für den Modelljahrescode kann die Codiersubstanz jährlich abgeändert werden, wobei sie sich nach einer sinnvoll festgelegten Anzahl von Jahren wiederholen kann.
Die Codierung zur Stelle 11 der FIN kann zum Beispiel durch weitere anorganische Substanzen erfolgen, die für die Ziffern der Stellen 1–3 und 10 der FIN dann keine Verwendung finden. Wesentlich ist, dass den jeweiligen Stellen der FIN chemische bzw. anorganische Verbindungen, und insbesondere Kationen von anorganischen Verbindungen, zugeordnet werden, die für andere Stellen keine Verwendung finden dürfen.
Mit anderen Worten kann im vorliegenden Fall ein Codiersystem festgelegt werden, bei dem drei Stellenfolgen der FIN durch drei verschiedene anorganische Substanzen X, Y und Z im molaren Verhältnis 1:1:1 codiert werden, welche entsprechend in der Analyse, beispielsweise der Kationen der Codiersubstanzen, in diesem Verhältnis wiedergefunden werden.
Die gleichen Codierungszusammensetzungen mit unterschiedlichen molaren Verhältnissen 1:1:1 und 1:1:2 und 1:1:3 beschreiben folglich Fahrzeuge desselben Herstellers und desselben Baujahres aber aus drei unterschiedlichen Herstellwerken. Fahrzeuge mit unterschiedlichen Kationen für Ziffer 1–3, aber identischer Zusammensetzung in der Ziffern 10 bezeichnen Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller aus demselben Baujahr. Eine identische Codiersubstanz der Ziffer 11 bezeichnet jeweils einen festgelegten Produktionsstandort für jeden individuellen Hersteller. So ist es beispielsweise möglich, dass Baureihen verschiedener Hersteller an einem Ort gefertigt werden.
Als Codiersubstanzen, welche in der erfindungsgemäßen Codierungszusammensetzung Verwendung finden können, eignen sich zum Beispiel binäre und ternäre Oxide von Metallen und Nichtmetallen sowie Sulfate und Sulfide.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die die internationale Fahrzeugidentifizierungsnummer codierenden anorganischen Verbindungen ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend Oxide, beispielsweise Na₂O, CaO, MgO, ZrO₂, SfO₂, MnO₂, K₂O, MoO₂, Fe₂O₃, SiO₂, CuO, NiO, Co₃O₄, Spinelle, beispielsweise MgAl₂O₄ und ZnAl₂O₄, Halogenide, beispielsweise MgF₂, CaF₂, BaF₂, CuCI, CuBr, CuI, AgCl, AgBr, AgI, Sulfide, beispielsweise SnS, MnS, NiS, FeS, CuS, Ag₂S, ZnS, Carbonate, beispielsweise MgCO₃, CaCO₃, SrCO₃, BaCO₃, Zn₂CO₃, Ag₂CO₃, Sulfate, beispielsweise CaSO₄, SrSO₄, BaSO₄, und Hydroxide, beispielsweise Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Al(OH)₃, Mn(OH)₂, Ni(OH)₂, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂.
Die Auswahl dieser als Codiersubstanzen in einer erfindungsgemäßen Codierungszusammensetzung einsetzbaren Verbindungen orientiert sich vorteilhafterweise an solchen Eigenschaften wie Schwerlöslichkeit, chemisch inertes Verhalten in einer Lackformulierung, gesundheitliche und ökologische Unbedenklichkeit und geringer Preis. Die genannten Verbindungen sind vorteilhaft nicht hygroskopisch, stabil in der Lagerung und ebenso stabil gegenüber den übrigen, üblicherweise in Lackformulierungen eingesetzten Komponenten, wie beispielsweise Bindemittel, Pigmente, Füllstoffe, Additive, Lösemittel und Wasser.
