DE10109847A1 - Verfahren zum Erzeugen einer Beschichtung auf einem quasi-endlos geförderten Materialband - Google Patents

Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer Beschichtung von quasi-endlos geförderten und in Förderrichtung bewegten Materialbändern, bei dem ein Beschichtungsmittel auf zumindest eine Seite des Materialbandes aufgebracht und mittels elektromagnetischer Strahlung zumindest teilweise getrocknet und/oder vernetzt wird, wobei die elektromagnetische Strahlung einen wesentlichen Wirkanteil im Wellenlängenbereich des nahen Infrarot aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer Beschichtung mittels elektromagnetischer Strahlung auf einem sich in Förderrichtung bewegenden qua­ si-endlos geförderten Materialband.

Beschichtungen von Oberflächen spielen nicht nur hinsichtlich der ästhetischen Wirkung eine Rolle, sondern dienen beispielsweise auch dazu, einen bestimmten Gegenstand gegen äußere Einflüsse, wie z. B. gegen Lichtstrahlung, Wasser, Wärme und mechanische Einwirkungen widerstandsfähiger zu machen. Darüber hinaus können durch die Beschichtung physikalische Eigenschaften verliehen werden, die der zu beschichtende Körper an sich nicht besitzt, wie z. B. elektrische Leitfähigkeit oder Magnetisierbarkeit.

Besondere Bedeutung hat diesbezüglich das Beschichten endlos geförderter Mate­ rialbänder wie z. B. von Metallbändern, Kunststoffolien, Werkstoffverbundsyste­ men und Laminaten, die beispielsweise von Rollen oder Stapeln gefördert werden.

Zur Herstellung von Gehäusen von Elektrogeräten, Haushaltsgeräten oder dgl. kommen üblicherweise dünne Stahlbleche zur Anwendung, die entsprechend um­ geformt werden. Derartige Bleche sind in Form von Metallbändern auf Rollen, sog. "Coils" aufgewickelt, bevor sie einem bestimmten Umform- oder Stanzpro­ zeß kontinuierlich zugeführt werden. Das Beschichten dieser Metallbänder erfolgt aus Rationalisierungsgründen vor dem Prozeßschritt des Biegens, Prägens, usw., in dem das Blech letztendlich in die gewünschte Form gebracht wird. In einer solchen Anlage wird üblicherweise an einer ersten Station dieser Anlage mindestens ein Beschichtungsmittel aufgewalzt oder mit einer anderen Technik auf das Metallband aufgetragen.

Da das Beschichtungsmittel vor den nachfolgenden Prozeßschritten vollständig getrocknet bzw. vernetzt sein muß, wird das Metallband nachfolgend einem Ofen zugeführt, der häufig nach dem Prinzip der Umlufttrocknung arbeitet. In diesem Ofen wird das Beschichtungsmittel zusammen mit dem gesamten Blech des Me­ tallbandes erwärmt, so daß das Beschichtungsmittel trocknet und/oder vernetzt. Aufgrund der starken Erwärmung des Metallbandes ist im Anschluß an den Trocknungsprozeß eine Kühlung des Metallbandes notwendig. Da das Metallband nach dem Beschichtungsprozeß weiteren Biege-, Präge- und Schweißprozessen unterzogen wird, werden besonders hohe Anforderungen an die Qualität des ge­ trockneten bzw. vernetzten Beschichtungsmittel gestellt. So darf dieses beim Bie­ gen bzw. Prägen nicht abplatzen. Des weiteren muß das beschichtete Metallband schweißbar bleiben.

Bei einem anderen herkömmlichen Trocknungsverfahren wird die zur Trocknung bzw. Vernetzung des Beschichtungsmittels notwendige Wärmeenergie induktiv, d. h. durch elektromagnetische Kopplung auf das Metallband übertragen. Das so erwärmte Metallband gibt die Wärmeenergie durch Wärmeleitung an das Be­ schichtungsmittel ab, wodurch dieses getrocknet bzw. vernetzt wird.

Bei den oben geschilderten herkömmlichen Methoden muß das gesamte Metall­ band von der Umgebungstemperatur außerhalb der Anlage mindestens auf die zur Trocknung bzw. Vernetzung des Beschichtungsmittels erforderliche Temperatur erwärmt werden. Bei einer mit induktiver Wärmeübertragung arbeitenden Anlage ist es bei dünnen Metallbandstärken und/oder großen Beschichtungsmitteldicken (d. h. abhängig von deren spezifischer Wärmekapazität) notwendig, das Metall­ band sogar über die zur Trocknung bzw. Vernetzung erforderliche Temperatur aufzuheizen. Das bedeutet, daß bei einem Beschichtungsmittel, das zur Vernet­ zung eine Temperatur von 180°C benötigt, das Metallband induktiv etwa auf 250°C erwärmt werden muß, um einen ausreichenden Temperaturgradienten zwi­ schen Metallband und Beschichtungsmittel zu erzeugen, so daß das Beschich­ tungsmittel in einer akzeptablen Zeit getrocknet bzw. vernetzt werden kann.

Die bei den oben dargestellten Verfahren zur Trocknung bzw. Vernetzung des Beschichtungsmittels erforderliche Wärmeenergie ist erheblich, da das gesamte Metallband erwärmt werden muß.

Darüber hinaus gehen Anlagen zum Beschichtungen von sich schnell in Förder­ richtung bewegender Materialbändern mit hohen Investitionskosten einher, die es aus wirtschaftlichen Gründen erforderlich machen, die Anlagen mit der höchst­ möglichen Fördergeschwindigkeit und unter höchster Auslastung laufen zu lassen. In einer derartigen "Coil-Coating-Anlage" wird das sich von einer Rolle abwic­ kelnde Metallband beispielsweise mit einer Fördergeschwindigkeit von 120 m/min. durch die einzelnen Stationen dieser Anlage geführt. Aufgrund derartiger hoher Fördergeschwindigkeiten und der damit verbleibenden geringeren Wech­ selwirkungszeit beim Trocknen bzw. Kühlen des Metallbandes weisen die einzel­ nen Stationen, d. h. der Trocknungsofen und die Kühlstation, erhebliche Län­ genausdehnungen auf, die bis zu 100 m betragen können.

