DE8226552U1 - Lamelle fuer bauzwecke - Google Patents
Lamelle fuer bauzweckeInfo
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Description
Die Neuerung betrifft eine Lamelle für Bauzwecke entsprechend
den Merkmalen des Oberbegriffs. Derartige Lamellen werden in Form von Paneelen als Teile von Bauwerken
und als Verkleidungen insbesondere für Wände und Decken verwendet. Fernernafe Lamellen für Jalousien, insbesondere
AußenJalousien, und ähnliche Sonnenschutzeinrichtungen
Anwendung.
Abhängig von dem Anwendungszweck werden bei Lacken verschie- ^ dene Bindemittel benutzt, mit spezifischen Vor- und Nachteilen
in bezug auf Haltbarkeit, Biegsamkeit, Härte- und Verarbeitungsfähigkeit.
Diese Eigenschaften sind besonders wichtig für Einbrennlacke, die nach dem Einbrennen zusammen mit dem
Material, auf welches sie aufgetragen wurden, hoch einer, manchmal sehr starken, Umformung unterzogen werden. Letzteres
betrifft die sogenannten "coil-coating"-Lacke. Die bekannten Lacke haben voneinander verschiedene gute aber auch weniger
gute Eigenschaften, wodurch ihre Anwendung direkt oder indirekt beschränkt werden kann, wie Lacke mit guter
Wetterbeständigkeit, jedoch geringer Umformbarkeit, oder Beschichtungen mit gutem Schutz gegen Korrosion, jedoch ge-ί
ringer Wetterbeständigkeit, usw. Einige Beispiele solcher
Lacke sind Alkyd-Melamine Lacke und Lacke auf der Basis von Acrylaten, Polyestern, Polyurethanen, PVOPlastisolen, usw.
Auch sind Zusätze bekannt, um bestimmte Eigenschaften zu erhalten, z.B. der zusatz Von MatfeieJhlngSiftittelft, um ein
mattes Aussehen der Lacke zu erreichen.
Es besteht dadurch noch immer ein Bedürfnis nach einem Lack zum Beschichten von Gegenständen, die zu einer Beschichtung
führt, die alle nachstehenden Eigenschaften in sich vereinigt:
a. gute Beständigkeit gegen UV-Strahlung
b. gute Härte (gemessen z.B. als Bleistifthä'rte)
c. gute Haftung auf Metallen und Grundschichten
d. gute Verschleissfestigkeit
t. unbeschränkte Farbwahl
t. unbeschränkte Farbwahl
f. geringe Schmutzanhaftung
g. gutes Aussehen und
h. nicht zu hoher m^-Preis
Für Gegenstände, die nach dem Beschichten noch umgeformt werden müssen, soll
die Beschichtung ausserdem noch eine sehr gute Flexibilität besitzen.
Solche Lacke, ungeachtet des Typs in bezug auf den Trocknungs- oder
Aushärtungsmechanismus, sollen eine sehr allgemeine Brauchbarkeit für viele Zwecke besitzen, auf für Produkte, die der freien Atmosphäre, dem
Sonnenlicht und Umwelteinflüssen ausgesetzt werden.
Insbesondere wird dabei an Produkte gedacht, die beim Bau und bei Gebäuden
verwendet werden, wie Dach- und Fassadenverkleidungen, Aussenjalousipn, Rolläden, usw., jedoch auch an Fahrzeuge.
Solche Produkte werden häufig aus beschichtetem Metallband auf Rollen
hergestellt. Das dazu benutzte Material wird von der Rolle ab kontinuierlich beschichtet und getrocknet und danach
in die gewünschten Formen und Abmessungen umgeformt. Es ist deutlich, dass insbesondere eine starke Profilierung z.B. durch
Biegen um 180° grosse Anforderungen an der Biegsamkeit und Haftung stellt,
während die übrigen Eigenschaften dann nicht verschlechtert spin dürfen
und Verschleiss oft zunächst an diesen Radien auftritt, ist
für zahlreiche Anwendungen die Verschleissfestigkeit von entschiedender Bedeutung.