Mit den genannten Verbindungen steht ein ausreichend großes Spektrum zur Verfügung, um die internationale Fahrzeugidentifikationsnummer zumindest in den Teilen der Ziffern 1-, 10 und 11 zu codieren und damit in einem Lack abzubilden. Hierdurch kann die FIN bleibend mit dem Fahrzeug verbunden werden, wobei gleichzeitig eine erzwungene Entfernung einen sehr hohen Aufwand darstellt. Damit ist nicht nur im Hinblick auf die Identifizierbarkeit des Fahrzeugs bei Unfällen mit Fahrerflucht eine Verbesserung zu erzielen sondern auch im Hinblick auf die Identifikation von gestohlenen Fahrzeugen.
In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegen die anorganischen Verbindungen in der Codierungszusammensetzung in ganzzahligen oder halbzahligen molaren Verhältnissen zueinander vor. Auf diese Weise kann die Informationsdichte nochmals erhöht werden, da sich die Mengenverhältnisse in der spektroskopischen Analyse zumindest bis hin zu halbzahligen molaren Verhältnissen gut erkennen lassen.
Zur Bestimmung der Codiersubstanzen eignen sich die konventionellen Analysemethoden, die dem Fachmann hinlänglich bekannt sind. Insbesondere spektroskopische Analysemethoden werden bevorzugt angewendet, da sie weit verbreitet, kostengünstig und schnell in der Auswertung sind. Unter den spektroskopischen Analysemethoden zur Bestimmung von insbesondere den Kationen der anorganischen Codiersubstanzen kommen zum Beispiel die folgenden in Frage: Atomabsorptionsspektrometrie (AAS), Atomemissionsspektrometrie (AES), welche auch als Funkenspektrometrie (OES) bezeichnet wird, insbesondere mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) bzw. (ICP-AES), Atomfluoreszenzspektroskopie (AFS), Massenspektroskopie (MS), insbesondere mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS), Röntgenfluoreszenzanalyse (RFS), Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) sowie alle verschiedenen Unterkategorien dieser Methoden.
Die verschiedenen Analysemethoden haben jede für sich gewisse Vor- und Nachteile. Die Probenanalyse mittels ICP-OES (OES = Optical Emission Spectrometry; synonyme Bezeichnung: ICP-AES = Atomic Emission Spectrometry) beispielsweise basiert auf der optischen Untersuchung der im Plasma emittierten Strahlung im sichtbaren und ultravioletten Bereich. Grundlage ist dabei, dass die im Plasma angeregten Atome bzw. Ionen eine für das jeweilige chemische Element charakteristische elektromagnetische Strahlung emittieren und entsprechend identifiziert werden können.
Im Vergleich zu den Analysen mittels Massenspektrometrie (ICP-MS) verfügt die ICP-OES über eine geringere Nachweisstärke, d. h. Spurenelemente können nur begrenzt gemessen werden und liegen häufig eine Größenordnung unter denen der ICP-MS. Auf der anderen Seite ist die ICP-OES eine robuste Technik, die relativ störungsfrei ist und verhältnismäßig einfach zu bedienen ist. Weitere Vorteile sind ein hoher Probendurchsatz pro Tag (> 100 pro Tag), sowie die relativ geringen Anschaffungskosten. Daher findet diese Analysetechnik besonders weite Anwendung, zum Beispiel in umweltgeochemischen Laboratorien, also in der Wasser- und Bodenanalyse, und in der Metallurgie. Bevorzugt werden solche Analysemethoden ausgewählt, die neben einer qualitativen Analyse auch eine quantitative Analyse ermöglichen.