Es wird deutlich, daß die Größe einer solchen Anlage aufgrund ihres Platzbedar­ fes und eines erhöhten Instandhaltungsaufwands erhebliche Kosten verursacht. Darüber hinaus erhöht die lange Trocknungszeit beim Durchlaufen des Metall­ bandes, bevor dieses einem Umformprozeß zugeführt werden kann, die Herstel­ lungskosten des Metallbandes in entsprechendem Maße.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Beschichtung auf einem sich schnell in Förder­ richtung bewegenden Materialband bereitzustellen, mit welchem bzw. mit wel­ cher besonders rasch und mit geringem Enerigeaufwand ein beschichtetes quasi­ endlos gefördertes Materialband erzeugt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Erzeugen einer Beschichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 16. Vorteilhafte Ausgestaltun­ gen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Somit betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen einer Be­ schichtung von quasi-endlos geförderten und in Förderrichtung bewegten Mate­ rialbändern, die mit einem Beschichtungsmittel versehen werden, das zumindest teilweise mittels elektromagnetischer Strahlung zumindest teilweise getrocknet und/oder vernetzt wird, wobei der wesentliche Wirkanteil der elektromagneti­ schen Strahlung im Wellenlängenbereich des nahen Infrarot liegt.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, die Beschichtung auf ei­ nem Materialband mit besonders kurzen Bestrahlungsdauern, vorzugsweise in weniger als 30 s, bevorzugt in weniger als 10 s, weiter bevorzugt weniger als 5 s, insbesondere 2 s und daher, verglichen mit einem herkömmlichen Beschichtungs- bzw. Coil-Coating Verfahren, besonders rasch herzustellen. Durch die kurze Be­ handlungs- bzw. bestrahlungsdauer wird das Materialband thermisch wenig bean­ sprucht. Dadurch wird es möglich, thermisch empfindliche Materialien wie z. B. Thermoplaste mit Beschichtungsmitteln zu beschichten, die zur Vernetzung Tem­ peraturen benötigen, die höher sind als die Schädigungstemperatur des Material­ bandes. Somit wird es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Material­ bänder zu beschichten, deren Beschichten zuvor nicht bzw. nur mit großen techni­ schen Schwierigkeiten möglich war. Auch können mikroskopische Veränderun­ gen der Materialstruktur wie z. B. Gefügeveränderungen im Materialband durch Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens vermieden werden. Durch die kur­ zen Bestrahlungsdauern kann darüber hinaus in vielen Fällen eine höhere Qualität der Beschichtung erzielt werden. Auch kann mit dem erfindungsgemäßen Verfah­ ren der zur Erzeugung einer Beschichtung erforderliche Energie- und Kostenauf­ wand deutlich reduziert werden.

Um eine möglichst effiziente Übertragung von Strahlungsenergie an das Be­ schichtungsmittel zu erreichen, wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform das Intensitätsmaximum der elektromagnetischen Strahlung an die Absorptions- und Transmissionseigenschaften des Beschichtungsmittels angepaßt. Bevorzugt wird dabei die Wellenlänge des Intensitätsmaximums so gewählt, daß das Be­ schichtungsmittel die Strahlungsenergie im wesentlichen gleichmäßig über seine Schichtdicke absorbiert. Dadurch kann erreicht werden, daß das Beschichtungs­ mittel gleichmäßig und innerhalb kürzester Zeit unmittelbar durch die Strahlung zumindest teilweise erwärmt und/oder vernetzt wird.

Andererseits läßt sich das Intensitätsmaximum der elektromagnetischen Strahlung bevorzugt so einstellen, daß relativ wenig Strahlung in dem Materialband absor­ biert wird, um eine nutzlose Erwärmung desselben zu vermeiden. Darüber hinaus bewirken Reflexionen an der Grenzfläche zwischen dem Beschichtungsmittel und dem Materialband eine erneute Durchstrahlung des Beschichtungsmittels und er­ höhen somit die Effizienz der Energieübertragung an dieses. Hierzu kann vor­ zugsweise die Oberfläche des Materialbandes zum Zwecke einer gezielten Ein­ stellung dessen Reflexionsvermögens vor dem eigentlichen Auftragen des Be­ schichtungsmittels behandelt werden. Dies erfolgt beispielsweise durch Glätten, Polieren oder Aufrauhen der Oberfläche.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Intensitätsmaximum der elektromagnetischen Strahlung an die Absorptions- und/oder Transmissionseigenschaften des Materialbands derart angepaßt, daß die elektromagnetische Strahlung das Materialband zumindest teil­ weise durchdringt. Dies ist insbesondere bei beidseitig auf dem Materialband auf­ getragenem Beschichtungsmittel sinnvoll. Um auch das auf der anderen Seite des Materialbandes aufgetragene Beschichtungsmittel zu trocknen und/oder zu ver­ netzen, kann bei bestimmten Beschichtungsmittel/Materialband-Kombinationen die Trocknung bzw. Vernetzung derart durchgeführt werden, daß die zum Trocknen bzw. Vernetzen eingesetzte elektromagnetische Strahlung neben dem Be­ schichtungsmittel, das auf der der Strahlungsquelle zugewandten Materialband­ seite aufgetragen ist, auch das Materialband durchdringt. Dabei wird im wesentli­ chen keine Strahlungsenergie im Materialband absorbiert. Die Beaufschlagung mit elektromagnetischer Strahlung erfolgt in diesem Fall nur von einer Seite des Materialbandes. Das beidseitig auf das Materialband aufgetragene Beschich­ tungsmittel wird auf beiden Seiten des Materialbandes im wesentlichen gleichzei­ tig getrocknet bzw. vernetzt.

Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden, daß das beidseitig aufgetragene Beschichtungsmittel mit einem nur auf einer Seite des Materialbandes angeordneten Emitter im wesentlichen gleichzeitig getrocknet bzw. vernetzt wird.

Denkbar ist darüber hinaus der Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Anwendung, bei der das Beschichtungsmittel einseitig, jedoch auf der der Strahlungsquelle abgewandten Seite aufgetragen ist. Die elektromagnetische Strahlung durchdringt das Materialband, im wesentlichen ohne von diesem absor­ biert zu werden, um dann das Beschichtungsmittel zu trocknen bzw. zu vernetzen. Durch diese Anordnung kann die Strahlungsquelle vor aus dem Beschichtungs­ mittel austretenden flüchtigen und leicht entzündlichen Komponenten desselben durch das Materialband geschützt werden und/oder es können gleichzeitig mit dem Bestrahlungsvorgang auf der Seite des Materialbandes, auf der das Be­ schichtungsmittel aufgetragen ist, einer oder mehrere weitere Bearbeitungsschritte an dem Beschichtungsmittel und/oder dem Materialband durchgeführt werden, ohne den Bestrahlungsvorgang zu behindern.

Nach den Erkenntnissen der Erfinder sind die Trocknungs- bzw. Vernetzungspro­ zesse des Beschichtungsmittels im wesentlichen thermisch bedingt. Das bedeutet, daß bei der Trocknung eines mit Wasser oder Lösungsmittel versehenen Be­ schichtungsmittels dem Lösungsmittel mit der elektromagnetischen Strahlung aus dem Wellenlängenbereich des nahen Infrarot Energie übertragen wird, um das Lösungsmittel aus dem Beschichtungsmittel abzutrennen. Zum Vernetzen wird Energie auf das Beschichtungsmittel übertragen, die in Form von Wärmeenergie dazu aufgewandt wird, die Ausbildung von Polymerketten zu bewirken. Bei vie­ len Beschichtungsmittels ist dazu eine bestimmte Temperatur des Beschichtungs­ mittels erforderlich, damit der Vernetzungsprozeß abläuft.

