Vorliegende Erfindung betrifft einen Reflektor, enthaltend eine gegen mechanische und chemische Angriffe resistente Oberflächenschicht mit hoher Gesamtreflexion auf einem Reflektorkörper. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zu dessen Herstellung und die Verwendung solcher Reflektoren mit einer resistenten Oberflächenschicht.
Es ist bekannt, Bänder in Glänzwerkstoffen, z.B. Reinstaluminium oder AlMg-Legierungen auf Basis von Aluminium mit einem Reinheitsgrad von 99,8% und grösser, wie z.B. 99,9%, und Walzoberflächen, die diffuse oder gerichtete Lichtreflexion erzeugen, je nach Anwendung, herzustellen. Es ist auch bekannt, zur Erhöhung der gerichteten Reflexion (Glanzgrad) die Oberflächen von solchen Bändern chemisch oder elektrolytisch zu glänzen und anschliessend durch anodische Oxidation eine Schutzschicht von z.B. 1,5 mu m Schichtdicke zu erzeugen.
Anodisierungen sind chemische Behandlungen, welche den Nachteil haben, grosser Aufwendungen zu bedürfen, um Umweltbelastungen zu vermeiden. Entsprechend der Stärke der Anodisierschicht nehmen diese Aufwendungen zu.
Die bekannten Verfahren haben den weiteren Nachteil, dass hochreine und teure Glänzlegierungen auf Basis von Reinstaluminium eingesetzt werden müssen. Durch die anodische Oxidschicht sinkt der Reflexionsgrad der Oberfläche und dabei sowohl die Gesamtreflexion wie auch die gerichtete Reflexion durch Absorption und diffuse Lichtstreuung, insbesondere in der Oxidschicht. Dies bedeutet einen Energieverlust.
Aus der EP-A-0 495 755 sind Gegenstände mit Oberflächen aus Aluminium bekannt geworden, welche geeignet sind für die Abscheidung von Schichtsystemen aus der Gasphase auf diesen Oberflächen. Auf eine Anodisierung der Oberflächen wird verzichtet, und es wird ein Schichtsystem aus beispielsweise einer Haftschicht, wie einer Keramikschicht, einer Lichtreflexionsschicht, wie einer metallischen Schicht, z.B. aus Aluminium, und einer oder mehreren transparenten Schutzschichten aus Metallverbindungen beschrieben. Solche Schichtsysteme weisen einen hohen Reflexionsgrad auf. Die Nachteile einer Anodisierung werden dabei vermieden. Ein derartiges Schichtsystem hat jedoch den Nachteil, dass die Oberflächen sehr empfindlich gegen physikalischen, wie mechanischen, oder chemischen, wie korrosiven, Einfluss sind.
Die EP-A-0 568 943 beschreibt die Abscheidung einer Reflexionsschicht auf einer Basisschicht aus Aluminium oder Aluminiumlegierung und einem Gel-Film, welcher durch ein Sol-Gel-Verfahren auf dem Aluminium abgeschieden worden ist. Auch dies ist eine Möglichkeit, zu reflektierenden Aluminiummaterialien zu gelangen, ohne eine Anodisierung anwenden zu müssen, jedoch ist der in der EP-A 0 568 943 beschriebene Schichtaufbau gegen mechanische Beanspruchung und Korrosion nicht in gewünschtem Masse resistent.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu vermeiden und Reflektoren vorzuschlagen, die auf ihrer Oberfläche oder auf einem Teil ihrer Oberfläche eine reflektionserhöhende Schicht aufweisen. Die Aluminiumsubstrate und insbesondere die reflexionserhöhende Schicht soll gegen physikalische, wie mechanische, und chemische, wie korrosive, Einwirkungen äusserst resistent sein.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Reflektorkörper, als Oberflächenschicht, ein Schichtsystem aus
a) einer Vorbehandlungsschicht, darauf aufgebracht
b) einer funktionellen Beschichtung mit organofunktionellen Silanen einer Metallverbindung und darauf abgeschieden
c) einer metallhaltigen Reflexionsschicht
enthält, wobei die Schicht a) auf dem Reflektorkörper aufgebracht ist und die Haftfestigkeit zu den darüberliegenden Schichten erhöht und die Schicht b) eine Einebnung und eine Erhöhung der mechanischen Beständigkeit der darüber liegenden Schicht c) bewirkt.
Als Reflektorkörper können alle räumlichen Gebilde, die wenigstens eine freie Oberfläche aus einem Metall, wie Aluminium oder Aluminiumlegierung, aufweisen, zur Anwendung gelangen. Diese freie Oberfläche ist beispielsweise ein Aluminium mit einer Reinheit von 98,3% und höher, fallweise auch mit einer Reinheit von zweckmässig 99,0% und höher, bevorzugt 99,9% und höher und insbesondere 99,95% und höher. Neben Aluminium genannter Reinheiten kann die Oberfläche auch eine Legierung darstellen. Bevorzugte Legierungen sind diejenigen der Klassen AA 1000, AA 3000 und AA 5000.
Weitere bevorzugte Legierungen enthalten beispielsweise 0,25 bis 5 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 4 Gew.-% Magnesium oder enthaltend 0,2 bis 2 Gew.-% Mangan oder enthaltend 0,5 bis 5 Gew.-% Magnesium und 0,2 bis 2 Gew.-% Mangan, insbesondere z.B. 1 Gew.-% Magnesium und 0,5 Gew.-% Mangan oder enthaltend 0,1 bis 12 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-% Kupfer oder enthaltend 0,5 bis 6 Gew.-% Zink und 0,5 bis 5 Gew.-% Magnesium oder enthaltend 0,5 bis 6 Gew.-% Zink, 0,5 bis 5 Gew.-% Magnesium und 0,5 bis 5 Gew.-% Kupfer oder enthaltend 0,5 bis 2 Gew.-% Eisen und 0,2 bis 2 Gew.-% Mangan, insbesondere z.B. 1,5 Gew.-% Eisen und 0,4 Gew.-% Mangan oder AlMgSi-Legierungen oder AlFeSi-Legierungen.
Besonders bevorzugte Oberflächen sind beispielsweise aus Aluminium mit einer Reinheit von 99,5% und höher, 99,8% und höher, 99,85% oder Oberflächen aus einer Aluminiumlegierung, enthaltend 0,5 Gew.-% Magnesium oder enthaltend 1 Gew.-% Magnesium oder enthaltend Aluminium einer Reinheit von 99% und 5 bis 10, insbesondere 7 Gew.-% Magnesium und 6 bis 12 und insbesondere 8 Gew.-% Kupfer. Besonders bevorzugt sind auch alle Aluminium-Legierungen, die walzbar sind.
Beispiele von Reflektorkörpern sind Guss- und Schmiedeteile und insbesondere Walzprodukte, wie Folien, Bänder, Platten, Bleche, die gegebenenfalls durch Biegen, Tiefziehen, Kaltfliesspressen und dergleichen umgeformt sein können. Ferner können Profile, Balken oder andere Formen angewendet werden. Je nach Einsatzzweck kann der ganze Reflektorkörper aus dem genannten Aluminium oder der Aluminiumlegierung sein, es können aber auch nur Teilbereiche oder Oberflächenbereiche daraus bestehen.
Das genannte Aluminium oder die Aluminiumlegierung kann auch Teil und dabei wenigstens eine Oberfläche oder nur eine Teiloberfläche eines Verbundes darstellen, z.B. eines Folienverbundes oder Laminates oder eines anderen Substrates beliebiger Werkstoffe, wie z.B. Kunststoff, Metall, wie Al-beschichtetes Eisen- oder Stahlblech, oder Keramik.
Die Alumimumoberflächen können beispielsweise durch chemische und/oder mechanische Veränderung der Oberfläche, wie z.B. Walzen, Schmieden, Kaltfliesspressen, Pressen oder Giessen erzeugt werden und eine Nachbehandlung durch Schleifen, Polieren, Strahlen mit Hartstoffen usw. kann sich anschliessen. Bevorzugt sind Walzoberflächen, die mit glatten oder strukturierten Walzen erzeugt werden. Die Oberflächen können beispielsweise zwischen einzelnen, mehreren oder allen Walzvorgängen (Stichen) gereinigt werden, dies insbesondere um den Walzabrieb zu entfernen. Die Reinigung der Oberfläche kann auf an sich bekannte Weise, z.B. chemisch und/oder elektrochemisch und sauer oder alkalisch, erfolgen.
Bevorzugt als Reflektorkörper sind Aluminiumbleche oder Al-beschichtetes Eisen- oder Stahlblech in einer Dicke von beispielsweise 0,2 bis 0,8 mm, zweckmässig 0,3 bis 0,7 mm und vorzugsweise 0,5 mm. Ein Beispiel ist ein A4-Aluminiumblech Al 99,5 (Reinheit 99,5%) der Dicke von 0,5 mm. Werden zum Walzen strukturierte Walzenoberflächen vorgesehen, so kann die Walzoberfläche beispielsweise auf chemischem, physikalischem oder mechanischem Wege strukturiert sein, beispielsweise durch Drehen, durch Schleifen, durch Gravieren auch von Hand, durch Elektronenstrahl-Erosion, durch Laserstrahl-Erosion, durch elektrolytische Erosion oder durch Strahlen mit Hartkörpern.
Die Aluminiumoberflächen können auch einem chemischen oder elektrochemischen Glänzverfahren oder einem alkalischen Beizprozess unterzogen werden. Solche Glänz- oder Beizverfahren werden vor dem Anodisieren angewendet.