Mit anderen Worten lassen sich, um die Gesamtzahl der Codiersubstanzen klein halten zu können, innerhalb einer hinreichenden Analysengenauigkeit bevorzugt die molaren Verhältnisse der anorganischen Substanzen variieren. So kann eine Zusammensetzung dreier anorganischen Verbindungen X, Y und Z in den molaren Verhältnissen 1:1:1, 1:2:1 und 1:3:1 drei aufeinander folgende Baujahre eines Fahrzeugs des selben Herstellers und des selben Standortes beschreiben, sofern analytisch für die Ziffern 1–3, 10 und 11 dieselbe Kationenzusammensetzung gefunden wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Welt-Hersteller-Code der FIN durch die Codierungszusammensetzung identifizierbar. Die erste Ziffer des Weltherstellercodes, welcher in den Stellen 1–3 der FIN angegeben ist, gibt die Region des Herstellers an. In der Praxis ist jeder einzelne Hersteller auf das Herstellerland zugewiesen. Hersteller, die gemeinsam grenzüberschreitend produzieren, sind mit weiteren. länderspezifischen Ziffern gekennzeichnet.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Modelljahrescode der FIN durch die Codierungszusammensetzung identifizierbar. Dies ist bevorzugt in Kombination mit der Codierung des Weltherstellercodes der Fall. Die Stelle 10 der FIN gibt, wie vorstehend ausgeführt, den Modelljahrescode wider. Das Produktionsjahr wird durch die ISO-Norm 3779-1983 festgelegt. Die Zeichen 123456789ABCDEFGHJKLMNPRSTVWXY kodieren jeweils 30 Jahre, beginnend 1971. Eine 3 bedeutet also 1973 oder 2003. Die Zeichen I, O, Q, U und Z sind wegen Verwechslungsgefahr übersprungen. Der Modelljahrescode stimmt nicht unbedingt mit dem Herstellungsjahr überein: Das Modelljahr beginnt zum Beispiel bei VW oder auch bei Opel normalerweise mit den Werksferien des Vorjahres, ein im Oktober 2005 produziertes Fahrzeug bekommt damit die Modelljahresnummer 6. Da die im Automobilwerk eingesetzten Lackmaterialien aus chargenweiser Produktion stammen, lassen sich die codierten Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung zeitnah anpassen, zum Beispiel beim Wechsel des Baujahrs.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Herstellerwerk der FIN durch die Codierungszusammensetzung identifizierbar sein. Besonders bevorzugt ist neben dem Herstellerwerk, welches an Stelle 11 der FIN wider gegeben ist, auch der Modelljahrescode und zudem der Weltherstellercode sind durch die Codierungszusammensetzung identifizierbar.
Damit kann erreicht werden, dass auf einfache und verbindliche Weise mehr Informationen über die Fahrzeugidentität durch eine einfache chemische, insbesondere spektroskopische, Analyse erhalten werden können als es mit den bisherigen Methoden der Fall war.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin eine Beschichtungszusammensetzung für Kraftfahrzeugkarosserien umfassend eine erfindungsgemäße Codierungszusammensetzung.
Vorteilhafterweise kann die erfindungsgemäße Codierungssubstanz in jede Form einer Beschichtungszusammensetzung eingebracht werden, wie beispielsweise in eine wässrige Dispersion, in eine Emulsion, in eine lösungsmittelbasierte Beschichtungszusammensetzung oder in eine pulverförmige Beschichtungszusammensetzung. Wesentlich für die Eignung der Verwendung einer erfindungsgemäßen Codierungszusammensetzung in der Beschichtungszusammensetzung ist es, dass die Beschichtungszusammensetzung Füllstoffe enthalten kann, wie dies beispielsweise in einer Korrosionsschutzbeschichtung, einer Elektrotauchlackbeschichtung, einer Füllerbeschichtung, einer Steinschlagschutzbeschichtung und/oder einer Basislackbeschichtung der Fall sein kann. Üblicherweise werden in Klarlacken keine Füllerkomponenten verwendet. Sofern ein Klarlack jedoch solche Füllstoffkomponenten enthalten kann, beispielsweise als Mattierungsmittel, ist auch hierfür eine Verwendung einer erfindungsgemäßen Codierungszusammensetzung möglich. Zur Erhöhung der Kratzfestigkeit können Klarlacke vorteilhafterweise neben den für einen Klarlack üblichen Additiven spezielle gecoatete transparente Füllstoffe enthalten. Als Füllstoffe kommen hier zum Beispiel mikronisiertes Aluminiumoxid oder mikronisierte Siliciumoxide in Frage. Diese transparenten Füllstoffe sind mit Verbindungen gecoatet, die UV-härtbare Gruppen enthalten, z. B. mit acrylfunktionellen Silanen, und werden somit bei der Strahlenhärtung des Klarlackes mit einbezogen. Insoweit ist auch eine Verwendung der erfindungsgemäßen Coderierungszusammensetzung in einem Klarlack möglich, sofern sie transparent sind und die Anforderungen an die Vernetzbarkeit wie oben angegeben erfüllen.