Bisher wählte man häufig einen Lack mit einer genügenden Härte, Haftung und Biegsamkeit. Um ebenfalls eine verhältnismässig gute Verschleissfestigkeit
zu erhalten» gab man dem Lack dann auch noch ein Wachs zu, das während der Aushärtung, Trocknung o.dgl., an die Oberfläche
schwamm, so dass ein Ueberzug mit Wachs entstand. Auch wurde nachträglich ein Wachsüberzug angebracht. Dadurch wurden den obengenannten Anforderungen
in beschränktem Hasse entsprochen. Die oberflSchliche Wachsschicht ist
jedoch nicht dauerhaft u.nd verschwindet ziemlich schnell bei/Anwendung der
Produkte, was wieder zu einem stärkeren Verschieiss führt. Weiter kann
eine solche Wachsschicht während der Montage leicht beschädigt werden.
Wie gesagt, gab es bisher keine gute Lösung, die gleichzeitig verha'itnisma'ssig
preiswert ist.
Man suchte zur Verbesserung nach dicken, verschieissfesten Schichten und
das führte z«jm Beschichten mit Kunststoffschmelzschichten oder Folien aus
z.B. PVC. Dies erfüllt eine Anzahl wichtiger Forderungen aber ist sehr teuer.und auch noch nicht in allen Eigenschaften optimal.
Ein Zweck der Erfindung ist u.a, die Bereitstellung eine*Beschichtung,
die alle erwünschten Eigenschaften in sich vereinigt, und insbesondere einer Beschichtung,die ausserdem in bezug auf Verschleissfestigkeit und Aussehen
der fertigen Beschichtung noch besonderen Wünschen oder Forderungen angepasst werden kann.
Dazu stellt die Erfindung einen Lack bereit, der ein Lackbindemittel und
erwünschtenfalls, Lösungsmittel, Pigmente und/oder andere übliche Zusätze
enthält, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Lack gleichfalls einen feinverteilten, im Lack nicht löslichen, hochmolekularen, inerten,
und nicht elastomeren verschleissfesten Kunststoff enthält, insbesondere
Polyamide des Nylontyps, Polyimide und vergleichbare Kunststoffe, und zwar in Form dispergierter Teilchen mit einem Durchmesser von 2-200 Mikrometer,
zweckmässig 10-100 Mikrometer und vorzugsweise 10-40 Mikrometer.
Die Menge dieser Teilchen, bezogen auf den nicht-flüchtigen Teil des
nassen Lacks, kann von 10-40 Vol.« variieren, während diese Teilchen erwünschtenfalls
selbst Pigmente oder UV-stabilisatoren enthalten können.
Gemäss einer sehr günstigen AusfUhrungsform kann die Menge der Kunststoffteilchen,
bezogen auf den nassen Lack, von 5-40 Vol.& variieren, welche
Teilchen 0-40 Gew.% Pigmente enthalten können. Während die Menge an
flüchtigen Bestandteilen im nassen Lack von 10-70 Gew.% variieren kann, bestehen
die nicht-flüchtigen Bestandteile zu 5-60 Vol.% aus Kunststoffteilchen
und enthält der filmbildende Teil des Lacks 0-40 Gew.% Pigmente.
In der Praxis kann man die Menge der an der Oberfläche liegenden Kunststoffteilchen
durch die richtige Wahl der Grosse und der Menge der Kunststoffteilchen im Lack, ihrer Form und durch die Dicke der aufgebrachten nassen
φ t * · · HM
Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf Gegenstände, versehen mit einer
oder mehreren Schichten, die dadurch gekennzeichnet sind, dass wenigstens die oberste Schicht versehen ist mit in dieser Schicht dispergieren, inerten,
hochmolekularen, nicht elastomeren, verschleissfesten Kunststoffteile,^
mit einem Durchmesser von 2-200 Mikrometer, die mindestens teilweise aus der eigentlichen Schicht herausragen. Diese Kunststoffteilchen
bilden vorzugsweise 10-60 Gew.% dieser Schicht.