Die Aluminiumoberflächen können eine Oberflächenrauigkeit Ra von beispielsweise 0,01 bis 5 mu m und bevorzugt von 0,01 bis 0,5 mu m aufweisen. Weitere vorteilhafte bevorzugte Rauigkeiten Ra sind von 0,01 bis 0,4 mu m und insbesondere von 0,03 bis 0,06 mu m, wobei 0,04 mu m ganz besonders geeignet ist. Die Oberflächenrauigkeit Ra ist definiert in wenigstens einer der DIN-Vorschriften 4761 bis 4768.
Erfindungsgemäss sind beim vorliegenden Reflektor zwischen dem Reflektorkörper und der reflektierenden Schicht c) Zwischenschichten angeordnet, nämlich eine Schicht a), eine Vorbehandlungsschicht z.B. in Form einer Schicht aus anodisch oxidiertem Aluminium, und eine Schicht b) in Form einer funktionellen Beschichtung mit organofunktionellen Silanen einer Metallverbindung, z.B. in Form einer Sol-Gel-Schicht.
Die Vorbehandlungsschicht a) kann beispielsweise eine durch Chromatierung, Phosphatierung oder durch anodische Oxidation erzeugte Schicht sein. Vorzugsweise ist die Vorbehandlungsschicht aus anodisch oxidiertem Aluminium und wird insbesondere direkt aus dem an der Oberfläche des Reflektorkörpers liegenden Aluminium erzeugt. Die Vorbehandlungsschicht a) kann eine Dicke von beispielsweise wenigstens 20 nm, zweckmässig wenigstens 50 m, bevorzugt von wenigstens 100 nm und besonders bevorzugt von wenigstens 150 nm (Nanometer) aufweisen. Die grösste Dicke der Vorbehandlungsschicht a) kann beispielsweise 1500 nm und bevorzugt 200 m (Nanometer) betragen. Somit weist die Vorbehandlungsschicht a) bevorzugt eine Dicke von 100 nm bis 200 nm auf.
Beispielsweise kann die Vorbehandlungschicht a) eine anodisch erzeugte Oxidschicht sein, die in einem rücklösenden oder nicht rücklösenden Elektrolyten aufgebaut wurde. Die Vorbehandlungschicht a) kann auch eine Gelbchromatierschicht, eine Grünchromatierschicht, eine Phosphatschicht oder eine chromfreie Vorbehandlungschicht, die in einem Elektrolyten, enthaltend wenigstens eines der Elemente Ti, Zr, F, Mo oder Mn, aufgewachsen ist, enthalten.
Die Herstellung einer bevorzugten anodisch oxidierten Schicht, wie einer Aluminiumschicht, bedingt beispielsweise eine saubere Aluminiumoberfläche, d.h. eine anodisch zu oxidierende Aluminiumoberfläche muss üblicherweise vorgängig zur elektrolytischen Oxidation einer Oberflächenbehandlung, der sogenannten Vorbehandlung, zugeführt werden.
Die Aluminiumoberflächen weisen meist eine natürlich entstehende Oxidschicht auf, die häufig aufgrund ihrer Vorgeschichte durch Fremdsubstanzen verunreinigt ist. Solche Fremdsubstanzen können beispielsweise Reste von Walzhilfsmitteln, Transportschutzölen, Korrosionsprodukte oder eingepresste Fremdpartikel und ähnlichem sein. Zum Zwecke der Entfernung solcher Fremdsubstanzen werden die Aluminiumoberflächen üblicherweise mit Reinigungsmitteln, die einen gewissen Beizangriff ausüben, chemisch vorbehandelt. Dazu eignen sich - neben sauren wässrigen Entfettungsmitteln - insbesondere alkalische Entfettungsmittel auf Basis Polyphosphat und Borat. Eine Reinigung mit mässigem bis starkem Materialabtrag bildet das Beizen oder Ätzen mittels stark alkalischen oder sauren Beizlösungen, wie z.B. Natronlauge oder ein Gemisch aus Salpetersäure und Flusssäure.
Dabei werden die natürliche Oxidschicht und damit auch alle darin eingebauten Verunreinigungen entfernt. Bei Verwendung von stark angreifenden alkalischen Beizen entstehen oft Beizbeläge, die durch eine saure Nachbehandlung entfernt werden müssen. Eine Reinigung ohne Oberflächenabtrag bildet das Entfetten der Oberflächen durch Anwendung organischer Lösungsmittel oder wässriger oder alkalischer Reiniger.
Weitere Reinigungsverfahren sind das Entfetten der Aluminiumoberfläche mittels Plasmaoxidation, durch Koronaentladung oder durch Reinigung im Schutzgasplasma, wie Ar, He, Ne, N2 usw.
Je nach Oberflächenzustand ist auch ein mechanischer Oberflächenabtrag durch abrasive Mittel notwendig. Eine solche Oberflächenvorbehandlung kann beispielsweise durch Schleifen, Strahlen, Bürsten oder Polieren geschehen und gegebenenfalls durch eine chemische Nachbehandlung ergänzt werden.
Zur weiteren Behandlung im Rahmen der anodischen Oxidation wird der Reflektorkörper anschliessend mit wenigstens dem zu oxidierenden Teil der Aluminiumschicht in eine elektrisch leitende Flüssigkeit, den Elektrolyten, gegeben und als Anode an einer Gleichspan nungsquelle angeschlossen, wobei als negative Elektrode üblicherweise rostfreier Stahl, Graphit, Blei oder Aluminium verwendet wird.
Im Falle eines nicht rücklösenden Elektrolyten kann der Elektrolyt derart beschaffen sein, dass er das während dem Anodisierprozess gebildete Aluminiumoxid chemisch nicht auflöst, d.h. es findet keine Rücklösung des Aluminiumoxids statt. Im Gleichspannungsfeld entwickelt sich an der Kathode Wasserstoffgas und an der Anode Sauerstoffgas. Der an der Aluminiumoberfläche entstehende Sauerstoff bildet durch Reaktion mit dem Aluminium eine während dem Prozess zunehmend dickere Oxidschicht. Da der Schichtwiderstand mit zunehmender Dicke der Sperrschicht schnell ansteigt, nimmt der Stromfluss entsprechend schnell ab und das Schichtwachstum hört auf.
Die elektrolytische Herstellung von derartigen Schichten a) erlaubt die präzise Kontrolle der entsprechenden Schichtdicken. Die maximal erzielte Schichtdicke der Aluminiumoxid-Sperrschicht in Nanometer (nm) entspricht in erster Näherung der angelegten und in Volt (V) gemessenen Spannung, d.h. die maximal erzielte Schichtdicke steht in linearer Abhängigkeit zur Anodisierspannung, wobei der Spannungsabfall an der Deckschicht berücksichtigt werden muss. Der exakte Wert der maximal erreichten Schichtdicke in Abhängigkeit der angelegten Gleichspannung U und unter Berücksichtigung des Spannungsabfalles an der Deckschicht kann durch einen einfachen Vorversuch bestimmt werden und liegt von 1.2 bis 1.6 nm/V, wobei der genaue Werte der Schichtdicke in Funktion der angelegten Spannung abhängig ist vom verwendeten Elektrolyten, d.h. dessen Zusammensetzung sowie dessen Temperatur.
Um dem sich zeitlich verändernden Spannungsabfall an der Deckschicht Rechnung zu tragen, kann die Anodisierspannung im Verlaufe des Anodisierprozesses kontinuierlich oder stufenweise erhöht werden. Die optimale Anodisierspannung bzw. der optimale zeitliche Anodisierspannungsverlauf sowie die Anodisierdauer kann entweder durch einfache Vorversuche oder durch eine während dem Anodisierprozess durchzuführende Reflexionsmessung bestimmt werden.
Die elektrolytische Oxidation kann in einem Arbeitsgang durch Anlegen einer vordefinierten Anodisierspannung oder durch kontinuierliches oder stufenweises Erhöhen der Anodisierspannung auf einen vorbestimmten Wert oder auf einen Wert, der durch Messung der optimalen Reflexionseigenschaften bestimmt wird, geschehen. Die elektrolytische Oxidation kann jedoch auch in mehreren Schritten, d.h. in mehreren Arbeitsgängen, beispielsweise mit unterschiedlichen Anodisierspannungen, geschehen.
Beispielsweise bei der Verwendung eines nicht rücklösenden Elektrolyten sind die Aluminiumoxid-Sperrschichten nahezu porenfrei, d.h. allfällig auftretende Poren resultieren beispielsweise aus Verschmutzungen im Elektrolyten oder aus Gefüge-Fehlstellen in der Aluminium-Oberflächenschicht, jedoch nur unwesentlich durch Auflösung des Aluminiumoxids im Elektrolyten.
Derart hergestellte Schichten a) können mit einer genau vorgegebenen Schichtdicke versehen, porenfrei, homogen und bezüglich der elektromagnetischen Strahlung, insbesondere im sichtbaren und/oder infraroten Bereich, transparent, sein.
Als nicht rücklösende Elektrolyten können im Verfahren beispielsweise organische oder anorganische Säuren, in der Regel verdünnt mit Wasser, mit einem pH-Wert von 2 und grösser, bevorzugt 3 und grösser, insbesondere 4 und grösser und 7 und kleiner, bevorzugt 6 und kleiner, insbesondere 5.5 und kleiner, verwendet werden. Bevorzugt werden kalt, d.h. bei Raumtemperatur, arbeitende Elektrolyten. Besonders bevorzugt werden anorganische oder organische Säuren, wie Schwefel- oder Phosphorsäure in niedriger Konzentration, Borsäure, Adipinsäure, Zitronensäure oder Weinsäure, oder Gemische davon, oder Lösungen von Ammonium- oder Natriumsalzen von organischen oder anorganischen Säuren, insbesondere der namentlich genannten Säuren und deren Gemische.