Beispiele für in der Automobilserienlackierung weit verbreitet eingesetzte Füllstoffe sind Siliziumdioxid, Aluminiumsilikat, Bariumsulfat und Talkum.
Generell können organische und anorganische Füllstoffe wie Kreide, Calciumsulfat, Calciumcarbonate, Calcium-Magnesium-Carbonate, Bariumsulfate, Bariumcarbonat, Silikate wie Talk oder Kaolin, Kieselsäuren, Oxide wie Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid, Ruß, Titandioxid, Kieselsäuren oder organische Füllstoffe wie Textilfasern, Cellulosefasern, Polyethylenfasern oder Holzmehl in den Beschichtungszusammensetzungen verwendet werden und durch die erfindungsgemäße Codierungszusammensetzung teilweise oder ganz ersetzt bzw. ausgetauscht werden. Ergänzend wird auf Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, Seiten 250 ff., »Füllstoffe«, verwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung kann die Beschichtungszusammensetzung eine der unteren, karosserienahen Lackschichten bilden. Sie kann insbesondere eine Korrosionsschutzschicht, eine Elektrotauchlackschicht, eine Füllerschicht, eine Steinschlagschutzschicht und/oder eine Basislackschicht sein.
Auf diese Weise kann vorteilhaft erreicht werden, dass die Codierungszusammensetzung in der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung keinen farbmetrischen Einfluss auf die hauptsächlich farbgebende Lackschicht zur Folge hat. Zudem sind Manipulationen an den unteren, karosserienahen Lackschichten nur schwer durchzuführen, so dass die Identifizierbarkeit durch die Codierung in der Beschichtungszusammensetzung vergleichsweise fälschungssicher ist. Gleichzeitig ist sie nach außen nicht zu erkennen und nur sehr schwer nachzuahmen, so dass bereits dadurch eine sehr geringe Fälschungshäufigkeit zu erwarten ist.
Im Bereich der Kraftfahrzeugserienlackierung eingesetzte Mehrschichtlackierungen bestehen heute im Allgemeinen aus einer elektrophoretisch aufgebrachten, vor Korrosion und Steinschlag schützenden Grundierung und einer nachfolgend vor Steinschlag schützenden und die Oberfläche glättenden Füllerschicht. Die Füllerschicht wird dabei meist auf die bereits eingebrannte Grundierung aufgebracht und gehärtet. Es ist aber auch möglich, Grundierung und Füllerschicht gemeinsam zu härten. Auf die ausgehärtete Füllerschicht wird anschließend eine Einschichtlackierung oder eine dekorative Zweischichtlackierung aus einer abhängig vom jeweiligen Farbton in einem oder mehreren Spritzgängen applizierten farb- und/oder effektgebenden Basislackschicht und einer darauf Nass-in-Nass applizierten, schützenden Klarlackschicht aufgebracht. Anschließend wird die Einschichtlackierung bzw. werden die Basislackschicht(en) und die Klarlackschicht gemeinsam gehärtet. „Nass-in-nass-Lackierung” ist eine Bezeichnung für zwei- oder mehrfache Lackierung ohne Zwischentrocknung (Römpp Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York 1998, ISBN 3-13-776001-1, Stichwort „Nass-in-Nass-Lackierung").