Durc"'> die Eigenschaften des Teilchenmaterials und durch die Grosse und
die Form dieser Teilchen wird erreicht, dass nach Trocknen oder Härten des Lackes, z.B. durch Verdampfen der Lösungsmittel, wenigstens der grösste
Teil der vorhandenen Kunststoffteilchen aus der Bindemittelschicht heraus·*
ragt. Dies hat zur Folge, dass die VerschleisseinflUsse zunächst ihre abnutzende Wirkung auf die höchsten Teile der aus dieser Schicht herausragenden
Teilchen ausüben, so dass die eigentliche Lackschicht geschont bleibt. Hierdurch kann man einer Beschichtung mit einem relativ beliebigen
Bindemittel eine gute Verschleissfestigkeit geben.
Das Bindemittel muss selbstverständlich derart gewählt werden, dass in dem
nassen Lack die Kunststoffteilchen gut benetzt sind, so dass die Teilchen in der Schwebe bleiben und nach Trocken oder Aushärten das Bindemittel
gut an diesen Teilchen haftet. Dies ist jedoch mit den meisten Bindemitteln automatisch der Fall, so dass dies kaum eine Beschränkung für die Anwendung
der Erfindung bildet. Insbesondere Polyester ist als Bindemittel sehr geeignet.
An Hand von Versuchen wurde festgestellt, dass der Lack sowohl in einer an
der Luft trocknenden, wie auch in einer einzubrennenden Ausführung hergestellt
werden kanm ohne dass dadurch etwas am Wesen der Erfindung geändert
wird.
Dadurch, dass die Menge an Kunststoffteilchen gross sein kann, ist es
möglich, die Lackoberfläche sehr dicht mit diesen Teilchen zu besetzen. Es
zeigt sich, dass dann die Beständigkeit gegen Kratzer sehr gut ist. Die Kratzerbeständigkeit wird jedoch auch bei einem verhältnissmässig geringen
Besetzungsgrad bereits stark verbessert.
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Beim Biegen von beschichteten Blechen, versehen mit einem Lack gema'ss der
Erfindung, zeigt es sich, dass die Flexibilität der Beschichtung im Vergleich zu Brechen mit einem gleichen Lack ohne Kunststoffteilchen deutlich
besser ist. Es stellt sich sogar heraus, dass es in vielen Fällen möglich ist, eine mit einem erfindungsgemSssen Lack beschichtetes Blech um 180
zu biegen mit r=T 0 (d.h. Biegeradius 0), ohne dass die Beschichtung Risse zeigt.
Die für die Teilchen verwendeten Kunststoffe sind inert, nicht elastomer,
haben ein grosses Molekulargewicht und lösen sich nicht im verwendeten Bindemittel
oder reagieren nicht mit diesem. Geht man von Polyamiden aus, die der Definition entsprechen, dann kann man beispielsweise Nylon 6, Nylon 7, Nylon 9,
Nylon 11, Nylon 12, Nylon 13, Nylon 6:6, Nylon 6:10, Nylon 13:13, Nylon 6:10 ( oder Mischungen davon verwenden. Diese haben alle einen Erweichungspunkt von
mindestens 18O0C und manche bis zu 2700C. Nylon 11 und Nylon 12 sind besonders
geeignet wegen ihrer verhältnismässig niedrigen Schmelzpunte. Auch Polyimide
haben sich als geeignet erwiesen und in besonderen Fällen auch Polytetrafluorethylen (PTFE).
Es ist zweckmässig, gemäss der Erfindung Einbrennlacke herzustellen, die
für Einbrenntemperaturen bis 3000C geeignet sind, mit Einbrennzeiten, die, abhängig
von der angewendeten Temperatur, von 15 Sekunden bis 30 Minuten variieren
können. Der Schmelzpunkt der genannten Kunststoffe ist so hoch, dass ein Einbrennen möglich ist, ohne dass diese Kunststoffteilchen schmelzen oder erweichen.