Daneben können durch die elektromagnetische Strahlung aus dem Wellenlängen­ bereich des nahen Infrarot hervorgerufene Photoreaktionen zu einer zusätzlichen Beschleunigung der Vernetzungsprozesse führen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, Beschich­ tungsmittel im wesentlichen vollkommen durch Photoreaktionen zu trocknen bzw. zu vernetzen, während thermische Prozesse nur eine untergeordnete oder gar kei­ ne Rolle spielen.

Aufgrund der erfindungsgemäßen extrem kurzen Bestrahlungsdauer und der dar­ aus folgenden geringeren thermischen Belastung der zu beschichtenden Materiali­ en ist es möglich, Materialien zu beschichten, die wegen ihrer thermischen Emp­ findlichkeit mit herkömmlichen Verfahren nicht beschichtet werden können. Dies gilt insbesondere für Beschichtungsmittel, die zu ihrer Vernetzung auf eine be­ stimmte Temperatur aufgeheizt werden müssen, die über der Schädigungstempe­ ratur des Materials liegt. Bei anderen Materialien wird es mit dem erfindungsge­ mäßen Verfahren möglich, die Materialeigenschaften unverändert zu lassen, was bei herkömmlichen Verfahren häufig nicht vermieden werden kann oder nur bei erheblicher Verlängerung der zur Durchführung der Verfahren benötigten Zeit­ dauer.

Dies gilt insbesondere für Materialien die sich bei starker Wärmezufuhr bei­ spielsweise verformen wie z. B. Kunststoffe. Des weiteren können Materialbänder beschichtet werden, deren mikroskopische Struktur sich bei starker Wärmezufuhr verändert (wodurch sich deren mechanische Festigkeitseigenschaften reduzieren können), wie z. B. Aluminium oder Legierungen, oder Materialbänder, die sich Entmischen, wie z. B. Verbundwerkstoffe.

Das Trocknen bzw. das Vernetzen des Beschichtungsmittels kann entweder voll­ ständig oder nur teilweise durch die elektromagnetische Strahlung erfolgen, deren wesentlicher Wirkanteil im Wellenlängenbereich des nahen Infrarot liegt. Jedoch ist es auch möglich, das Beschichtungsmittel in mehreren zeitlich voneinander getrennten oder versetzten Intervallen zu trocknen oder zu vernetzen. Auch kann das Trocknen bzw. Vernetzen zeitgleich oder zeitlich versetzt mit der oben ge­ nannten Bestrahlung durch zumindest eine zusätzliche Strahlungsquelle, insbe­ sondere mit einem Wirkanteil in einem anderen Wellenlängenbereich, und/oder durch zumindest eine andere Energie- oder Wärmequelle unterstützt werden.

Zur Trocknung und/oder Vernetzung des Beschichtungsmittels wird das Strah­ lungsfeld der elektromagnetischen Strahlung in bewährter und kostengünstiger Weise gemäß der Erfindung bevorzugt durch mindestens einen thermischen Strahlkörper, erzeugt, dessen Strahlertemperatur oberhalb von 2900 K und bevor­ zugt oberhalb von 3200 K liegt.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren der hier in Rede ste­ henden Art, bei dem die Leistungsdichte der elektromagnetischen Strahlung durch den Abstand des Strahlkörpers von dem Materialband und/oder über die Tempe­ ratur des Strahlkörpers, bei vorzugsweise oberhalb 2900 K, besonders bevorzugt bei oberhalb 3200 K eingestellt wird.

Um besonders kurze Trocknungszeiten bzw. besonders kurze Bestrahlungsdauern zu erzielen, wird vorzugsweise elektromagnetische Strahlung mit einer hohen Leistungsdichte verwendet. Typische, für das erfindungsgemäße Verfahren cha­ rakteristische, Leistungsdichten liegen insbesondere oberhalb von 100 kW/m², bevorzugt oberhalb von 200 kW/m² und besonders bevorzugt oberhalb von 500 kW/m². Derartige hohe Leistungsdichten lassen sich beispielsweise durch die An­ ordnung aus mehreren zusammenwirkenden, insbesondere parallel zueinander angeordneten, über die Gesamtbreite des sich fortbewegenden Materialbandes erstreckenden Halogenstrahlern mit entsprechend zugeordneten hochwirksamen Reflektoren bewerkstelligen. Eine weitere Einstellung der Leistungsdichte läßt sich dadurch erzielen, daß gemäß der vorliegenden Erfindung die elektromagneti­ sche Strahlung auf die Oberfläche des mit dem Beschichtungsmittel versehenen Materialbandes fokussiert wird.

Vorzugsweise wird mit einer elektromagnetischen Strahlung bestrahlt, deren In­ tensitätsmaximum in dem Wellenlängenbereich von 0,8 µm bis 2 µm liegt. Ein solcher Wellenlängenbereich der elektromagnetischen Strahlung hat sich als be­ sonders effektiv für eine hochwirksame Polymerbildung bzw. Polymervernetzung der zur Beschichtung von Materialbändern verwendeten Beschichtungsmittel er­ wiesen.

Bei Anwendung von Wellenlängen, die den spezifischen Absorptions- und/oder Transmissions- bzw. Reflexionseigenschaften des Materialbandes und/oder des Beschichtungsmittels Rechnung tragen, und/oder bei Verwendung der für das spezifische Materialband und/oder Beschichtungsmittel zu ermittelnden optimalen Leistungsdichten ermöglicht die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise eine Bestrahlungsdauer, die weniger als 30 Sekunden, insbesondere weniger als 10 Sekunden bis besonders bevorzugt weniger als 2 Sekunden beträgt, wobei die Bestrahlung vorzugsweise so durchgeführt wird, daß das Beschich­ tungsmittel vollständig oder nahezu vollständig trocknet bzw. vernetzt.