Nass-in-nass-Lackierungen und entsprechende Verfahren sind beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 199 48 004 A1 (Seite 17, Zeile 37, bis Seite 19, Zeile 22), oder dem deutschen Patent DE 100 43 405 C1 (Spalte 3, Absatz [0018], und Spalte 8, Absatz [0052], bis Spalte 9, Absatz [0057], in Verbindung mit Spalte 6, Absatz [0039], bis Spalte 8, Absatz [0050]) bekannt. Sie werden sowohl für die Serienlackierung (OEM) als auch für die Reparaturlackierung von Automobilkarossen eingesetzt. „Basislack” ist eine Bezeichnung für einen in der Automobil-Lackierung üblichen farbgebenden Zwischenbeschichtungsstoff. Die resultierende Basislackierung ist Teil einer Mehrschichtlackierung, die weiterhin eine oberste Schicht einer Klarlackierung umfasst, die die Basislackierung vor Witterungseinflüssen, mechanischen und chemischen Angriffen schützt (Römpp Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York 1998, ISBN 3-13-776001-1, Stichwort „Basislack"). In einer Mehrschichtlackierung können auch mehrere Basislackierungen übereinander angeordnet sein, in neueren Verfahren wird häufig auch die Füllerschicht durch eine (weitere) Basislackschicht ersetzt, so dass es möglich ist, eine erste Basislackschicht, eine zweite Basislackschicht und die Klarlackschicht in einem Nass-in-Nass-Verfahren gleichzeitig zu härten.
Bisherige konventionelle Füller-Formulierungen sind beispielsweise aus "Automotive Paints and Coatings", einem Kapitel in "Primer Surfacer"; Streitberger und Dössel, Wiley-VCH, 2008, bekannt. Ergänzend wird auf das Kapitel „Füller" 3.5 in „Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis", Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007, verwiesen.
Bisherige konventionelle Elektrotauchgrundierungen sind beispielsweise aus dem Kapitel „Vorbehandlung und Grundierungen" 3.4 in „Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis", Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007, und aus "Automotive Paints and Coatings", dem Kapitel "Electrodeposition Coatings"; Streitberger und Dössel, Wiley-VCH, 2008, dem Fachmann bekannt.
Bisherige konventionelle Basislack-Formulierungen sind beispielsweise aus dem Kapitel „Basislacke" 3.7 in „Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis", Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007, und aus "Automotive Paints and Coatings", dem Kapitel 6.4 "Base Coats"; Streitberger und Dössel, Wiley-VCH, 2008, dem Fachmann bekannt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung kann die Beschichtungszusammensetzung die Codierungszusammensetzung in einem Anteil von 0,5 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt in einem Anteil von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen, auftragungsfähigen Beschichtungszusammensetzung (100 Gew.-%), umfassen.
Unter Gesamtfestkörpergehalt ist generell derjenige Gewichtsanteil der Beschichtungszusammensetzung zu versehen, der unter festgelegten Bedingungen beim Eindampfen als Rückstand verbleibt. Dieser wird nach DIN EN ISO 3251 bestimmt. Vorliegend kann der Gesamtfestkörpergehalt durch Eindampfen einer THF-Lösung bei 150°C bestimmt werden. Demgegenüber wird unter dem Gewicht der fertigen Beschichtungszusammensetzung das Gewicht der fertigen Formulierung mit Gesamtfestkörpergehalt, Lösemitteln und Wasser verstanden.
Der Gesamtfestkörpergehalt beträgt bei konventionellen Füllern derzeit maximal ca. 55 Gew.-%, der Anteil der Codierungszusammensetzung soll hierbei bevorzugt zwischen 1–5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen Füllerzusammensetzung, liegen. „Nass-in-Nass”-Systeme in füllerlosen Beschichtungssystemen können niedrigere Gesamtfestkörpergehalte aufweisen, wie beispielsweise zwischen 20–50 Gew.-%, wobei auch hier der Anteil der Codierungszusammensetzung bevorzugt zwischen 1–5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der jeweiligen fertigen Basislackzusammensetzung inklusive Wasser und Lösemittel, beträgt.
