EA041068B1

EA041068B1 - METAL STRUCTURAL ELEMENT FOR FACADE AREAS AFFECTED BY WEATHER CONDITIONS AND METHOD OF MANUFACTURING METAL STRUCTURAL ELEMENT

Info

Publication number: EA041068B1
Application number: EA202092889
Authority: EA
Inventors: Михаэль Бринкманн
Original assignee: Херманн Кг Брокхаген
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2019-05-08
Publication date: 2022-09-07

Description

Изобретение касается конструктивного элемента согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.The invention relates to a structural element according to the restrictive part of claim 1 of the claims.

Такие конструктивные элементы могут представлять собой, например, металлические конструктивные элементы, такие как, например, панели секционных ворот. Металлические конструктивные элементы применяются, как правило, в области фасадов зданий. Например, такие конструктивные элементы используются при изготовлении ворот, в частности секционных ворот, наружные ограничивающие поверхности которых в закрытом состоянии подвергаются влиянию погодных условий. Для получения привлекательного внешнего вида нужно заботиться о том, чтобы эти конструктивные элементы сохраняли свои видимые свойства даже под влияниями погодных условий. Для этой цели применяются конструктивные элементы, изготавливаемые из металлического листа, который перед процессами формовки, необходимыми для получения конструктивных элементов, подвергается процессам нанесения лакового покрытия и обжига. Так лак вжигается в металлическую подложку и приобретает таким образом желаемую погодоустойчивость. После этого подготовленный таким образом металлический лист для получения конструктивных элементов, таких как, например, панели секционных ворот, подвергается процессу формовки, такому как, например, способ роликовой формовки, когда лакированный металлический лист вытягивается из запаса (рулона) и непрерывно проходит через формующие ролики. После этого формованный металлический лист при необходимости еще запенивается и соединяется с другими металлическими листами, чтобы так получать, например, описанные в EP370376 А панели секционных ворот. При этом процесс нанесения лакового покрытия должен выполняться так, чтобы во время процесса формовки не осуществлялось повреждений лаковой поверхности. При необходимости необходимо также, чтобы лакированные листы без повреждений выдерживали процесс тиснения, который предшествует процессу формовки и при котором получается, например, тиснение металлического листа под дерево.Such structural elements can be, for example, metal structural elements, such as, for example, sectional door panels. Metal structural elements are used, as a rule, in the field of building facades. For example, such structural elements are used in the manufacture of doors, in particular sectional doors, the outer limiting surfaces of which, when closed, are exposed to weather conditions. To obtain an attractive appearance, care must be taken that these structural elements retain their visible properties even under the influence of weather conditions. For this purpose, structural elements are used, which are made from a metal sheet, which, before the forming processes necessary to obtain structural elements, is subjected to lacquering and firing processes. In this way, the varnish is fired into the metal substrate and thus acquires the desired weather resistance. After that, the metal sheet prepared in this way to obtain structural elements, such as, for example, sectional door panels, is subjected to a forming process, such as, for example, the roller forming method, when the varnished metal sheet is pulled from the stock (roll) and continuously passes through the forming rollers . Thereafter, the shaped metal sheet is further foamed, if necessary, and combined with other metal sheets, so as to obtain, for example, the sectional door panels described in EP370376 A. In this case, the process of applying the lacquer coating must be carried out in such a way that no damage to the lacquer surface is carried out during the molding process. If necessary, it is also necessary that the lacquered sheets withstand without damage the embossing process which precedes the shaping process and which results in, for example, wood embossing of the metal sheet.

Обычно должны предоставляться конструктивные элементы, имеющие различные цвета и декор. Поэтому должны создаваться различные запасы соответственно предварительно обработанных металлических листов. Для некоторых желательных отделок необходимо также наносить пленки на при необходимости предварительно обработанный металлический лист и при определенных обстоятельствах также укрывать эти пленки защитной пленкой для получения желаемой погодоустойчивости. Это происходит, например, тогда, когда металлические конструктивные элементы должны декорироваться под дерево. В этом случае пленка, декорированная под дерево, наносится на металлическую подложку, и после этого на декоративную пленку ламинируется акрилатная пленка. Причем эта акрилатная пленка должна иметь толщину примерно 50 мкм. И здесь для каждого декора должны создаваться запасы соответственно подготовленных металлических листов (рулонов). Это влечет за собой значительные затраты на складирование.Typically, structural elements having different colors and decorations should be provided. Therefore, different stocks of suitably pre-treated metal sheets must be kept. For some desired finishes, it is also necessary to apply films to optionally pre-finished metal sheet and, under certain circumstances, also cover these films with a protective film to obtain the desired weather resistance. This happens, for example, when metal structural elements are to be decorated to look like wood. In this case, a wood-decorated film is applied to a metal substrate, and then an acrylate film is laminated onto the decorative film. Moreover, this acrylate film should have a thickness of approximately 50 microns. And here, for each decor, stocks of suitably prepared metal sheets (rolls) should be created. This entails significant storage costs.