Durch die sehr kurzen Bestrahlungsdauern kann eine Energieübertragung durch Wärmeleitung, die im Vergleich zur Energieübertragung durch Strahlung langsam abläuft, an das mit dem Beschichtungsmittel in Kontakt stehende Materialband stark reduziert werden. Beim erfindungsgemäßen "Coil-Coating"-Verfahren wird in bestimmten Fällen, abhängig von der Dicke bzw. der spezifischen Wärmekapazität des Materialbandes bzw. Beschichtungsmittels, ein deutlicher Temperatur­ gradient im Materialband und somit eine Energieseparation zwischen dem Mate­ rialband und dem zu trocknenden bzw. zu vernetzenden Beschichtungsmittel er­ reicht werden. Es kann ein im Vergleich zu konventionellen Verfahren deutlich höherer Wirkungsgrad erzielt werden und die zur Durchführung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens erforderliche Energiemenge kann gegenüber den herkömm­ lichen Verfahren, abhängig von den Materialeigenschaften, wie z. B. der spezifi­ schen Wärmekapazität, der Dicke des Materialbandes bzw. des Beschichtungs­ mittels erheblich reduziert werden, da vergleichsweise wenig Wärmeenergie auf das Materialband übertragen wird. Dieser Effekt spielt insbesondere bei Materia­ lien mit besonders hoher Wärmekapazität wie Stahlblech eine große Rolle, da diese Materialien eine große Energiemenge absorbieren. Beispielsweise kann bei Blechstärken von mehr als 0,5 mm beim erfindungsgemäßen Verfahren die Er­ wärmung des Bleches von 250°C, wie dies z. B. bei einem herkömmlichen induk­ tiven Verfahren der Fall ist, auf 200°C reduziert werden. Entsprechend bedeutet dies eine Reduzierung des zur Trocknung bzw. Vernetzung des Beschichtungs­ mittels erforderlichen Energieaufwands um ein fünftel. Bei dickeren Materialien sind auch größere Temperaturunterschiede d. h. Energieeinsparungen möglich.

Neben den Kosten des Beschichtungsverfahrens werden auch die Kosten der hier­ zu notwendigen Vorrichtung bzw. Anlage deutlich reduziert, da aufgrund der im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren erheblich kürzeren Trocknungs- bzw. Vernetzungszeiten auch die zum Trocknen bzw. Vernetzen notwendige Strecke bei gleichbleibender Fördergeschwindigkeit deutlich reduziert ist. Darüber ma­ chen sich insbesondere Infrastruktureinsparungen besonders bemerkbar und füh­ ren zu erheblichen Einsparungen.

In Abhängigkeit des verwendeten Beschichtungsmittels ist vor dem Aufbringen häufig eine Vorbehandlung des Materialbandes vorgesehen. Insbesondere ist da­ bei eine Erwärmung des Materialbandes notwendig. Stahlblech muß hierbei meist auf Temperaturen von 900°C bis 1100°C zur Erreichung einer Gefügeveränderung erhitzt werden, was üblicherweise unter einer inerten Atmosphäre oder Was­ serstoffatmosphäre durchgeführt wird. Herkömmlich werden dazu Verfahren un­ ter Verwendung von Konvektions- oder Induktionserwärmung verwendet. Die Verfahren, bei welchen Konvektionserwärmung eingesetzt wird, benötigen eine lange Zeit, um das Stahlband auf die hohe Temperatur zu erwärmen. Bei der In­ duktionserwärmung ist der Wirkungsgrad sowie die homogene Erwärmung pro­ blematisch.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieses Vorwärmen ebenfalls mittels elektromagnetischer Strahlung bewirkt, deren wesentlicher Wirkanteil im Wellenlängenbereich des nahen Infrarot liegt. Dadurch wird es möglich, das Stahlband viel schneller zu erwärmen als mit her­ kömmlichen, auf langsamer Wärmeleitung basierenden Methoden.

Die hierfür verwendete elektromagnetische Strahlung hat vorzugsweise ihren we­ sentlichen Wirkanteil ebenfalls im Wellenlängenbereich von 0,8 µm bis 2,0 µm. Vorzugsweise wird die Wellenlänge dabei so angepaßt, daß ein Großteil der elek­ tromagnetischen Strahlung durch das Materialband absorbiert wird.

Aufgrund der vorzugsweise sehr hohen Fördergeschwindigkeit des Materialban­ des ist eine entsprechende Qualitätssicherung und Prozeßsicherheit der Verfah­ rensführung notwendig. Hierzu wird gemäß der vorliegenden Erfindung zumin­ dest ein meßbarer Prozeßparameter herangezogen, der über eine entsprechende automatisierte Prozeßsteuerung einen Rückschluß auf den Zustand und die Qua­ lität der Beschichtung zuläßt. Insbesondere eignet sich hierfür die Temperatur auf der Oberfläche des Materialbandes, die einerseits über eine entsprechende Abän­ derung der elektrischen Leistung und damit der Strahlungsleistung des Emitters und andererseits über eine Variation des Abstandes zwischen den Emittern und der Oberfläche des Materialbandes veränderbar ist.

Die Temperatur läßt sich beispielsweise mittels eines Pyrometers oder eines oder mehrerer photoelektrischer Sensoren zur Erfassung der Helligkeit, des Refle­ xionsvermögens oder des Brechungsindex' oder anderer optischer Parameter, die Aufschluß über den Trocknungs- bzw. Vernetzungszustand des Beschichtungs­ mittels geben, heranziehen.

Zur Einstellung der einzelnen Bestrahlungsparameter ist der Sensor, bzw. die Sen­ soren, über eine Auswertungsschaltung mit einem Steuereingang, bzw. Steuerein­ gängen, einer Strahlungssteuereinrichtung verbunden. In Abhängigkeit von den erfaßten Meßwerten bzw. einem Ergebnis der Auswertung dieser Meßwerte kön­ nen die im weiteren Prozeßverlauf einzustellenden Bestrahlungsparameter, insbe­ sondere die Leistungsdichte und gegebenenfalls die spektrale Zusammensetzung der Strahlung optimiert werden. Durch das Vorsehen einer geschlossenen Regel­ schleife ist hierbei auch eine automatisch geregelte Echtzeit-Betriebsführung rea­ lisierbar.

Bei speziellen Anwendungen, bei denen flüchtige Bestandteile des Beschich­ tungsmittels von diesem durch die Wechselwirkung mit der elektromagnetischen Strahlung getrennt werden, ist auch eine Kühlung und/oder Abführung dieser flüchtigen Bestandteile durch eine an diesen, vorzugsweise quer zur Förderrichtung, entlang geführten Gasstrom, insbesondere Luftstrom, sinnvoll.

Vorzugsweise trifft dieser das Materialband überstreichende Gasstrom mit einer bestimmten zuvor festgelegten Geschwindigkeit auf die abzutransportierenden Teilchen der abgetrennten Feuchtkomponente auf und reißt diese mit, wobei der Gasstrom vorzugsweise messerartig an dem Trocknungsgut auftrifft. Weitere Ein­ zelheiten diesbezüglich sind in der DE-A 198 07 643 der Anmelderin offenbart.