Insgesamt sollte der Anteil der Codierungszusammensetzung so eingestellt werden, dass als unterer Grenzwert die Nachweisbarkeit durch einfache Analyse, beispielsweise mittels spektroskopischer Analysemethoden wie vorstehend beschrieben, der anorganischen Verbindungen der Codierungszusammensetzung nicht negativ beeinflusst wird. Das heißt mit anderen Worten, dass eine sichere Nachweisbarkeit der einzelnen Verbindungen, beziehungsweise insbesondere deren Kationen, gegeben sein muss. Andererseits ist ein zu hoher Anteil am Gesamtfestkörpergehalt der Beschichtungszusammensetzung nicht vorteilhaft, da es zu einer negativen Beeinflussung der physikalischen und/oder optischen Eigenschaften der Beschichtungszusammensetzung führen könnte.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Beschichtungszusammensetzung kann die Codierungszusammensetzung in der Beschichtungszusammensetzung als eine Füllstoffkomponente eingesetzt sein. Hierbei kann die Codierungszusammensetzung entweder zusätzlich zur üblicherweise vorgesehenen Füllstoffkomponente der Beschichtungszusammensetzung vorgesehen werden. Bevorzugt ersetzt jedoch die Codierungszusammensetzung die üblicherweise vorgesehene Füllstoffkomponente mindestens teilweise. Mit anderen Worten wird zumindest ein Teil der Füllstoffkomponente in einer üblichen Beschichtungszusammensetzung ausgetauscht durch die nunmehr verwendete Codierungszusammensetzung. Mit anderen Worten wird vorzugsweise um den Betrag, in der die Codierungszusammensetzung in die Beschichtungszusammensetzung eingebracht wird, der Anteil der Füllerkomponente am Gesamtfeststoffgehalt der Beschichtungszusammensetzung verringert.
Die erfindungsgemäße Codierungszusammensetzung aus anorganischen Verbindungen im systematisch festgelegten und vorbestimmten Verhältnis wird bei der Herstellung der Beschichtungszusammensetzung den üblicherweise eingesetzten Füllstoffen beigemischt unabhängig davon, dass die Füllstoffmenge um den Anteil der Codierungszusammensetzung verringert ist oder nicht. Alle übrigen Herstellungsschritte einer solchen Beschichtungszusammensetzung sind dem Fachmann bekannt (vgl. „Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis", Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007).
Weiterhin bevorzugt kann in der Beschichtungszusammensetzung ein Gesamtfüllstoffgehalt zwischen 5 Gew.-% und 55 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen Beschichtungszusammensetzung inkl. Wasser und Lösemittel (100 Gew.-%), enthalten sein. Hierbei kann die Codierungszusammensetzung einen Anteil zwischen 0,5 Gew.-% und 6 Gew.-% der fertigen Beschichtungszusammensetzung bilden.
Derart kleine Mengen reichen vorteilhalfterweise bereits aus, um die Fahrzeugidentifikationsinformationen in eine Beschichtungszusammensetzung bleibend einzubringen. Insbesondere ist auch von Vorteil, dass hierdurch weder die physikalischen noch die chemischen oder optischen Eigenschaften der die Codierungszusammensetzung enthaltenden Beschichtungszusammensetzung bzw. der fertigen Beschichtung beeinträchtigt werden.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin die Verwendung einer erfindungsgemäßen Codierungszusammensetzung in einer Beschichtungszusammensetzung für Kraftfahrzeuge.
Gemäß des Gegenstands der vorliegenden Erfindung kann eine Codierungszusammensetzung wie vorstehend näher beschrieben oder eine erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung in Beschichtungen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugkarosserieteile verwendet werden.
Die Beschichtungszusammensetzungen enthaltend eine erfindungsgemäße Codierungszusammensetzung können mit Hilfe aller üblichen und bekannten Methoden zur Applikation von flüssigen Beschichtungsmittelen appliziert werden. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es aber von Vorteil, wenn sie mit Hilfe der pneumatischen Spritzapplikation oder der elektrostatischen Spritzapplikation (ESTA), vorzugsweise mit Hochrotationsglocken, appliziert werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Fahrzeugkarosserie oder ein Fahrzeugkarosserieteil, umfassend eine erfindungsgemäße Beschichtung mit einer Codierungszusammensetzung wie vorstehend näher ausgeführt oder umfassend eine Beschichtung hergestellt aus einer erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung.
Beispiele
Genereller Vorschlag für ein Codiersystem umfassend die Stellen 1–3, 10 und 11 der internationalen Fahrzeugidentifikationsnummer (FIN, VIN) zur allgemeinen Verdeutlichung des Kerns der Erfindung:
Stellen 1–3 der FIN:
Hersteller 1: ZrO₂
Hersteller 2: SnO₂
Hersteller 3: MnO₂
Hersteller 4: MoO₂
Hersteller 5: Na₂O
Hersteller 6: K₂O
Hersteller 7: Fe₂O₃
Hersteller 8: SiO₂
Hersteller 9: CuO
Hersteller 10: NiO usw.