Dabei weisen die Lösungen bevorzugt eine Konzentration von total 20 g/l oder weniger, zweckmässig 2 bis 15 g/l, von im Elektrolyten gelöstem Ammonium- oder Natriumsalz auf. Ganz besonders bevorzugt werden dabei Lösungen von Ammoniumsalzen der Zitronen- oder Weinsäure oder Natriumsalzen der Phosphorsäure.
Ein ganz besonders bevorzugter Elektrolyt enthält 1 bis 5 Gew.-% Weinsäure, welcher beispielsweise eine zur Einstellung des gewünschten pH-Wertes entsprechende Menge Ammoniumhydroxid (NH4OH) beigegeben werden kann.
Die Elektrolyte sind in der Regel wässrige Lösungen.
Die maximal mögliche Anodisierspannung wird durch die Spannungsfestigkeit des Elektrolyten bestimmt. Diese ist beispielsweise von der Elektrolytzusammensetzung und von der Elektrolyttemperatur abhängig und liegt üblicherweise im Bereich zwischen 300 und 600 Volt.
Die für das Anodisierverfahren optimale Elektrolyttemperatur hängt vom verwendeten Elektrolyten ab; ist aber im Allgemeinen für die Qualität der erhaltenen Schichten c) von unterge ordneter Bedeutung. Für das Anodisierverfahren werden Temperaturen von 15 bis 40 DEG C und insbesondere solche zwischen 18 und 30 DEG C bevorzugt.
Bevorzugt wird beim Anodisieren eine anodische Oxidschicht in einem nicht rücklösenden Elektrolyten aufgebaut und nicht verdichtet.
Als rücklösende Elektrolyten können beispielsweise anorganische oder organische Säuren - in der Regel verdünnt mit Wasser -, wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Oxalsäure, Chromsäure etc. sowie Kombinationen daraus verwendet werden. Die Anodisierspannungen, welche als Gleichstrom oder Wechselstrom an die zu anodisierende Oberfläche angelegt werden, werden in der Regel so gewählt, dass Stromdichten von ca. 0,1-10 A/dm<2> auf den Oberflächen erhalten werden. Die porigen Strukturen welche mit rücklösenden Elektrolyten erzeugt werden, können anschliessend in heissem Wasser oder Dampf mit oder ohne chemische Zusätze verdichtet werden. Besonders haftfeste Oberflächen werden jedoch mit nicht verdichteten, sondern nur mit Wasser gespülten und getrockneten anodischen Oxidschichten erhalten.
Ein besonders geeignetes Anodisationsverfahren in einem rücklösenden Elektrolyten stellt das Gleichstrom-Schwefelsäure (GS)-Verfahren ohne Verdichten dar.
Die Schicht a), die durch anodische Oxidation erzeugte Aluminiumoxidschicht, kann eine Dicke von wenigstens 20 nm (Nanometer), zweckmässig von 50 nm und mehr, bevorzugt von 100 nm und mehr und vorteilhaft von 150 nm und mehr aufweisen. Die Dicke der durch anodische Oxidation erzeugten Aluminiumoxidschicht a) beträgt aus Kostengründen und bedingt durch die Menge der anfallenden Elekrolytabfälle beispielsweise höchstens 1500 nm, bevorzugt höchstens 200 nm. Somit beträgt die bevorzugte Dicke der durch anodische Oxidation erzeugten Aluminiumoxidschicht 100 bis 200 nm.
Die Oxidation der Aluminiumoberfläche kann auch durch Koronavorbehandlung und trockene Oxidation erfolgen.
Auf die Schicht a) aus anodisch oxidiertem Aluminium wird die Schicht b), eine funktionelle Beschichtung mit organofunktionellen Silanen einer Metanverbindung, z.B. in Form einer Sol-Gel-Schicht, aufgebracht.
Beispielsweise weist die Schicht b) eine Dicke von 0,5 bis 20 mu m, zweckmässig von 1 bis 20 mu m, bevorzugt von 2 bis 10 mu m und besonders bevorzugt von 2 bis 5 mu m auf.
Die funktionelle Beschichtung mit organofunktionellen Silanen einer Metallverbindung kann beispielsweise durch a) hydrolytische Kondensation von folgenden Komponenten erhalten worden sein, gegebenenfalls in Gegenwart eines Kondensationskatalysators und/oder üblichen Additiven:
A. mindestens einem vernetzbaren organofunktionellen Silan der Formel (ll):
R min min min mSiX(4-m) (ll)
in der die Gruppen X, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, Halogen, Alkoxy, Acyloxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl oder -NR min min 2 (R min min = H und/oder Alkyl) bedeuten und die Reste R min min min , die gleich oder verschieden sein können, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Aryl, Arylalkyl, Alkylaryl, Arylalkenyl, Alkenylaryl, Arylalkinyl oder Alkinylaryl darstellen, wobei diese Reste durch O- oder S-Atome oder die Gruppe -NR min min unterbrochen sein können und einen oder mehrere Substituenten aus der Gruppe der Halogene und der gegebenenfalls substituierten Amino-, Amid-, Aldehyd-, Keto-, Alkylcarbonyl-, Carboxy-, Mercapto-, Cyano-, Hydroxy-, Alkoxy-, Alkoxycarbonyl-, Sulfonsäure-, Phosphorsäure-, Acryloxy-, Methacryloxy-, Epoxy- oder Vinylgruppen tragen können und m den Wert 1 oder 2 oder 3 hat, und/oder einem davon abgeleiteten Oligomeren,
wobei der Rest R min min min und/oder der Substituent ein vernetzbarer Rest bzw. Substituent sein muss, in einer Menge von 10 bis 95 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmolzahl der (monomeren) Ausgangskomponenten;
B. mindestens einer Metallverbindung der allgemeinen Formel lll:
MeRy (lll)
in welcher Me ein Metall, ausgewählt aus der Gruppe Al, Zr, Ti ist, wobei y im Falle von Aluminium 3 und im Falle von Ti und Zr 4 ist und die Reste R, die gleich oder verschieden sein können, Halogen, Alkyl, Alkoxy, Acyloxy oder Hydroxy bedeuten, wobei die soeben genannten Gruppen ganz oder teilweise durch Chelatliganden ersetzt sein können und /oder einem davon abgeleiteten Oligomeren und/oder einem gegebenenfalls komplexierten Aluminiumsalz einer anorganischen oder organischen Säure, in einer Menge von 5 bis 75 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmolzahl der (monomeren) Ausgangskomponenten,
C. gegebenenfalls mindestens einem nicht vernetzbaren organofunktionellen Silan der Formel l:
R'mSiX(4-m) (l)
in der die Gruppen X, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff, Halogen, Hydroxy, Alkoxy, Acyloxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl oder -NR min min 2 (R min min = H und/oder Alkyl) bedeuten und die Reste R min , die gleich oder verschieden sein können, Alkyl, Aryl, Arylalkyl oder Alkylaryl darstellen, wobei diese Reste durch O- oder S-Atome oder die Gruppe -NR min min unterbrochen sein können und einen oder mehrere Substituenten aus der Gruppe der Halogene und der gegebenenfalls substituierten Amid-, Aldehyd-, Keto-, Alkylcarbonyl-, Carboxy-, Cyano-, Alkoxy-, Alkoxycarbonyl-Gruppen tragen können und m den Wert 1, 2 oder 3 hat, und/oder einem davon abgeleiteten Oligomeren, in einer Menge von 0 bis 60 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmolzahl der (monomeren) Ausgangskomponenten und
D. gegebenenfalls einem oder mehreren im Reaktionsmedium löslichen, schwerflüchtigen Oxid eines Elementes der Gruppe 1 bis 5 oder der Gruppen 12, 13, 15 bis 18 des Periodensystems, mit Ausnahme von Al, und/oder einer oder mehrerer im Reaktionsmedium löslichen, unter den Reaktionsbedingungen ein schwerflüchtiges Oxid bildenden Verbindungen eines dieser Elemente, in einer Menge von 0 bis 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmolzahl der (monomeren) Ausgangskomponenten; und
b) dass man zu diesem hydrolytischen Kondensat ein organisches Präpolymer mit reagierenden vernetzbaren Gruppen zugegeben wurde, wobei die reagierenden vernetzbaren Gruppen des Restes R min min min und/oder des vernetzbaren Substituenten am Rest R min min min mit denen am Präpolymer gleichnamig sind, und das Präpolymer in einer Menge von 2 bis 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtmolzahl der (monomeren) Ausgangskomponenten, zugesetzt wurde;
c) die so erhaltene Beschichtungslösung auf ein Substrat aufgebracht und anschliessend ausgehärtet, wurde.
Weitere Angaben und Ausführungen zu den funktionellen Beschichtungen b) können der EP-A 0 610 831 und der EP-A 0 358 011 entnommen werden.
Die funktionelle Beschichtung wird vorteilhaft durch einen Sol-Gel-Prozess auf den mit der Vorbehandlungsschicht versehenen Reflektorkörper aufgebracht. Die funktionelle Beschich tung kann durch Eintauchen, Aufpinseln, Aufwalzen, Schleudern, Spritzen, sogenanntes Coil-Coating usw. auf das Substrat aufgebracht werden. In der Regel werden in der funktionellen Beschichtung Silane verwendet. Werden die Silane teilweise durch Verbindungen ersetzt, welche anstelle des Siliciums Titan, Zirkon oder Aluminium enthalten, kann die Härte, Dichte und Brechungsindex der funktionellen Beschichtung variiert werden.