Vorzugsweise ist das endlos geförderte Materialband ein Metallband, insbesonde­ re ein Stahlband. Bei dem endlos geförderten Materialband kann es sich jedoch auch um Metallfolien, Kunststoffolien, um Glasschichten bzw. -platten, um Werkstoffverbundsysteme, wie z. B. Holzfurniere, um Laminate, wie z. B. Kon­ densatoren oder Displays, oder um Thermoplaste oder Duroplaste handeln. Weite­ re bevorzugte Anwendungsgebiete sind Folien zur Verpackung, wie z. B. Blister­ folien oder Klebefolien.

Die Auftragung des Beschichtungsmittels auf das zu beschichtende Materialband erfolgt in Abhängigkeit von der Beschaffenheit, insbesondere der Oberfläche und/oder der Materialzusammensetzung des Materialbands. Vorzugsweise wird das Beschichtungsmittel als fluides System aufgebracht, was mit an sich bekann­ ten Auftragsverfahren, insbesondere durch Aufwalzen, Aufstreichen, Aufsprühen, Gießen oder Rakeln, bewerkstelligt werden kann. Das Beschichtungsmittel wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in Form eines Pulvers insbe­ sondere unter Ausnutzung elektrostatischer Kräfte aufgebracht. Darüber hinaus kann es auch auf das Materialband aufgesputtert werden. Je nach Oberflächenbe­ schaffenheit des Materialbandes kann u. U. eine Vorbehandlung, insbesondere durch Aufrauhen, Anätzen oder auch durch Aufbringen eines Haftvermittlers zweckmäßig sein. Diese Vorbehandlung dient u. a. der Verbesserung der Haftung zwischen dem Beschichtungsmittel und dem sich in Förderrichtung bewegenden Materialbandes.

Als Beschichtungsmittel sind insbesondere zu nennen: Lacke, insbesondere Pul­ verlacke, Einkomponenten- oder Zweikomponenten-Naßlacke, sowohl auf Was­ serbasis als auch auf der Basis von organischen Lösungsmitteln, Beschichtungen zum Korrosionsschutz, Beschichtungen zur Vorbehandlung sowie zur Funktiona­ lisierung von Metalloberflächen, Leitfähigkeitspasten und Photolack.

Bei den Lacken handelt es sich um Substanzen, die zumindest teilweise mit Strahlung trockenbar und/oder vernetzbar sind. Lackiermittel sind typischerweise Systeme, die mindestens einen Zusatzstoff, vorzugsweise einen Zusatzstoff und ein Bindemittel, wie jeweils nachfolgend ausführlich diskutiert, enthalten. Die Bestrahlungshärtung geschieht bei vielen Lackiermitteln häufig durch Polymeri­ sation des im Lackiermittel enthaltenen Bindemittels.

Ein Beispiel hierfür ist die optisch über Photoinitiatoren gestartete Polymerisation von niederviskosen Lackiermitteln mit Bindemitteln reaktiver Monomere, Oligo­ mere und Präpolymere, beispielsweise die radikalische oder die kationische Po­ lymerisation oder die Vernetzung linearer Polymere mit reaktiven Seitenketten.

Für das erfindungsgemäße Verfahren können Naßlacke oder Pulverlacke verwen­ det werden. Als Naßlacke werden u. a. Wasserlacke und Lösungsmittellacke be­ zeichnet. Naßlacke können Einkomponentenlacke, wie z. B. UV-Lacke, und Zwei­ komponentenlacke sein, wobei solche auf Wasserbasis oder aber auch auf der Basis organischer Lösungsmittel eingesetzt werden können. Bei Mehrschicht­ strukturen sind auch Kombinationen davon dankbar. Ferner sind für die oben er­ wähnten Coil-Coating Verfahren auch schweißbare Lacksysteme von Interesse.

Lösungsmittellacke werden in Abhängigkeit vom Lösungsmittelgehalt in konven­ tionelle, lösungsmittelhaltige Lacke, lösungsmittelarme und lösungsmittelfreie Lacke unterteilt. Der Feststoffgehalt lösungsmittelarmer Lacke ist größer als 70 Massen-%; bei einem Feststoffgehalt kleiner 70 Massen-% spricht man von lö­ sungsmittelhaltigen Lacken. Für festkörperreiche Lacke wie beispielsweise Spritzlacke wird auch der Begriff High-solids verwendet.

Lösungsmittelarme und lösungsmittelfreie Lacke werden nach der Art der Här­ tungsreaktion in Ein- und Zweikomponentensysteme unterteilt. Bei Einkompo­ nentenlacken setzt die Polymerisation und damit die Vernetzung nach Zusatz von Initiatoren und Beschleunigern oder durch Einwirkung von UV- oder Elektronen­ strahlen ein. Als Einkomponentenlacke werden beispielsweise Vinylchlorid- Polymere oder Copolymere und ungesättigte Polyesterharze, wie niedermolekula­ re Hydroxylgruppen tragende Acrylat-, Alkyd- und Polyesterharze verwendet. Zweikomponentenlacke härten durch eine Additionsreaktion, bei der im Gegensatz zu den Einkomponentenlacken keine umweltbelastenden Spaltprodukte frei­ gesetzt werden. Die Bindemittel sind in der Regel Epoxidharze in Kombination mit Härtern oder Polyisocyanate in Kombination mit Hydroxylgruppen tragenden Harzen.

Unter Pulverlacken versteht man thermoplastische oder duromere Kunststoffe, die in Pulverform auf Substrate aufgetragen werden. Hierbei werden verschiedene Auftragsverfahren wie beispielsweise elektrostatisches Pulverspritzen, elektrosta­ tisches Wirbelsintern, Schüttsintern, Wirbelsintern, Rotationssintern oder Zentri­ fugalgießen eingesetzt. Als Pulverlacke werden beispielsweise Epoxidharz- Pulver, Pulver gesättigter Polyesterharze, Polyacrylat-Pulver, Polyethylen-Pulver, Polyvinylchlorid-Pulver, Polyamidpulver, Celluloseacetobutyrat-Pulver, chlorierte Polyether, Ethylen-Vinylacetat-Mischpolymerisatpulver oder Polymethacrylsäu­ remethylester-Pulver eingesetzt.

UV-Lacke benötigen einen sogenannten UV-Initiator, der einen teueren Bestand­ teil des Lackes darstellt, jedoch zur Vernetzung notwendig ist. Mithilfe des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens kann in vielen Fällen auf den Einsatz der UV- Initiatoren verzichtet werden, dennoch lassen sich derartige UV-Lacke mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens trocknen.