Gemäss einer Vorzugsausführungsform der Erfindung wird jedoch die Einbrenntemperatur
so hoch gewählt, dass ein Erweichen der Kunststoffteilchen auftritt,
wodurch diese Teilchen, indem sie teilweise schmelzen, abgerundet werden. Es zeigt sich, dass dieses Abrunden eine oft nützliche Verringerung
des Reibungskoeffizienten mit sich bringt.
Gemäss einer anderen VorzugsausfUhrung dieses Verfahrens wird das Einbrennen
bei einer derart hohen Temperatur und während einer derart langen Zeit durchgeführt,
dass die aus der Schicht herausragenden Teilchen unter kontrolliertem
Schmelzen derart verfliessen, dass die hera-sragenden Teile etwa die Form
abgeflachter Nagelköpfe erhalten, die mit den Kopfrändern auf dem Bindemittel
aufliegen und einen Teil der Bindemi«elschicht abdecken. Wenn der Lack
zur Anwendung in der freien Atmosphäre bestimmt wird, ist es sehr erwUnscht. Kunststoffteilchen zu verwenden, die einen an sich bekannten UV-Stabilisator
enthalten. Dieser Stabilisator schlitzt dann nicht nur die Kunststoffteileben,
sondern auch die darunter liegende Lackschicht vor Abbau durch UV-Licht,
wodurch die Lebensdauer der Lackschicht vergrössert wird. Auch wird bei dieser Ausführungsform die erhaltene Lackschicht beständiger gegen Wettereinflüsse
und Verschleiss, während weiter das Anhaften von Schmutz stark vermindert
wird.
Bei den letzten zwei Ausführungsformen ist. insbesondere beim "coil coating", die
Anwendung eines Polyamids mit verhältnissmässig niedrigem Erweichungspunkt,
wie Nylon 11 oder Nylon 12 besonders günstig.
Die Verarbeitungsfähigkeit der erfindungsgemässen Lacke ist nahezu dieselbe
wie die der bekannten Lacke. Sie können mit einem Pinsel, durch Aufspritzen, mit einer Farbrolle oder in einer anderen üblichen Weise verarbeitet werden,
um danach an der Luft zu trocknen oder wie bei den Einbrennausführungen bei üblichen oder erwünschtenfalls höheren Temperaturen getrocknet zu werden.
Bei einer Teilchengrösse zwischen 2 und 200 Mikrometer zeigt es sich, dass
nach dem Trocknen ein grosser Teil der Teilchen aus einer Lackschicht üblicher
Dicke (z.B. bei "coil coating" 10-20 Mikrometer) herausragt. Das herausragende Volumen der Teilchen ist u.a. von der Teilchengrösse und
dem Teilchengehalt des Lackes und von der Zusammensetzung von Bindemittel
und Lösungsmittel abhängig, und kann durch Aenderung dieser Zusammensetzung nachgeregelt werden. Je nach der Grosse und der Form der Teilchen erhält man
verschieden strukturierte Oberflächen. Mit Teilchen von etwa 20 Mikrometer erhält man eine Oberfläche miteinem guten Glanz, während dieser Glanz vermindert
wird wenn die Teilchen gröber werden. Auch die Menge der verwendeten Teilchen hat selbstverständlich einen Einfluss auf den Glanz. Weiter sind die
Teilchen vorzugsweise so klein, dass wenigstens ein grosser Teil jedes Teilchens innerhalb der Bindemittel schicht verbleibt, Keil diese Teilchen
dann besser verankert werden.
Un eine gleiche Verschleissfestigkeit zu erreichen, wird man im allgemeinen
mehr feine Teilchen als gröbere Teilchen zugeben müssen.
Die Erfindung wird im Nachstehenden erläutert, ist jedoch nicht beschränkt
auf folgende Beispiele.