Die Härte der funktionellen Beschichtung kann ebenso durch die Verwendung verschiedener Silane gesteuert werden, beispielsweise durch Ausbildung eines anorganischen Netzwerkes zur Steuerung der Härte und thermischen Stabilität oder durch Verwendung eines organischen Netzwerkes zur Steuerung der Elastizität.
Eine funktionelle Beschichtung, welche zwischen den anorganischen und organischen Polymeren eingeordnet werden kann, wird beispielsweise über den Sol-Gel-Prozess durch gezielte Hydrolyse und Kondensation von Alkoxiden, vorwiegend des Siliciums, Aluminiums, Titans und Zirkons, welche auf den Aluminiumsubstraten aufgebracht werden, erhalten Durch den Prozess wird ein anorganisches Netzwerk aufgebaut und über entsprechend derivatisierte Kieselsäure-Ester können zusätzlich organische Gruppen eingebaut werden, die einerseits zur Funktionalisierung und andererseits zur Ausbildung definierter organischer Polymersysteme genutzt werden. Im weiteren kann der Gel-Film auch durch Elektro-Tauchlackierung nach dem Prinzip der kataphoretischen Abscheidung einer amin- und organisch modifizierten Keramik abgeschieden werden.
Nach dem Beschichten der anodisierten Oberfläche des Reflektorkörpers mit der funktionellen Beschichtung kann die Beschichtung gehärtet werden. Das Härten kann durch Strahlung, wie UV-Strahlung, Elektronenstrahlung oder Laserstrahlung und/oder bei erhöhter Temperatur erfolgen. Die Temperatur kann durch Konvektion oder Wärmestrahlung, wie IR- und/oder UV-Strahlung, oder durch eine Kombination von Konvektion und Strahlung, wie UV- und/oder IR-Strahlung oder durch Heissgas, wie heisser Luft, erhöht werden. Die Temperatur, gemessen an der unter der funktionellen Beschichtung liegenden Schicht, z.B. der Metall-, wie Aluminiumschicht, ist beispielsweise grösser als 110 DEG C, zweckmässig grösser als 150 DEG C und vorzugsweise zwischen 150 DEG C und 220 DEG C. Die erhöhte Temperatur kann beispielsweise während 10 s bis 120 min auf den Körper einwirken.
Die Konvektionserwärmung kann zweckmässig durch eine Beaufschlagung mit erwärmten Gasen, wie Luft, Stickstoff, Edelgase oder Gemischen daraus erfolgen.
Die Schicht b), d.h. die funktionelle Beschichtung, bewirkt eine Einebnung oder Glättung der Oberfläche. Es werden beispielsweise Werte Ra von kleiner als 0,01 mu m und bevorzugt von kleiner als 0,02 gm erzielt. Die Oberflächenrauigkeit Ra ist definiert in wenigstens einer der DIN-Vorschriften 4761 bis 4768.
Die Reflexionsschicht c) stellt eine einzelne reflektierende Schicht und insbesondere ein Mehrschichtsystem dar, wobei das Mehrschichtsystem eine reflektierende Schicht aufweist, wie z.B. eine Schicht aus Aluminium, Silber, Kupfer, Gold, Chrom, Nickel oder Legierungen, beispielsweise enthaltend überwiegend wenigstens eines der genannten Metalle. Die Dicke der Reflexions-Schicht kann beispielsweise 10 bis 200 nm (Nanometer) betragen. Auf dieser metallischen Schicht kann eine oder können mehrere transparente Schutzschichten aufgebracht sein, z.B. bestehend aus oder enthaltend Oxide, Nitride, Fluoride usw. von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, Halbmetallen und/oder Übergangsmetallen und/oder Lanthanoiden.
Es können auch zwei oder mehrere transparente Schutzschichten aus genannten Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes zur Verstärkung des Reflexionsgrades als Folge partieller Lichtreflexion an der Phasengrenze der transparenten Schutzschichten vorgesehen werden. Die einzelnen Schutzschichten sind typischerweise von 1, vorzugsweise von 40, bis 200 nm dick und weisen insbesondere eine Dicke auf, die einem Bruchteil, z.B. lambda /2 oder lambda /4 der Wellenlänge der zu reflektierenden Strahlung entspricht. Bevorzugt ist ein Mehrschichtsystem enthaltend eine reflektierende Schicht und wenigstens eine transparente Schutzschicht. Bevorzugt sind Schichtsysteme aus einer Metallreflexionsschicht, darauf eine transparente lambda /4-Schutzschicht mit niedrigem Brechungsindex und darauf eine transparente lambda /4-Schutzschicht mit hohem Brechungsindex.
Beispiele dafür sind Aluminium als reflektierende Metallschicht, SiO2 oder MgF2 als niedrigbrechende lambda /4-Schicht und Ti-Oxid oder Ti,Pr-Oxid als hochbrechende lambda /4-Schicht. Eine noch höhere Reflexion kann mit mehreren lambda /4-Doppelschichten, alternierend mit niedrigerem und höherem Brechungsindex, erreicht werden.
Die Reflexionsschicht c) und dabei die reflektierende Schicht oder die reflektierende Schicht und weiteren Schichten des Mehrschichtsystems, können beispielsweise durch Gas- oder Dampfphasenabscheidung im Vakuum, (physical vapor deposition, PVD), durch thermische Verdampfung, durch Elektronenstrahlverdampfung, mit und ohne lonenunterstützung, durch Sputtern, insbesondere durch Magnetronsputtering oder durch chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapor deposition, CVD) mit und ohne Plasmaunterstützung, auf den Reflektorkörper aufgebracht werden.
Die Reflexionsschicht c) auf dem Reflektorkörper, über der Schicht b), dient insbesondere zur Reflexion von Energie in Form von Wellen und/oder Teilchen, zweckmässig zur Refle xion der Strahlung, mit Wellenlängen im optischen Bereich und vorzugsweise des sichtbaren Lichtes, insbesondere mit Wellenlängen zwischen 400 bis 750 nm.
Die Reflexionsschicht c) auf dem Reflektionskörper führt insbesondere zu Reflektoren, deren beschichtete Oberflächen eine Gesamtreflexion, gemessen als Reflexionswert nach DIN 5036, von zweckmässig 90% und höher, und insbesondere von 94% bis 96% aufweisen. Die reflektierende Schicht resp. das Mehrschichtsystem kann beispielsweise in einer Prozessfolge auf die Oberfläche gebracht werden, welche - fallweise die Schritte der Entfettung und Reinigung -, das Einschleusen des die zu beschichtende Oberfläche enthaltenden Gegenstandes in eine Vakuumanlage, das Reinigen beispielsweise durch Sputtern, durch Entladung (glow discharge) etc., gegebenenfalls in einer Vorstufe die Abscheidung einer Haftschicht, in erster Stufe die Abscheidung wenigstens einer lichtreflektierenden und insbesondere metallischen Schicht, und in zweiter und gegebenenfalls dritter, vierter usw.
Stufen, die Abscheidung einer transparenten Schicht oder gegebenenfalls zweier, dreier usw. transparenten Schichten und des Ausschleusens des beschichteten Gegenstandes aus dem Vakuum enthält.
Am erfindungsgemässen Reflektor kann zwischen der funktionellen Beschichtung b) und der Reflexions-Schicht c) zusätzlich eine - z.B. oxidhaltige oder nitridhaltige - Haftschicht angeordnet sein. Die Haftschicht kann z.B. eine Keramikschicht sein. Solche Schichten können beispielsweise Verbindungen der Formeln SiOx, wobei x eine Zahl von 1 bis 2 ist, oder AlyOz, wobei y/z eine Zahl von 0,2 bis 1,5 darstellt, enthalten oder daraus bestehen. Bevorzugt ist eine Haftschicht enthaltend oder bestehend aus SiOx, wobei x obige Bedeutung hat. Die oxidhaltige Haftschicht ist typischerweise 1 bis 200 nm, vorzugsweise 1 bis 100 nm, dick.
Die oxidhaltige Haftschicht kann beispielsweise durch Gas- oder Dampfphasenabscheidung im Vakuum (physical vapour deposition), durch thermische Verdampfung, durch Elektronenstrahlverdampfung, mit und ohne lonenunterstützung, durch Sputtern, insbesondere durch Magnetronsputtering, oder durch chemische Gasphasenabscheidung (chemical vapour deposition), mit und ohne Plasmaunterstützung, auf der erfindungsgemässen Oberfläche oder der bereits aufgebrachten, vorherigen Schicht abgeschieden werden.
Die erfindungsgemässen Reflektoren mit Oberflächen, die eine solche reflektierende Schicht oder ein solches Mehrschichtsystem tragen, weisen eine hervorragende Reflexion, beispielsweise für elektromagnetische Strahlung und insbesondere elektromagnetische Strahlung im optischen Bereich, auf. Der optische Bereich umfasst z.B. Infrarot, den Bereich des sichtbaren Lichtes, des Ultravioletts usw. Bevorzugtes Anwendungsgebiet ist der Bereich der elektromagnetischen Strahlung und dabei des sichtbaren Lichtes.