Stelle 10 der FIN:
Modelljahr 20x1: 2MgAl₂O₄/Co₃O₄
Modelljahr 20x2: MgAl₂O₄/2 Co₃O₄
Modelljahr 20x3: ZnAl₂04
Modelljahr 20x4: MgAl₂O₄
Modelljahr 20x5: 2MgAl₂O₄
Modelljahr 20x6: 3MgAl₂O₄
Modelljahr 20x7: Co₃O₄
Modelljahr 20x8: 2Co₃O₄
Modelljahr 20x9: 3Co₃O₄
Modelljahr 20y0: MgAl₂O₄/Co₃O₄
wobei die Variablen x und y für die Ziffern des Jahrzehnts stehen, z. B. für x = 1 werden die Jahre des Jahrzehnts 2010 bis 2019 abgebildet, für y = 2 werden die Jahre des Jahrzehnts 2020 bis 2029 abgebildet.

Stelle 11 der FIN:
Werk 1: –
Werk 2: CaO
Werk 3: MgO
Werk 4: ZnO
Werk 5: CaO/MgO
Werk 6: CaO/2MgO
Werk 7: CaO/3MgO
Werk 8: 2CaO/MgO
Werk 9: 3CaO/MgO
Werk 10: CaO/ZnO
usw.
Typische Zusammensetzung einer was serverdünnbaren Karosseriefüllerzusammensetzung mit ca. 50 Gew.-% Gesamtfestkörpergehalt:

1. Bindemittel/Vernetzerharze 15–30 Gew.-%
2. Pigment/Füllstoffe 15–30 Gew.-%
3. Organische Lösungsmittel 5–15 Gew.-%
4. Additive 0,3–5 Gew.-%
5. Wasser 20–65 Gew.-%

Die erfindungsgemäße Codierungszusammensetzung aus anorganischen Verbindungen im systematisch festgelegten und vorbestimmten Verhältnis wird den Füllstoffen beigemischt. Alle übrigen Herstellungsschritte sind dem Fachmann bekannt. Bei Einsatz der Codierungszusammensetzung (0,5–6 Gew.-% der fertigen Beschichtungszusammensetzung inkl. Wasser und Lösemittel) erhöht sich der Pigment/Füllstoffe-Gehalt und damit verringert sich das Bindemittel zu Pigment/Füllstoff-Verhältnis entsprechend. Alternativ und bevorzugt kann der Gesamtfüllstoffgehalt konstant gehalten werden. Bei Einbringen der Codierungszusammensetzung wird der hierfür erforderliche Anteil vom ursprünglichen, nicht codierenden Anteil der Pigmente/Füllstoffe abgezogen. Anschließend ist damit der Gesamtfüllstoffgehalt, angegeben als Pigmente/Füllstoffe, nicht beziehungsweise nicht wesentlich verändert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2012/0021120 A1 [0003]
WO 2005/054132 A1 [0003]
DE 19948004 A1 [0037]
DE 10043405 C1 [0037]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO-Norm 3779 [0006]
ISO-Norm 3779-1983 [0007]
ISO-Norm 3779-1983 [0027]
Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 1998, Seiten 250 ff., »Füllstoffe« [0033]
Römpp Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York 1998, ISBN 3-13-776001-1, Stichwort „Nass-in-Nass-Lackierung” [0036]
Römpp Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York 1998, ISBN 3-13-776001-1, Stichwort „Basislack” [0037]
”Automotive Paints and Coatings”, einem Kapitel in ”Primer Surfacer”; Streitberger und Dössel, Wiley-VCH, 2008 [0038]
Kapitel „Füller” 3.5 in „Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis”, Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007 [0038]
Kapitel „Vorbehandlung und Grundierungen” 3.4 in „Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis”, Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007 [0039]
”Automotive Paints and Coatings”, dem Kapitel ”Electrodeposition Coatings”; Streitberger und Dössel, Wiley-VCH, 2008 [0039]
Kapitel „Basislacke” 3.7 in „Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis”, Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007 [0040]
”Automotive Paints and Coatings”, dem Kapitel 6.4 ”Base Coats”; Streitberger und Dössel, Wiley-VCH, 2008 [0040]
DIN EN ISO 3251 [0042]
„Autolacke formulieren: Chemie, Physik und Praxis”, Ulrich Poth, Vincentz Network, 2007 [0046]

Claims

Codierungszusammensetzung für Kraftfahrzeugkarosserieteile, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierungszusammensetzung ein oder mehrere anorganische Verbindungen umfasst, durch deren Art und/oder Menge in der Codierungszusammensetzung mindestens Teile der internationalen Fahrzeugidentifizierungsnummer (FIN) codiert sind.
Codierungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die die internationale Fahrzeugidentifizierungsnummer codierenden anorganischen Verbindungen ausgewählt sind aus der Gruppe umfassend Oxide, beispielsweise Na₂O, CaO, MgO, ZrO₂, SnO₂, MnO₂, K₂O, MoO₂, Fe₂O₃, SiO₂, CuO, NiO, Co₃O₄, Spinelle, beispielsweise MgAl₂O₄ und ZnAl₂O₄, Halogenide, beispielsweise MgF₂, CaF₂, BaF₂, CuCl, CuBr, CuI, AgCl, AgBr, AgI, Sulfide, beispielsweise SnS, MnS, NiS, FeS, CuS, Ag₂S, ZnS, Carbonate, beispielsweise MgCO₃, CaCO₃, SrCO₃, BaCO₃, Zn₂CO₃, Ag₂CO₃, Sulfate, beispielsweise CaSO₄, SrSO₄, BaSO₄, und Hydroxide, beispielsweise Mg(OH)₂, Ca(OH)₂, Al(OH)₃, Mn(OH)₂, Ni(OH)₂, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂.
Codierungszusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganischen Verbindungen in der Codierungszusammensetzung in ganzzahligen oder halbzahligen molaren Verhältnissen zueinander vorliegen.
Codierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Welt-Hersteller-Code der FIN durch die Codierungszusammensetzung identifizierbar ist.
Codierungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Modelljahrescode der FIN durch die Codierungszusammensetzung identifizierbar ist.
Codierungszusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Herstellerwerk der FIN durch die Codierungszusammensetzung identifizierbar ist.
Beschichtungszusammensetzung für Kraftfahrzeugkarosserien, umfassend eine Codierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungszusammensetzung eine der unteren, karosserienahen Lackschichten bildet, und insbesondere eine Korrosionsschutzschicht, eine Elektrotauchlackschicht, eine Füllerschicht, eine Steinschlagschutzschicht und/oder eine Basislackschicht ist.
Beschichtungszusammensetzung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungszusammensetzung die Codierungszusammensetzung in einem Anteil von 0,5 Gew.-% bis 6 Gew.-%, bevorzugt in einem Anteil von 1 Gew.-% bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der fertigen Beschichtungszusammensetzung (100 Gew.-%), umfasst.
Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Codierungszusammensetzung in der Beschichtungszusammensetzung als eine Füllstoffkomponente eingesetzt ist.
Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Beschichtungszusammensetzung ein Gesamtfüllstoffgehalt zwischen 5 Gew.-% und 55 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Beschichtungszusammensetzung enthalten ist, und dass die Codierungszusammensetzung einen Anteil zwischen 0,5 Gew.-% und 6 Gew.-% des Gewichts der Beschichtungszusammensetzung bildet.
Verwendung einer Codierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 in einer Beschichtungszusammensetzung für Kraftfahrzeuge.
Verwendung einer Codierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder einer Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 in Beschichtungen für Fahrzeugkarosserien oder Fahrzeugkarosserieteile.
Fahrzeugkarosserie oder Fahrzeugkarosserieteil, umfassend eine Beschichtung mit einer Codierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder umfassend eine Beschichtung hergestellt aus einer Beschichtungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 7 bis 11.