In diesen Beispielen ist der Lack ein Einbrennlack, der beim sog. "coil
coating" angewendet wird. Dabei trägt man auf ein Aluminiumband das von der
Rolle zugeführt wird, mit einer Farbrolle.erwUnschtenfalls auf beiden Seiten,
eine Lackschicht auf, wonach das Band kontinuierlich durch einen Ofen geführt wird, wobei das Band auf eine Temperatur (gemessen als die Temperatur
des Metalls) erhitzt wird, deren maximaler Wert (PMT) in jedem Beispiel erwähnt wird. Die Verweilzeit im Ofen ist etwa 30 Sekunden. Während dieser
Erhitzung verdampft das Lösungsmittel, worauf das Band abgekühlt und wieder
auf einer Rolle aufgewickelt wird. Bei diesem Aufrollen ist die Lackschicht trocken und ausgehärtet.
Erwünschtenfalls kann man auch mehr als eine solcher Lackstationen anwenden,
z.B. um eine gesonderte Grundschicht aufzutragen oder zum Lackieren der Rückseite in einer anueren Farbe.
§i-iÜ£ht_a!G}äss_der_Erfindurig
Auf ein Aluminiumband mit einer Dicke von 0,4 mm wird zunächst eine eingefärbte
Grundschicht (20 Mikrometer dick) aufgetragen mit als Bindemittel einem handelsüblichen Polyester, hergestellt aus Neopentylglykol und
PhtalSäureanhydrid, gelöst zu einer Bindemittel konzentration von 60 Gew.%.
in Solvesso 100 (eine handelsübliche aromatische Petroleumfraktion). Darüber
wird mit derselben Mischung von Bindemittel und Lösungsmittel eine nicht eingefärbte bzw. nicht pigmentierte Oberschicht (15 Mikrometer dick) aufgebracht.
Es wird während 30 Sekunden eingebrannt. PMT ist 230 C. Mit einer solchen Bearbeitung werden Resultate erhalten, die bisher für die Aussenverwendung
als akzeptabel betrachtet werden.
Die Eigenschaften der erhaltenen Schicht sind:
Die Eigenschaften der erhaltenen Schicht sind:
ι ©
Bleistifthärte Beständigkeit gegen Lösungsmittel
Beständigkeit gegen UV-Strahlung
Aussehen
Glanz
— 1o -
einen Dorn mit einem Durchmesser von zweimal der
180°-Biegung, Dorndurchmesser 0) und bei Tl (Dorndurchmesser= einmal Plattendicke) zeigt der
Lack Risse)).
ist einmal Hin- und Herreiben mit einem in Aceton getränkten Wattebausch).
massige Vergilbung und leichte kissbildung
massig
glänzende, glatte Beschichtung 85 Einheiten gemäss Gardner 60°/60°
Auf die gleiche Grundschicht wird eine nicht eingefärbte Schicht derselben
Bindemittel/Lösungsmittel-Mischung wie bei a. aufgetragen, der jedoch, bezogen auf diese Mischung 15 Gew.% an UV-stabilisierten Nylon 11-Teilchen von 10-40
Mikrometer zugegeben sind. Das Lackieren und Einbrennen erfolgt wie unter a. beschrieben.
Bleistifthärte Beständigkeit gegen Lösungsmittel Beständigheit gegen
UV-Strahlung Verschleissfestigkeit
Aussehen Glanz
: T 0, keine Rissbildung im Lack (d.h. das Blech kann ohne Dorn ohne Lackbeschädigung zusammengefaltet
werden.
: mehr als 100 Doppeltube mit Aceton
: Nach 1000 Stunden UVCON kaum eine Vergilbung und
keine Rissbildung. Glanzverlust etwa 0%. : ausgezeichnet
: strukturiert, leicht mattiert
: 30-32 Einheiten gemäss Gardner 60°/60°
: 30-32 Einheiten gemäss Gardner 60°/60°
Erfindung
Es werden die gleiche Grundschicht und Oberschicht wie in Beispiel Ia aufgebracht.