Die Reflexion der Strahlung kann je nach Oberfläche gerichtet, gestreut oder eine Kombination davon sein. Demgemäss eignen sich die Reflektoren nach vorliegender Erfindung beispielsweise als Reflektoren, wie Reflektoren z.B. für Strahlungsquellen oder optische Geräte. Solche Strahlungsquellen sind z.B. Beleuchtungskörper, wie Bildschirmarbeitsplatz-Leuchten, Primärleuchten, Sekundärleuchten, Rasterleuchten, Lichtleitelemente, Lichtdecken, Lichtumlenklamellen oder Wärmestrahler. Die Reflektoren können z.B. auch Spiegel oder Innenspiegel von optischen Geräten, Beleuchtungskörpern oder Wärmestrahlern sein.
Beispielsweise bei Walzprodukten, wie Folien, Bändern oder Blechen, oder bei Laminaten mit einer Aluminiumschicht, werden einzelne oder vorzugsweise alle Beschichtungen in kontinuierlichen Verfahren, in der Regel sogenannten Band- oder Durchlaufverfahren, auch coil-coating genannt, aufgetragen, resp. abgeschieden. Für die Erzeugung der Schicht a) können beispielsweise die Verfahren zur anodischen Oxidation von Aluminium angewendet werden. Auch die Schicht b), die funktionelle Beschichtung, wie eine Sol-Gel-Schicht, kann in kontinuierlichen Verfahren aufgetragen werden, wobei das Sol durch Tauchen, Spritzen oder im sogenannten Coil-Coating auf die zu behandelnde Oberfläche aufgetragen wird und durch anschliessende Strahlungs- und/oder Wärmebehandlung im Durchlaufofen getrocknet resp. gehärtet wird.
Schliesslich kann die Schicht c) oder das Mehrschichtsystem durch Bedampfen, Sputtern, jeweils insbesondere im Vakuum, usw. abgeschieden werden.
Die Reflektoren nach vorliegender Erfindung weisen z.B. eine um 5 bis 50% verbesserte Reflexion auf. Die Reflektoren, beispielsweise in Form von Folien, Bändern oder Blechen, lassen sich auch umformen, wobei kaum Rissbildung sichtbar wird. Die Reflektoren nach der Erfindung weisen eine gute Schutzwirkung gegen chemischen, physikalischen und dabei besonders mechanischen Abbau, wie mechanische Beschädigung, Abrieb, Korrosion usw. auf. Mechanische Beschädigungen können beispielsweise bei der Reinigung von Oberflächen, d.h. den reflektierenden Schichten, durch Staub, Sand und dergleichen, der zwischen dem Reinigungsgerät und der Oberfläche eingeschlossen ist oder durch das Reinigungsgerät selbst, d.h. einen Lappen, Wischer, Bürste etc., erfolgen.
Korrosion kann durch Feuchtigkeit, Gase oder Dämpfe entstehen, welche die Oberfläche angreifen oder die Schichten unterwandern und ablösen oder chemisch verändern.
Vorliegende Erfindung umfasst auch die Verwendung von Reflektoren enthaltend eine gegen mechanische und chemische Angriffe resistente Oberfläche mit hoher Gesamtreflexion zur Reflexion von Strahlungen im optischen Bereich, d.h. von Tages- und Kunstlicht, von Wärmestrahlung, von sichtbarem Licht, Ultraviolettlicht etc. Besondere Bedeutung hat die Verwendung der Reflektoren für die Reflexion von sichtbarem Licht, insbesondere von Tages- oder Kunstlicht, einschliesslich UV-Licht. Die erfindungsgemässen Reflektoren sind beispielsweise geeignet als Reflektoren oder Lichtleitelemente in der Licht- und Leuchtentechnik, wie z.B. als Reflektoren in Bildschirmarbeitsplatz-Leuchten, Primärleuchten, Sekundärleuchten, Rasterleuchten, Lichtleitelemente, Lichtdecken oder als Lichtumlenklamellen usw.
Die Fig. 1 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Reflektor. Auf einem Reflektorkörper (10) - beispielsweise einem Bandmaterial aus Metall, wie Aluminium - ist als Oberflächenschicht ein Schichtsystem aus einer Vorbehandlungsschicht (11), einer funktionellen Beschichtung (12) und einer metallischen Reflexionsschicht (13) angeordnet. Die Vorbehandlungsschicht (11) kann durch anodische Oxidation direkt aus dem Material des Reflektorkörpers (10) gebildet sein. An der Oberfläche der Vorbehandlungsschicht (11), gegen die funktionelle Schicht (12) weisend, können sich Rauigkeiten bilden. Die funktionelle Schicht (12) vermag diese Rauigkeiten auszuebnen und formt eine glatte Oberfläche für die Abscheidung der metallhaltigen Reflexionsschicht (13).
Die metallhaltige Reflexionsschicht (13), resp. ein Schichtsystem aus einer Metallreflexionsschicht (17) und Schutzschichten (16), wird auf der funktionellen Schicht (12) abgeschieden. Ein Lichtstrahl 15 durchdringt beispielhaft eingezeichnete, inbesondere transparente, Schutzschichten (16) und wird an der Metallreflexionsschicht (17) zurückgeworfen. Fallweise kann zwischen der funktionellen Beschichtung (12) und der metallischen Reflexionsschicht (13) eine Haftschicht (14) angeordnet sein.
Beispiele:
1. In einem Bandverfahren wird eine Vorbehandlungsschicht auf ein Aluminiumband aufgebracht. Dazu wird ein Aluminiumband (Al 99,8, Ra 0,08 mu m) mit 500 mm Breite und 0,3 mm Dicke kontinuierlich bei 40 m/min anodisiert. Dabei wurden folgende Stufen durchlaufen (durchlaufene Bäder):
a) Entfettung bei pH 9-9,5, bei ca. 50 DEG C und Bonder V6150/01,
b) Spülen mit Leitungswasser (Raumtemperatur),
c) Anodisieren in 20% H2SO4 bei ca. 85 DEG C und 20V Spannung,
d) Spülen in Leitungswasser bei ca. 50 DEG C und
e) Spülen in entionisiertem Wasser bei ca. 85 DEG C.
Das mit der Vorbehandlungsschicht versehene Band kann aufgeteilt werden und anschliessend kann auf der Vorbehandlungschicht die funktionelle Schicht aufgebracht werden.
2. Das mit der Vorbehandlungsschicht versehene, in vorliegendem Beispiel das voranodisierte Band, wird bei 40 m/min in einem Coil-coating-Verfahren und gegenlaufenden Tauch- und Auftragswalzen mit der funktionellen Beschichtung lackiert und in Banddurchlauföfen bei einer Ofentemperatur von 200 DEG C bis 250 DEG C während ca. 10 bis 15 s getrocknet. Die Metalltemperatur (gemessen mit Temperaturmessstreifen auf nicht lackiertem Substrat) betrug zwischen 195 DEG C bis 216 DEG C.
Das aufgespulte Band zeigt keinerlei Verblockung und weist eine Härte gemessen nach der Methode "Bleistiftverfahren nach Wolf Wilburn" SNV 37113, SIS 18 41 87, NEN 5350, MIL C 27 227, ECCA Test Methods, von 10-11 auf bei &tilde& 5 mu m Schichtdicke.
Die Haftfestigkeit wurde gemessen im Gitterschnitt (ISO 2409). Nach dem Falzen zeigte die Schicht regelmässige Aufrisse parallel zum Falzknie jedoch keinerlei Delamination.
Das nach dem Sol-Gel-Verfahren mit der funktionellen Beschichtung beschichtete Band wird mit einer reflexionserhöhenden PVD-Beschichtung (Antiflex B< TM > der Fa. Balzers) versehen und weist anschliessend folgende Reflexionswerte nach DIN 5036 Teil 3 auf: Gesamtreflexion > 95% und gestreute Reflexion < 1%. Die PVD-Schicht ist mit dem Substrat fest verbunden und löst sich auch bei starkem Umformen, wie Falzen, nicht von der funktionellen Beschichtung.
The present invention relates to a reflector containing a surface layer which is resistant to mechanical and chemical attacks and has a high total reflection on a reflector body. The invention further relates to a method for its production and the use of such reflectors with a resistant surface layer.
It is known to use strips in glossy materials, e.g. High-purity aluminum or AlMg alloys based on aluminum with a degree of purity of 99.8% and higher, e.g. 99.9%, and rolling surfaces that produce diffuse or directional light reflection, depending on the application. It is also known to chemically or electrolytically shine the surfaces of such strips in order to increase the directional reflection (degree of gloss) and then a protective layer of, for example, anodic oxidation. To produce 1.5 μm layer thickness.
Anodizing is a chemical treatment that has the disadvantage of requiring a lot of effort to avoid environmental pollution. These expenses increase in accordance with the thickness of the anodizing layer.
The known methods have the further disadvantage that high-purity and expensive high-gloss alloys based on pure aluminum have to be used. The anodic oxide layer reduces the reflectivity of the surface and thereby both the total reflection and the directional reflection due to absorption and diffuse light scattering, in particular in the oxide layer. This means a loss of energy.
From EP-A-0 495 755 objects with surfaces made of aluminum have become known which are suitable for the deposition of layer systems from the gas phase on these surfaces. Anodization of the surfaces is dispensed with, and a layer system consisting of, for example, an adhesive layer, such as a ceramic layer, a light reflection layer, such as a metallic layer, e.g. made of aluminum, and one or more transparent protective layers made of metal compounds. Such layer systems have a high degree of reflection. The disadvantages of anodization are avoided. However, such a layer system has the disadvantage that the surfaces are very sensitive to physical, such as mechanical, or chemical, such as corrosive, influence.