Heutzutage werden in Lackiermitteln, da diese häufig Polyesterharz als Binde­ mittel verwenden, große Mengen von Lösungsmittel eingesetzt. Jedoch ist die Entwicklung dahingehend, dass zunehmend aus unterschiedlichen Gründen wie z. B. für den Umweltschutz und zur Vermeidung von Geruchsbelästigungen Ver­ suche unternommen werden, Lacke mit Harzen zum Einsatz zu bringen, die rela­ tiv wenig Lösungsmittel benötigen, wie beispielsweise Acrylatharze. Die löse­ mittelarmen Lacksysteme (high-solids und wasserverdünnbare Systeme) sollen daher künftig verstärkt eingesetzt werden. Durch den Einsatz des erfindungsge­ mäßen Verfahrens kann die nachteilige längere Trockenzeit dieser Systeme ver­ mieden werden.

Als durch strahlungsinduzierte Prozesse vernetzbare Bindemittel können im erfin­ dungsgemäßen Verfahren alle üblichen strahlenhärtbaren Bindemittel oder deren Mischungen eingesetzt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Es handelt sich entweder um durch radikalische Polymerisation vernetzbare oder durch kationi­ sche Polymerisation vernetzbare Bindemittel. Bei ersteren entstehen durch Ein­ wirkung von elektromagnetischer Strahlung auf die Bindemittel Radikale, die dann die Vernetzungsreaktion auslösen. Bei den kationisch härtenden Systemen werden durch die Bestrahlung aus Initiatoren Lewis-Säuren gebildet, die dann die Vernetzungsreaktion auslösen.

Andere Beschichtungsmittel enthalten entsprechend ihrem Einsatzgebiet entspre­ chende Zusatzstoffe wie Polymere, insbesondere Vernetzer, Katalysatoren für die Vernetzung, Initiatoren, insbesondere Pigmente, Farbstoffe, Füllstoffe, Verstär­ kerfüllstoffe, Rheologiehilfsmittel, Netz- und Dispergiermittel, Haftvermittler, Additive zur Verbesserung der Untergrundbenetzung, Additive zur Verbesserung der Oberflächenglätte, Mattierungsmittel, Verlaufmittel, filmbildende Hilfsmittel, Trockenstoffe, Hautverhinderungsmittel, Lichtschutzmittel, Korrosionsinhibito­ ren, Biozide, Flammschutzmittel, Polymerisationsinhibitoren, insbesondere Pho­ toinhibitoren oder Weichmacher, wie sie beispielsweise auf dem Lackiermittel­ sektor üblich und bekannt sind. Die Auswahl der Zusatzstoffe richtet sich nach dem gewünschten Eigenschaftsprofil des Beschichtungsmittels und dessen Ver­ wendungszweck.

Die Beschichtungsmittel können ferner keramische Farben enthalten, wie bei­ spielsweise Titandioxid, Ruß oder Buntpigmente wie Bleichromat, Mennige, Zinkgelb, Zinkgrün, Cadmiumrot, Cobaltblau, Berliner Blau, Ultramann, Man­ ganviolett, Cadmiumgelb, Molybdatorange und -rot, Chromorange und -rot, Ei­ senoxidrot, Chromdioxidgrün und Strontiumgelb.

Auch organische Farben, beispielsweise natürlich vorkommende Pigmente wie Sepia, Indigo, Chlorophyll, oder insbesondere synthetische Pigmente wie bei­ spielsweise Azo-Pigmente, Indigoide, Dioxazin-, Chinacridon-, Phthalocyanin-, Isoindolidon-, Perylen- und Perinon-, Metallkomplex- und Alkaliblau-Pigmente können Bestandteile der Beschichtungsmittel darstellen.

Ebenso können die Beschichtungsmittel Leuchtpigmente zur Erzeugung eines Metalleffekts enthalten. Verwendbar sind insbesondere Metall-Plättchen, vor­ zugsweise Aluminium-Plättchen, die über ihr Reflexionsverhalten einen besonde­ ren optischen Effekt geben. Weitere Metall-Plättchen sind beispielsweise solche auf Basis von Gold-Bronzen, Kupfer-Zink-Legierungen, Nickel, rostfreiem Stahl und Glimmer.

Die Beschichtungsmittel können außerdem Leuchtpigmente zur Erzeugung von Metamerieeffekten enthalten. Hier können beispielsweise Pigmente zur Erzeu­ gung von Perlglanz eingesetzt werden. Im einzelnen sind zu nennen Bismuto­ xidchlorid, Titandioxid-Glimmer und Bleicarbonat.

Als Interferenz-Pigmente zum Wärmeschutz können die Beschichtungsmittel Pigmente mit hohem Reflexionsvermögen für IR-Strahlung enthalten, insbesonde­ re Bleicarbonat und Titandioxid-Glimmer. Durch destruktive Interferenz kommt es zur Auslöschung wesentlicher Strahlungsanteile, wodurch ein Wärmeschutz erzielt wird.

Die Beschichtungsmittel können im Rahmen der Erfindung auch Pigmente zum Korrosionsschutz enthalten. Vorzugsweise werden Blei(II)orthoplumbat, Chro­ mat-Pigmente, Phosphat-Pigmente, Zinkstaub oder Bleistaub verwendet.

Darüber hinaus können die Beschichtungsmittel magnetische Pigmente wie Rein­ eisen, Eisenoxid oder Chrom(IV)oxid enthalten.

Durch Anwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit möglich ein beschichtetes Substrat herzustellen, das ein Substrat und ein getrocknetes und/oder vernetztes Beschichtungsmittel, das einseitig oder beidseitig aufgebracht ist, aufweist. Das Substrat wird insbesondere ausgewählt unter einem thermopla­ stischen Substrat, einer Metallfolie bzw. -blech, einer Kunststoffolie, einer Glasplatte, einem Werkstoffverbundsystem, wie z. B. einem Holzfurnier, einem, Laminat, wie z. B. Kondensatoren oder Displays. Das Beschichtungsmittel ist vor­ zugsweise unter einem Lack, insbesondere Pulverlack, einem Einkomponenten- oder Zweikomponenten-Naßlack, sowohl auf Wasserbasis als auch auf der Basis von organischen Lösungsmitteln, einer Beschichtung zum Korrosionsschutz, einer Beschichtung zur Vorbehandlung sowie zur Funktionalisierung von Metallober­ flächen, einer Leitfähigkeitspaste oder einem Photolack ausgewählt.

Vorzugsweise wird die Verfahrensführung vollständig automatisiert durchgeführt.

Eine Vorrichtung zur Realisierung einer gegebenenfalls automatischen Einstel­ lung von Bestrahlungsparametern umfaßt mindestens einen Meßfühler zur Erfas­ sung der relevanten physikalischen Größen, also insbesondere einen oder mehrere photoelektrische Sensoren zur Erfassung der Helligkeit, des Reflektionsvermö­ gens oder des Brechungsindex oder anderer optischer Parameter, die Aufschluß über den Trocknungs- bzw. Vernetzungszustand des Beschichtungsmittels geben, bzw. einen berührungslos arbeitenden, insbesondere pyrometrischen Temperatur­ fühler.