Zugegeben werden jetzt jedoch 30 Gew.^ an UV-stabilisierten Nylon 12-Teilchen,
die 1m wesentlichen kleiner als 20 Mikrometer und rund sind.
Das Lackieren und Einbrennen wird wieder wie in Beispiel Ia. ausgeführt. Die Resultate sind:
: T 0, keine Rissbildung in der Lackschicht
: mehr als 100 Doppel hübe mit Aceton
Biegeprüfung C BleistifthSrte
Aussehen
Glanz
keine Rissbildung. Glanzverlust etwa 8%.
ausgezeichnet
glatte, leicht glänzende Oberfläche
40-45 Einheiten gemäss Gardner 60°/60°
Beispiel III §i_t!lcht_gemäss_der_Erfindung
In gleicher Weise wie in Beispiel Ia. wird eine Deckschicht aus einem
Lack angebracht, der erhalten wird durch Lösen eines handelsüblichen
Polyurethanlacks (VEBA 1256) welcher eine deckende Pigmentmenge enthält, in Solvesso (eine Petroleumfraktion). Die Schicht wurde wieder eingebrannt
wie in Beispiel Ia, Die Resultate sind:
Aussehen
Glanz
ί T 1, keine Rissbildung in der Lackschicht
: 2H
: 40 Doppel hübe mit Aceton i Nach 1000 Stunden UVCON Verfärbung mit
3 NBS-Einheiten. Etwa 70% Glanzverlust
: massig
: glänzende, glatte Oberfläche
: + 82 Einheiten
gemäss Gardner 60°/60°
Erfindung
mit einer Teilchengrösse kleiner als 20 Mikrometer und mit unregelmässiger
Seidenglanz
Glanz : 30-35 Einheiten gemäss Gardner 60°/60°.
Glanz : 30-35 Einheiten gemäss Gardner 60°/60°.
Die beiliegende Zeichnung zeigt einen zu einer Rolle aufgewickelten
Metallstre'ifen zur Herstellung von Lamellen für
Bauzwecke sowie Teilansichten einiger lamellen in unterschiedlicher
Profilform. Der Metallstreifen bzw, die Lamellen sind jeweils mit der beschriebenen Beschichtung versehen.
Claims (9)
1. Lamelle für Bauzwecke, insbesondere für Wände, Decken, Verkleidungen, Jalousien, Rolläden oder dergleichen,
mit einer Lackbeschichtung an der Außenseite, dadurch gekennzeichnet, daß die Lackbeschichtung in feiner
Verteilung dispergierte, ungelöste Teilchen eines hochmolekularen, nicht elastomeren Kunststoffs mit einem
Durchmesser von 2-200 Mikrometer enthält.
2. Lamelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff ein Polyamid oder Polyimid ist.
3. Lamelle nach Anspruch 1 ode.: 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyamid eine 11-Aminoundekansäure oder eine Hexamethylendiaminadipinsäure
ist.
4. Lamelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen einen Durchmesser von 10-40 Mikrometer haben.
5. Lamelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die noch ungetrocknete Beschichtung einen Gehalt von 5-40 Vol.% an diesen Kunststoffteilchen aufweist und daß letztere einen Anteil von 0-40 Vol.% an Pigment enthalten.
gekennzeichnet, daß die noch ungetrocknete Beschichtung einen Gehalt von 5-40 Vol.% an diesen Kunststoffteilchen aufweist und daß letztere einen Anteil von 0-40 Vol.% an Pigment enthalten.
6. Lamelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lackbeschichtung die äußere Lage einer mehrlagigen Beschichtung ist.
gekennzeichnet, daß die Lackbeschichtung die äußere Lage einer mehrlagigen Beschichtung ist.
7. Lamelle nach ein«m der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kunststoffteilchen zumindest teilweise aus der Lackbeschichtung herausragen.
8. Lamelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der
herausragende Teil der Kunststoffteilchen eine abgeflachte Form hat.
9. Lamelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß sie ein bandförmiger Metallstreifen
ist.
ist.
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