EP-A-0 568 943 describes the deposition of a reflection layer on a base layer made of aluminum or aluminum alloy and a gel film which has been deposited on the aluminum by a sol-gel process. This is also a possibility of obtaining reflective aluminum materials without having to use anodization, but the layer structure described in EP-A 0 568 943 is not resistant to the desired extent to mechanical stress and corrosion.
The object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned and to propose reflectors which have a reflection-increasing layer on their surface or on part of their surface. The aluminum substrates and in particular the reflection-increasing layer should be extremely resistant to physical, such as mechanical, and chemical, such as corrosive, influences.
This is achieved according to the invention in that the reflector body, as a surface layer, comprises a layer system
a) a pretreatment layer applied to it
b) a functional coating with organofunctional silanes of a metal compound and deposited thereon
c) a metal-containing reflection layer
contains, layer a) being applied to the reflector body and increasing the adhesive strength to the layers above and layer b) causing a leveling and an increase in the mechanical resistance of layer c) above.
All spatial structures which have at least one free surface made of a metal, such as aluminum or aluminum alloy, can be used as the reflector body. This free surface is, for example, an aluminum with a purity of 98.3% and higher, occasionally also with a purity of expediently 99.0% and higher, preferably 99.9% and higher and in particular 99.95% and higher. In addition to aluminum, the surface can also be an alloy. Preferred alloys are those of the classes AA 1000, AA 3000 and AA 5000.
Further preferred alloys contain, for example, 0.25 to 5% by weight, in particular 0.5 to 4% by weight of magnesium or containing 0.2 to 2% by weight of manganese or containing 0.5 to 5% by weight of magnesium and 0.2 to 2% by weight of manganese, in particular, for example 1% by weight of magnesium and 0.5% by weight of manganese or containing 0.1 to 12% by weight, preferably 0.1 to 5% by weight of copper or containing 0.5 to 6% by weight of zinc and 0.5 to 5% by weight of magnesium or containing 0.5 to 6% by weight of zinc, 0.5 to 5% by weight of magnesium and 0.5 to 5% by weight of copper or containing 0.5 up to 2% by weight of iron and 0.2 to 2% by weight of manganese, in particular, for example 1.5% by weight iron and 0.4% by weight manganese or AlMgSi alloys or AlFeSi alloys.
Particularly preferred surfaces are, for example, aluminum with a purity of 99.5% and higher, 99.8% and higher, 99.85% or surfaces made of an aluminum alloy containing 0.5% by weight of magnesium or containing 1% by weight. % Magnesium or containing aluminum with a purity of 99% and 5 to 10, in particular 7% by weight of magnesium and 6 to 12 and in particular 8% by weight of copper. All aluminum alloys that can be rolled are also particularly preferred.
Examples of reflector bodies are castings and forgings and in particular rolled products, such as foils, strips, plates, sheets, which can optionally be formed by bending, deep drawing, cold extrusion and the like. Profiles, beams or other shapes can also be used. Depending on the intended use, the entire reflector body can be made of the aluminum or aluminum alloy mentioned, but only partial areas or surface areas can also be made of it.
The aluminum or aluminum alloy mentioned can also be part and thereby at least one surface or only a partial surface of a composite, e.g. of a film composite or laminate or another substrate of any materials, such as Plastic, metal, such as aluminum-coated iron or steel sheet, or ceramic.
The aluminum surfaces can, for example, by chemical and / or mechanical modification of the surface, such as Rolling, forging, cold extrusion, pressing or casting can be generated and a post-treatment by grinding, polishing, blasting with hard materials etc. can follow. Rolled surfaces which are produced with smooth or structured rolls are preferred. The surfaces can be cleaned, for example, between individual, several or all rolling processes (passes), in particular in order to remove the rolling debris. The surface can be cleaned in a manner known per se, e.g. chemical and / or electrochemical and acidic or alkaline.
Aluminum sheets or aluminum-coated iron or steel sheets with a thickness of, for example, 0.2 to 0.8 mm, expediently 0.3 to 0.7 mm and preferably 0.5 mm are preferred as the reflector body. An example is an A4 aluminum sheet Al 99.5 (purity 99.5%) with a thickness of 0.5 mm. If structured roller surfaces are provided for rolling, the rolling surface can be structured, for example, by chemical, physical or mechanical means, for example by turning, by grinding, by engraving also by hand, by electron beam erosion, by laser beam erosion, by electrolytic erosion or by Blasting with hard bodies.
The aluminum surfaces can also be subjected to a chemical or electrochemical polishing process or an alkaline pickling process. Such polishing or pickling processes are used before anodizing.
The aluminum surfaces can have a surface roughness Ra of, for example, 0.01 to 5 μm and preferably of 0.01 to 0.5 μm. Further advantageous preferred roughnesses Ra are from 0.01 to 0.4 μm and in particular from 0.03 to 0.06 μm, 0.04 μm being very particularly suitable. The surface roughness Ra is defined in at least one of the DIN regulations 4761 to 4768.
According to the present invention, intermediate layers are arranged between the reflector body and the reflective layer c) in the present reflector, namely a layer a), a pretreatment layer e.g. in the form of a layer of anodized aluminum, and a layer b) in the form of a functional coating with organofunctional silanes of a metal compound, e.g. in the form of a sol-gel layer.
The pretreatment layer a) can be, for example, a layer produced by chromating, phosphating or by anodic oxidation. The pretreatment layer is preferably made of anodically oxidized aluminum and in particular is produced directly from the aluminum lying on the surface of the reflector body. The pretreatment layer a) can have a thickness of, for example, at least 20 nm, suitably at least 50 m, preferably of at least 100 nm and particularly preferably of at least 150 nm (nanometers). The greatest thickness of the pretreatment layer a) can be, for example, 1500 nm and preferably 200 m (nanometer). The pretreatment layer a) thus preferably has a thickness of 100 nm to 200 nm.
For example, the pretreatment layer a) can be an anodically produced oxide layer that was built up in a redissolving or non-redissolving electrolyte. The pretreatment layer a) can also contain a yellow chromating layer, a green chromating layer, a phosphate layer or a chromium-free pretreatment layer which has been grown in an electrolyte containing at least one of the elements Ti, Zr, F, Mo or Mn.
For example, the production of a preferred anodized layer, such as an aluminum layer, requires a clean aluminum surface, i.e. An aluminum surface to be anodized usually has to be supplied to a surface treatment, the so-called pretreatment, beforehand for the electrolytic oxidation.
The aluminum surfaces usually have a naturally occurring oxide layer, which is often contaminated by foreign substances due to its previous history. Such foreign substances can be, for example, residues of rolling aids, transport protection oils, corrosion products or pressed-in foreign particles and the like. For the purpose of removing such foreign substances, the aluminum surfaces are usually chemically pretreated with cleaning agents which exert a certain pickling attack. In addition to acidic aqueous degreasing agents, alkaline degreasing agents based on polyphosphate and borate are particularly suitable. Cleaning with moderate to heavy material removal involves pickling or etching using strongly alkaline or acid pickling solutions, e.g. Sodium hydroxide solution or a mixture of nitric acid and hydrofluoric acid.
In doing so, the natural oxide layer and thus all impurities built into it are removed. When using strongly attacking alkaline stains, stain deposits are often created, which have to be removed by an acidic aftertreatment. A cleaning without surface removal forms the degreasing of the surfaces by using organic solvents or aqueous or alkaline cleaners.
Other cleaning methods include degreasing the aluminum surface by means of plasma oxidation, by corona discharge or by cleaning in protective gas plasma, such as Ar, He, Ne, N2 etc.
Depending on the surface condition, mechanical surface abrasion is also necessary. Such surface pretreatment can be carried out, for example, by grinding, blasting, brushing or polishing and, if necessary, can be supplemented by chemical post-treatment.
For further treatment in the context of anodic oxidation, the reflector body is then placed with at least the part of the aluminum layer to be oxidized in an electrically conductive liquid, the electrolyte, and connected as an anode to a direct voltage source, with the negative electrode usually being stainless steel, graphite, lead or aluminum is used.
In the case of a non-redissolving electrolyte, the electrolyte can be such that it does not chemically dissolve the aluminum oxide formed during the anodizing process, i.e. there is no redissolution of the aluminum oxide. In the DC voltage field, hydrogen gas develops at the cathode and oxygen gas at the anode. The oxygen that forms on the aluminum surface forms an oxide layer that becomes increasingly thicker as a result of the reaction with the aluminum. Since the layer resistance increases rapidly with increasing thickness of the barrier layer, the current flow decreases correspondingly quickly and the layer growth stops.
The electrolytic production of such layers a) permits precise control of the corresponding layer thicknesses. The maximum layer thickness of the aluminum oxide barrier layer in nanometers (nm) corresponds in a first approximation to the voltage applied and measured in volts (V), i.e. the maximum layer thickness achieved is linearly dependent on the anodizing voltage, whereby the voltage drop at the top layer must be taken into account. The exact value of the maximum layer thickness achieved depending on the applied DC voltage U and taking into account the voltage drop at the top layer can be determined by a simple preliminary test and is from 1.2 to 1.6 nm / V, the exact values of the layer thickness depending on the voltage applied is from the electrolyte used, ie its composition and its temperature.