Zur Einstellung der Bestrahlungsparameter ist dieser Sensor bzw. sind diese Sen­ soren über ihre Auswertungsschaltung insbesondere mit einem Steuereingang bzw. Steuereingängen einer Bestrahlungssteuereinrichtung verbunden. In Abhän­ gigkeit von den erfaßten Meßwerten bzw. einem Ergebnis der Auswertung dieser Meßwerte können die im weiteren Prozeßverlauf einzustellenden Bestrahlungspa­ rameter, insbesondere die Leistungsdichte und ggf. auch die spektrale Zusammen­ setzung der Strahlung optimiert werden. Die Leistungsdichte wird bevorzugt über den Abstand der Strahlungsquelle von dem Materialband eingestellt. Durch das Vorsehen einer geschlossenen Regelschleife ist eine automatisch geregelte Be­ triebsführung realisierbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise mit einer Vorrichtung durchgeführt, welche eine im wesentlichen abgeschlossene Einrichtung, durch welche das einseitig oder beidseitig mit einem Beschichtungsmittel versehene Materialband gefördert wird, aufweist, in welcher zumindest ein Emitter montiert ist und deren innere Wände mit zumindest einer elektromagnetische Strahlung reflektierenden Vorrichtung, wie z. B. einem Reflektor versehen sind.

Grundsätzlich ist es in allen Fällen sinnvoll die Anlage zur Steigerung der Effizi­ enz und zur Energieoptimierung mit Reflektoren auszustatten, so daß dort, wo Emitter eingesetzt werden ein abgeschlossener Strahlungsraum erzeugt wird. Ne­ ben Gegenreflektoren ist zusätzlich das Vorsehen von Seitenreflektoren und von quer zur Förderrichtung angeordneten Reflektoren sinnvoll.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenreflektoren beispiels­ weise mittels Verschiebeeinrichtungen zustellbar und unter Ausbildung des Strahlungsraumes an die Breite des zu beschichtenden Materialbandes anpaßbar. Dadurch kann die Breite des Strahlungsraumes an die Breite des Materialbandes angepaßt werden und die Effizienz der Anlage unabhängig von der Breite des Materialbandes optimiert werden. Bei der Bearbeitung eines Materialbandes, das eine geringere als die maximal für die Anlage mögliche Breite aufweist, werden die sich außerhalb der zugestellten Seitenreflektoren befindenden Emitter nicht eingesetzt. So kann immer eine optimale und damit energiesparende Trocknung bzw. Vernetzung des Beschichtungsmittels erreicht werden. Eine derartige Anpas­ sung der zur Trocknung bzw. zum Vernetzen eingesetzten Energiequellen ist bei herkömmlichen Verfahren nicht möglich und stellt ein großes Problem dar.

Zur beidseitigen Beschichtung von Materialbändern ist es sinnvoll, je nach Art des Beschichtungsmittels bzw. des Materials Emittermodule nur auf einer Seite des Materialbandes oder auch beidseitig des Materialbandes anzuordnen. Kann die zum Trocknen bzw. Vernetzen eingesetzte elektromagnetische Strahlung so gewählt werden, daß neben dem Beschichtungsmittel auch das Materialband von der Strahlung durchdrungen werden kann, ist es sinnvoll aus Investitionsgründen Emittermodule nur auf einer Seite des Materialbandes anzuordnen. Zur Steigerung der Effektivität der Anlage ist es dann sinnvoll auf der dem zumindest einen Emitter gegenüberliegenden Seite einen oder mehrere Reflektoren anzuordnen, um die durch das Materialband und die Schichten des aufgetragenen Beschich­ tungsmittel hindurchgehende Strahlung zurück durch das Beschichtungsmittel und das Materialband zu reflektieren.

Bei strahlungsundurchlässigen Materialbändern sowie in den Fällen, in welchen die Vernetzung des Beschichtungsmittels im wesentlichen durch Photoreaktionen bewirkt wird, ist eine beidseitige Anordnung von Emittermodulen vorteilhaft.

Zur Trocknung und/oder Vernetzung des Beschichtungsmittels weist die Vor­ richtung mindestens einen Emitter auf, der insbesondere einen thermischen Strahlkörper, insbesondere eine Glühlampe oder eine Halogenlampe beinhaltet. In einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Emitter durch einen Röhrenstrahler mit einem sich in einer strahlungsdurchlässigen Röhre, insbesondere in einer Quarz­ glasröhre erstreckenden Glühfaden als thermischen Strahlkörper gebildet.

Anstelle des thermischen Strahlkörpers sind auch alternative Strahlungsquellen wie z. B. Laserdioden, Plasmastrahler, UV-Strahler oder auf anderen physikali­ schen Effekten basierende Strahlungsquellen einsetzbar.

Gegebenenfalls lassen sich auch über die gesamte Breite des sich schnell in För­ derrichtung fortbewegenden Materialbandes mehrere Emitter, vorzugsweise par­ allel zueinander als sogenannte Emittermodule anordnen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Emitter parallel zur Förderrichtung des endlos geförderten Materialbandes angeordnet. Dies hat den wesentli­ chen Vorteil, daß die Bestrahlungsstärke über das gesamte Materialband sowohl in Förderrichtung wie auch in der Richtung senkrecht dazu homogen bleibt, auch wenn sich, beispielsweise durch den Alterungsprozeß der Emitter bedingt, oder durch einen anderen Effekt die Strahlungshomogenität entlang der Längsrichtung der Emitter verändert, wobei die Annahme zugrunde gelegt werden kann, daß diese Änderung für alle Emitter in gleicher Weise abläuft.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zur Bestrahlung linien­ förmiger beispielsweise gitterförmiger endlos geförderter Materialbänder in För­ derrichtung eine spezielle linienförmige Anordnung der Emitter gewählt, so daß sich jeweils gegenüber einem parallel zur Förderrichtung angeordneten Mate­ rialteil des gitterartigen Materialbandes ein im wesentlichen parallel dazu ange­ ordneter Emitter oder gegebenenfalls eine Reihe von hintereinander angeordneten Emittern befindet. Zusätzlich kann zur Erhöhung der Effizienz die von den Emit­ tern emittierte Strahlung durch entsprechende reflektierende Einrichtungen auf die Materialteile fokussiert sein. Ferner ist die Anordnung eines Reflektors auf der dem Materialband im Verhältnis zu den Emittern gegenüberliegenden Seite zur Steigerung der Effizienz der Anlage wünschenswert. Um Beschichtungsmittel, das auf quer zur Förderrichtung verlaufende Materialteile aufgetragen ist, eben­ falls effizient zu Trocknen bzw. zu Vernetzen, sind zusätzlich quer zur Förder­ richtung orientierte linienförmige Emitter vorgesehen, die mit den Materialteilen mit deren Fördergeschwindigkeit mitbewegt werden können. Weitere Einzelheiten dieser speziellen Ausführungsform sind in einer von der Anmelderin unter dem Titel "Verfahren und Vorrichtung zum Aufheizen von kontinuierlich gefördertem, gitterförmigem Material oder dergleichen Strukturen" eingereichten Anmeldung offenbart.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Raum, in welchem flüchtige Komponenten des Beschichtungsmittels, wie beispielsweise Lösungsmittel beim Trocknungsprozeß entweichen, durch eine Quarzglasscheibe von den Emittern getrennt. Dadurch kann verhindert werden, daß sich Lösungsmittel durch die ho­ hen Temperaturen an der äußeren Oberfläche der Emitterkörper entzündet. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden zur weiteren Erhöhung der Sicherheit zwischen dem Materialband und dem oder den Emittern zwei neben­ einander angeordnete Quarzglasscheiben vorgesehen, zwischen welchen zusätz­ lich ein Kühlgas, z. B. Stickstoffgas strömt, um eine Erwärmung des Lösungsmit­ tels noch effektiver zu verhindern.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsfor­ men beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf andere mögliche Anwendungs­ möglichkeiten des Verfahrens im Rahmen der Fähigkeiten eines Fachmanns.