In order to take account of the voltage drop at the top layer, which changes over time, the anodizing voltage can be increased continuously or in stages in the course of the anodizing process. The optimal anodizing voltage or the optimal temporal anodizing voltage curve and the anodizing time can be determined either by simple preliminary tests or by a reflection measurement to be carried out during the anodizing process.
The electrolytic oxidation can be carried out in one operation by applying a predefined anodizing voltage or by continuously or gradually increasing the anodizing voltage to a predetermined value or to a value which is determined by measuring the optimal reflection properties. However, the electrolytic oxidation can also take place in several steps, i.e. in several operations, for example with different anodizing voltages.
For example, when using a non-redissolving electrolyte, the alumina barrier layers are almost non-porous, i.e. Any pores that occur result, for example, from contamination in the electrolyte or from structural defects in the aluminum surface layer, but only insignificantly through dissolution of the aluminum oxide in the electrolyte.
Layers a) produced in this way can be provided with a precisely predetermined layer thickness, are non-porous, homogeneous and transparent with respect to electromagnetic radiation, in particular in the visible and / or infrared range.
Organic or inorganic acids, usually diluted with water, with a pH of 2 and greater, preferably 3 and greater, in particular 4 and greater and 7 and less, preferably 6 and less, in particular, can be used as non-redissolving electrolytes in the process 5.5 and smaller can be used. Cold, i.e. at room temperature, working electrolytes. Inorganic or organic acids, such as sulfuric or phosphoric acid in low concentration, boric acid, adipic acid, citric acid or tartaric acid, or mixtures thereof, or solutions of ammonium or sodium salts of organic or inorganic acids, in particular the acids mentioned by name and mixtures thereof, are particularly preferred .
The solutions preferably have a total concentration of 20 g / l or less, advantageously 2 to 15 g / l, of ammonium or sodium salt dissolved in the electrolyte. Solutions of ammonium salts of citric or tartaric acid or sodium salts of phosphoric acid are very particularly preferred.
A very particularly preferred electrolyte contains 1 to 5% by weight of tartaric acid, to which, for example, an amount of ammonium hydroxide (NH4OH) corresponding to the desired pH value can be added.
The electrolytes are usually aqueous solutions.
The maximum possible anodizing voltage is determined by the dielectric strength of the electrolyte. This depends, for example, on the electrolyte composition and the electrolyte temperature and is usually in the range between 300 and 600 volts.
The optimal electrolyte temperature for the anodizing process depends on the electrolyte used; but is generally of minor importance for the quality of the layers c) obtained. Temperatures of 15 to 40 ° C. and in particular those between 18 and 30 ° C. are preferred for the anodizing process.
When anodizing, an anodic oxide layer is preferably built up in a non-redissolving electrolyte and is not compressed.
For example, inorganic or organic acids - usually diluted with water - such as sulfuric acid, phosphoric acid, oxalic acid, chromic acid etc. and combinations thereof can be used as the redissolving electrolytes. The anodizing voltages, which are applied to the surface to be anodized as direct current or alternating current, are generally selected such that current densities of approximately 0.1-10 A / dm 2 are obtained on the surfaces. The porous structures which are produced with redissolving electrolytes can then be compressed in hot water or steam with or without chemical additives. Particularly adhesive surfaces are obtained with anodic oxide layers that are not compacted, but only rinsed and dried with water.
A particularly suitable anodization process in a redissolving electrolyte is the direct current sulfuric acid (GS) process without compression.
Layer a), the aluminum oxide layer produced by anodic oxidation, can have a thickness of at least 20 nm (nanometers), expediently 50 nm and more, preferably 100 nm and more and advantageously 150 nm and more. The thickness of the aluminum oxide layer a) produced by anodic oxidation is, for reasons of cost and due to the amount of electrolyte waste, for example at most 1500 nm, preferably at most 200 nm. Thus, the preferred thickness of the aluminum oxide layer produced by anodic oxidation is 100 to 200 nm.
Oxidation of the aluminum surface can also be done by corona treatment and dry oxidation.
Layer b), a functional coating with organofunctional silanes of a metane compound, e.g. in the form of a sol-gel layer.
For example, layer b) has a thickness of 0.5 to 20 μm, suitably from 1 to 20 μm, preferably from 2 to 10 μm and particularly preferably from 2 to 5 μm.
The functional coating with organofunctional silanes of a metal compound can have been obtained, for example, by a) hydrolytic condensation of the following components, if appropriate in the presence of a condensation catalyst and / or conventional additives:
A. at least one crosslinkable organofunctional silane of the formula (II):
R min min min mSiX (4-m) (ll)
in which the groups X, which may be the same or different, denote hydrogen, halogen, alkoxy, acyloxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl or -NR min min 2 (R min min = H and / or alkyl) and the radicals R min min min, which may be the same or different, represent alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, arylalkyl, alkylaryl, arylalkenyl, alkenylaryl, arylalkynyl or alkynylaryl, these radicals can be interrupted by O or S atoms or the group -NR min min and one or more substituents from the group of the halogens and the optionally substituted amino, amide, aldehyde, keto, alkylcarbonyl, carboxy, mercapto, cyano, hydroxy, alkoxy, alkoxycarbonyl, sulfonic acid, phosphoric acid , May carry acryloxy, methacryloxy, epoxy or vinyl groups and m has the value 1 or 2 or 3, and / or an oligomer derived therefrom,
the radical R min min min and / or the substituent must be a crosslinkable radical or substituent, in an amount of 10 to 95 mol%, based on the total mol number of the (monomeric) starting components;
B. at least one metal compound of the general formula III:
MeRy (lll)
in which Me is a metal selected from the group Al, Zr, Ti, where y is 3 in the case of aluminum and 4 in the case of Ti and Zr and the radicals R, which may be the same or different, are halogen, alkyl, alkoxy , Acyloxy or hydroxy, where the groups just mentioned can be replaced in whole or in part by chelate ligands and / or an oligomer derived therefrom and / or an optionally complexed aluminum salt of an inorganic or organic acid, in an amount of 5 to 75 mol%, based on the total number of moles of the (monomeric) starting components,
C. optionally at least one non-crosslinkable organofunctional silane of the formula I:
R'mSiX (4-m) (l)
in which the groups X, which may be the same or different, denote hydrogen, halogen, hydroxy, alkoxy, acyloxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl or -NR min min 2 (R min min = H and / or alkyl) and the radicals R min, which may be the same or different, represent alkyl, aryl, arylalkyl or alkylaryl, where these radicals can be interrupted by O or S atoms or the group -NR min min and one or more substituents from the group of the halogens and the optionally substituted Amide, aldehyde, keto, alkylcarbonyl, carboxy, cyano, alkoxy, alkoxycarbonyl groups and m is 1, 2 or 3, and / or an oligomer derived therefrom, in an amount of 0 up to 60 mol%, based on the total number of moles of the (monomeric) starting components and
D. optionally one or more non-volatile oxide soluble in the reaction medium of an element from group 1 to 5 or group 12, 13, 15 to 18 of the periodic table, with the exception of Al, and / or one or more soluble in the reaction medium, under the reaction conditions a nonvolatile oxide-forming compound of one of these elements, in an amount of 0 to 70 mol%, based on the total number of moles of the (monomeric) starting components; and
b) that an organic prepolymer with reacting crosslinkable groups was added to this hydrolytic condensate, the reactive crosslinkable groups of the radical R min min min and / or the cross-linkable substituent on the radical R min min min having the same name as those on the prepolymer, and that Prepolymer was added in an amount of 2 to 70 mol%, based on the total number of moles of the (monomeric) starting components;
c) the coating solution thus obtained was applied to a substrate and then cured.
Further details and explanations of the functional coatings b) can be found in EP-A 0 610 831 and EP-A 0 358 011.
The functional coating is advantageously applied to the reflector body provided with the pretreatment layer by a sol-gel process. The functional coating can be applied to the substrate by dipping, brushing, rolling, spinning, spraying, so-called coil coating, etc. As a rule, silanes are used in the functional coating. If the silanes are partially replaced by compounds that contain titanium, zirconium or aluminum instead of silicon, the hardness, density and refractive index of the functional coating can be varied.
The hardness of the functional coating can also be controlled by using different silanes, for example by forming an inorganic network to control the hardness and thermal stability or by using an organic network to control the elasticity.
A functional coating, which can be classified between the inorganic and organic polymers, is obtained, for example, via the sol-gel process through targeted hydrolysis and condensation of alkoxides, predominantly silicon, aluminum, titanium and zirconium, which are applied to the aluminum substrates The process builds up an inorganic network and, via correspondingly derivatized silicic acid esters, additional organic groups can be incorporated, which are used on the one hand for functionalization and on the other hand for the formation of defined organic polymer systems. In addition, the gel film can also be deposited by electro-dip painting according to the principle of cataphoretic deposition of an amine- and organically modified ceramic.
After coating the anodized surface of the reflector body with the functional coating, the coating can be hardened. The curing can be carried out by radiation, such as UV radiation, electron radiation or laser radiation and / or at an elevated temperature. The temperature can be increased by convection or thermal radiation, such as IR and / or UV radiation, or by a combination of convection and radiation, such as UV and / or IR radiation, or by hot gas, such as hot air. The temperature measured on the layer under the functional coating, e.g. the metal, such as aluminum layer, is, for example, greater than 110 ° C., suitably greater than 150 ° C. and preferably between 150 ° C. and 220 ° C. The elevated temperature can act on the body, for example, for 10 seconds to 120 minutes.
Convection heating can expediently be carried out by exposure to heated gases such as air, nitrogen, noble gases or mixtures thereof.
Layer b), i.e. the functional coating causes the surface to be leveled or smoothed. For example, values Ra of less than 0.01 μm and preferably less than 0.02 μm are achieved. The surface roughness Ra is defined in at least one of the DIN regulations 4761 to 4768.
The reflective layer c) represents a single reflective layer and in particular a multilayer system, the multilayer system having a reflective layer, such as e.g. a layer of aluminum, silver, copper, gold, chromium, nickel or alloys, for example containing predominantly at least one of the metals mentioned. The thickness of the reflection layer can be, for example, 10 to 200 nm (nanometers). One or more transparent protective layers can be applied to this metallic layer, e.g. consisting of or containing oxides, nitrides, fluorides etc. of alkali metals, alkaline earth metals, semimetals and / or transition metals and / or lanthanoids.
It is also possible to provide two or more transparent protective layers made of the materials mentioned with different refractive indices to increase the degree of reflection as a result of partial light reflection at the phase boundary of the transparent protective layers. The individual protective layers are typically from 1, preferably from 40, to 200 nm thick and in particular have a thickness which is a fraction, e.g. lambda / 2 or lambda / 4 corresponds to the wavelength of the radiation to be reflected. A multilayer system containing a reflective layer and at least one transparent protective layer is preferred. Layer systems made of a metal reflection layer are preferred, on which there is a transparent lambda / 4 protective layer with a low refractive index and thereon a transparent lambda / 4 protective layer with a high refractive index.
Examples of this are aluminum as a reflective metal layer, SiO2 or MgF2 as a low-refractive lambda / 4 layer and Ti oxide or Ti, Pr oxide as a high-refractive lambda / 4 layer. An even higher reflection can be achieved with several lambda / 4 double layers, alternating with a lower and a higher refractive index.
The reflective layer c) and thereby the reflective layer or the reflective layer and further layers of the multilayer system can, for example, by gas or vapor phase deposition in a vacuum (physical vapor deposition, PVD), by thermal evaporation, by electron beam evaporation, with and without ion support Sputtering, in particular by magnetron sputtering or by chemical vapor deposition (CVD) with and without plasma support, are applied to the reflector body.
The reflection layer c) on the reflector body, above the layer b), is used in particular for the reflection of energy in the form of waves and / or particles, expediently for reflection of the radiation, with wavelengths in the optical range and preferably with visible light, in particular with wavelengths between 400 to 750 nm.
The reflection layer c) on the reflection body leads in particular to reflectors, the coated surfaces of which have a total reflection, measured as a reflection value according to DIN 5036, of expediently 90% and higher, and in particular from 94% to 96%. The reflective layer resp. The multilayer system can be brought to the surface in a process sequence, for example, which - in some cases the steps of degreasing and cleaning - introducing the object containing the surface to be coated into a vacuum system, cleaning for example by sputtering, by discharge (glow discharge) etc. ., if necessary in a preliminary stage, the deposition of an adhesive layer, in the first stage the deposition of at least one light-reflecting and in particular metallic layer, and in the second and optionally third, fourth, etc.
Stages, the deposition of a transparent layer or possibly two, three, etc. transparent layers and the removal of the coated object from the vacuum contains.
On the reflector according to the invention, an additional, e.g., between the functional coating b) and the reflection layer c) oxide-containing or nitride-containing adhesive layer. The adhesive layer can e.g. be a ceramic layer. Such layers can, for example, contain or consist of compounds of the formulas SiOx, where x is a number from 1 to 2, or AlyOz, where y / z is a number from 0.2 to 1.5. An adhesive layer containing or consisting of SiOx is preferred, where x has the above meaning. The oxide-containing adhesive layer is typically 1 to 200 nm, preferably 1 to 100 nm, thick.
The oxide-containing adhesive layer can be, for example, by gas or vapor phase deposition in a vacuum (physical vapor deposition), by thermal evaporation, by electron beam evaporation, with and without ion support, by sputtering, in particular by magnetron sputtering, or by chemical vapor deposition (chemical vapor deposition), with and without Plasma support are deposited on the surface according to the invention or on the previous layer already applied.
The reflectors according to the invention with surfaces which carry such a reflective layer or such a multilayer system have excellent reflection, for example for electromagnetic radiation and in particular electromagnetic radiation in the optical range. The optical range includes e.g. Infrared, the range of visible light, ultraviolet, etc. The preferred area of application is the range of electromagnetic radiation and thereby visible light.
Depending on the surface, the reflection of the radiation can be directed, scattered or a combination thereof. Accordingly, the reflectors according to the present invention are suitable, for example, as reflectors, such as reflectors e.g. for radiation sources or optical devices. Such radiation sources are e.g. Luminaires, such as VDU workstation lights, primary lights, secondary lights, grid lights, light guide elements, light ceilings, light deflection slats or heat radiators. The reflectors can e.g. also be mirrors or interior mirrors of optical devices, lighting fixtures or heat radiators.
For example, in the case of rolled products, such as foils, strips or sheets, or in the case of laminates with an aluminum layer, individual or preferably all coatings are applied in continuous processes, generally so-called strip or continuous processes, also referred to as coil coating, or deposited. For the production of layer a), for example, the methods for the anodic oxidation of aluminum can be used. Layer b), the functional coating, such as a sol-gel layer, can also be applied in continuous processes, the sol being applied to the surface to be treated by dipping, spraying or in what is known as coil coating and by subsequent radiation and / or heat treatment dried in a continuous furnace. is hardened.
Finally, layer c) or the multilayer system can be deposited by vapor deposition, sputtering, in each case in particular in a vacuum, etc.
The reflectors of the present invention have e.g. improved reflection by 5 to 50%. The reflectors, for example in the form of foils, strips or sheets, can also be shaped, with hardly any crack formation being visible. The reflectors according to the invention have a good protective effect against chemical, physical and particularly mechanical degradation, such as mechanical damage, abrasion, corrosion, etc. Mechanical damage can occur, for example, when cleaning surfaces, i.e. the reflective layers, by dust, sand and the like trapped between the cleaning device and the surface or by the cleaning device itself, i.e. a rag, wiper, brush etc.
Corrosion can arise from moisture, gases or vapors that attack the surface or infiltrate and detach or chemically change the layers.
The present invention also encompasses the use of reflectors containing a surface which is resistant to mechanical and chemical attacks and has a high total reflection for reflecting radiation in the optical range, i.e. of daylight and artificial light, of thermal radiation, of visible light, ultraviolet light etc. The use of the reflectors is particularly important for the reflection of visible light, in particular of daylight or artificial light, including UV light. The reflectors according to the invention are suitable, for example, as reflectors or light guide elements in lighting and lighting technology, such as as reflectors in VDU workstation lights, primary lights, secondary lights, grid lights, light guiding elements, light ceilings or as light deflection slats etc.
1 shows a schematic section through a reflector according to the invention. A layer system comprising a pretreatment layer (11), a functional coating (12) and a metallic reflection layer (13) is arranged as a surface layer on a reflector body (10) - for example a strip material made of metal, such as aluminum. The pretreatment layer (11) can be formed directly from the material of the reflector body (10) by anodic oxidation. Roughness can form on the surface of the pretreatment layer (11), pointing towards the functional layer (12). The functional layer (12) is able to level out these roughnesses and forms a smooth surface for the deposition of the metal-containing reflection layer (13).
The metal-containing reflection layer (13), respectively. a layer system consisting of a metal reflection layer (17) and protective layers (16) is deposited on the functional layer (12). A light beam 15 penetrates, in particular transparent, protective layers (16), which are shown by way of example, and is reflected back on the metal reflection layer (17). In some cases, an adhesive layer (14) can be arranged between the functional coating (12) and the metallic reflection layer (13).
Examples:
1. In a belt process, a pretreatment layer is applied to an aluminum belt. For this purpose, an aluminum strip (Al 99.8, Ra 0.08 μm) 500 mm wide and 0.3 mm thick is continuously anodized at 40 m / min. The following stages were run through (baths passed through):
a) degreasing at pH 9-9.5, at approx. 50 ° C and Bonder V6150 / 01,
b) rinsing with tap water (room temperature),
c) anodizing in 20% H2SO4 at approx. 85 ° C and 20V voltage,
d) rinsing in tap water at approx. 50 ° C and
e) Rinsing in deionized water at approx. 85 ° C.
The tape provided with the pretreatment layer can be divided and then the functional layer can be applied to the pretreatment layer.
2. The provided with the pretreatment layer, in the present example the pre-anodized tape, is coated with the functional coating at 40 m / min in a coil coating process and counter-rotating dipping and application rollers and in conveyor belt ovens at an oven temperature of 200 ° C to 250 ° C dried for about 10 to 15 s. The metal temperature (measured with temperature measuring strips on an unpainted substrate) was between 195 ° C. to 216 ° C.
The spooled tape shows no blocking and has a hardness measured by the "pencil method according to Wolf Wilburn" SNV 37113, SIS 18 41 87, NEN 5350, MIL C 27 227, ECCA Test Methods, from 10-11 at & tilde & 5 µm Layer thickness.
The adhesive strength was measured by cross-cutting (ISO 2409). After folding, the layer showed regular tears parallel to the fold knee, but no delamination.
The tape coated with the functional coating by the sol-gel process is provided with a reflection-enhancing PVD coating (Antiflex B <TM> from Balzers) and then has the following reflection values according to DIN 5036 Part 3: total reflection> 95% and scattered reflection <1%. The PVD layer is firmly attached to the substrate and does not detach from the functional coating, even when it is deformed strongly, such as folding.