Claims (21)

1. Verfahren zum Erzeugen einer Beschichtung von quasi-endlos geförderten und in Förderrichtung bewegten Materialbändern, bei dem ein Beschich­ tungsmittel auf zumindest eine Seite des Materialbandes aufgebracht und mittels elektromagnetischer Strahlung zumindest teilweise getrocknet und/oder vernetzt wird, wobei die elektromagnetische Strahlung einen we­ sentlichen Wirkanteil im Wellenlängenbereich des nahen Infrarot aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Intensitätsmaximum der elektro­ magnetischen Strahlung an die Absorptions- und Transmissionseigenschaf­ ten des Beschichtungsmittels angepaßt ist, so daß das Beschichtungsmittel die Strahlungsenergie im wesentlichen gleichmäßig über seine Schichtdicke absorbiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Intensitätsmaximum der elektromagnetischen Strahlung an die Absorptions- und/oder Transmissi­ onseigenschaften des Materialbands derart angepaßt ist, daß die elektroma­ gnetische Strahlung das Materialband zumindest teilweise durchdringt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem beidseitig auf das Materialband aufgetragenes Beschichtungsmittel auf beiden Seiten des Materialbandes im wesentlichen gleichzeitig getrocknet bzw. vernetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das beidseitig aufgetragene Beschich­ tungsmittel mit zumindest einem nur auf einer Seite des Materialbandes angeordneten Emitter im wesentlichen gleichzeitig getrocknet bzw. vernetzt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trocknen und/oder Vernetzen des Beschichtungsmittels zumindest teilweise durch ei­ ne Photoreaktion erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lei­ stungsdichte der elektromagnetischen Strahlung durch den Abstand des Strahlkörpers von dem Materialband und/oder über die Temperatur des Strahlkörpers, bei vorzugsweise oberhalb 2900 K, besonders bevorzugt oberhalb 3200 K eingestellt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lei­ stungsdichte der elektromagnetischen Strahlung oberhalb von 100 kW/m², bevorzugt oberhalb von 200 kW/m² und besonders bevorzugt oberhalb von 500 kW/m² liegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der wesent­ liche Wirkanteil der elektromagnetischen Strahlung im Wellenlängenbereich von 0,8 µm bis 2 µm liegt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Be­ strahlung mit elektromagnetischer Strahlung weniger als 30 s, bevorzugt we­ niger als 10 s, insbesondere weniger als 5 s und besonders bevorzugt weniger als 2 s dauert.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem Oberfläche des Materialbandes vor dem Auftragen des Beschichtungsmittels vorbehan­ delt, vorzugsweise erwärmt wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem von dem Beschichtungsmittel abgetrennte flüchtige Bestandteile mittels eines das Materialband überstreichenden Gasstroms abgeführt werden.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem es sich bei dem Materialband um ein Metallband, insbesondere um ein Stahlband han­ delt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Be­ schichtungsmittel ein Lack, insbesondere ein Nass- oder Pulverlack, eine Beschichtung zum Korrosionsschutz, zur Vorbehandlung und/oder zur Funktionalisierung der Oberfläche des Materialbandes, eine Leitfähigkeit­ spaste, oder ein Photolack ist.

15. Beschichtetes Substrat, herstellbar mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, aufweisend:
ein Substrat, ausgewählt unter einem thermoplastischen Substrat, einer Metallfolie bzw. -blech, einer Kunststoffolie, einer Glasplatte, einem Werkstoffverbundsystem, einem Laminat; und
ein getrocknetes und/oder vernetztes Beschichtungsmittel, das einseitig oder beidseitig aufgebracht ist, wobei das Beschichtungsmittel ausge­ wählt ist unter einem Lack, insbesondere Pulverlack, einem Einkompo­ nenten- oder Zweikomponenten-Naßlack auf Wasserbasis oder auf der Basis von organischen Lösungsmitteln, einer Beschichtung zum Korrosi­ onsschutz, einer Beschichtung zur Vorbehandlung und/oder zur Funktio­ nalisierung von Metalloberflächen, einer Leitfähigkeitspaste, einem Photolack oder einer Kombination aus zwei oder mehr davon.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 14, welche aufweist:
eine im wesentlichen abgeschlossene Einrichtung, durch welche ein Mate­ rialband mit einem Beschichtungsmittel gefördert wird und in welcher zu­ mindest ein Emitter montiert ist und deren innere Wände mit zumindest ei­ ner elektromagnetische Strahlung reflektierenden Vorrichtung versehen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, welche des weiteren Seitenwände aufweist, die im wesentlichen zu dem geförderten Materialband zustellbar und unter Ausbildung des Bestrahlungsbereichs an die Breite des Materialbandes an­ paßbar sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei welcher zumindest jeweils ein Emitter auf jeder Seite des Materialbandes vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei welcher die elektro­ magnetische Strahlung von mindestens einem Emitter mit einem thermi­ schen Strahlkörper, insbesondere einer Glühlampe oder Halogenlampe, er­ zeugt wird.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei welcher die elektro­ magnetische Strahlung von mindestens einem Emitter erzeugt wird, der eine Laserdiode oder einen Plasmastrahler aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei welcher der Emitter eine im wesentlichen längliche Form aufweist, und längs der Förderrichtung des Materialbandes ausgerichtet ist.