Для решения описанных проблем складирования в соответствии с публикацией DE 10 2009 041 860 A1 конструктивный элемент, который при необходимости уже снабжен грунтовочным покрытием, после формовки при помощи печатающей головки покрывается краской и при необходимости дополнительно погодоустойчивым покрытием. То есть декор наносится только тогда, когда процесс формовки закончен, так что складирование в целом может упрощаться.In order to solve the storage problems described in accordance with DE 10 2009 041 860 A1, the structural element, which if necessary is already provided with a primer coat, is coated with paint after molding by means of a printhead and, if necessary, with an additional weatherproof coating. That is, the decoration is applied only when the molding process is completed, so that the storage as a whole can be simplified.

Однако выяснилось, что влияния, которым подвергается конструктивный элемент, несмотря на при необходимости нанесенное погодоустойчивое покрытие, через некоторое время может/могут приводить к изменениям и/или повреждениям поверхностей, лежащим под покрытием. Но в этих случаях последующая обработка этих поверхностей особенно затруднительна, так как сначала удаляется погодоустойчивое покрытие, и только после этого возможна последующая обработка лежащих под ним поверхностей, таких как, например, цветной слой.However, it has become clear that the influences to which a structural element is subjected, despite an optionally applied weatherproof coating, can/may lead to changes and/or damage to the surfaces underlying the coating after a while. However, in these cases, the subsequent treatment of these surfaces is particularly difficult, since the weather-resistant coating is removed first, and only after that the subsequent treatment of the underlying surfaces, such as, for example, the colored layer, is possible.

Для решения этой проблемы в DE 10 2013 010 661 A1 предлагается конструктивный элемент, у которого погодоустойчивое покрытие содержит первый ингредиент для повышения устойчивости конструктивного элемента к царапинам и второй ингредиент для улучшения цветостойкости конструктивного элемента.To solve this problem, DE 10 2013 010 661 A1 proposes a structural element in which the weather-resistant coating contains a first ingredient for increasing the scratch resistance of the structural element and a second ingredient for improving the color fastness of the structural element.

В DE 19920801 A1 указаны многослойные прозрачные лаковые покрытия, которые могут изготавливаться с высокой толщиной слоя.DE 199 20 801 A1 specifies multi-layer transparent lacquers which can be produced in high layer thicknesses.

Однако при практическом применении этих известных конструктивных элементов оказалось, что все еще не может получаться достаточная погодоустойчивость.However, in the practical application of these known structural elements, it has turned out that sufficient weather resistance still cannot be obtained.

Ввиду этих проблем в уровне техники, в основе изобретения лежит задача, предоставить подвергающийся влиянию погодных условий конструктивный элемент, с помощью которого в течение долгого периода времени может достигаться удовлетворительная погодоустойчивость нанесенной на ограничивающую поверхность печати. В соответствии с изобретением эта задача решается путем усовершенствования известных конструктивных элементов, которое отличается по существу тем, что нанесенное предпочтительно на уже запечатанную желаемым декором ограничивающую поверхность конструктивного элемента, в частности по меньшей мере частично прозрачное, погодоустойчивое покрытие имеет два слоя покрытия различного состава.In view of these problems in the prior art, the object of the invention is to provide a weatherable structural element with which a satisfactory weather resistance of the printing applied to the boundary surface can be achieved over a long period of time. In accordance with the invention, this problem is solved by improving the known structural elements, which essentially differs in that the at least partially transparent, weather-resistant coating applied preferably on the delimiting surface of the structural element already sealed with the desired decor has two coating layers of different composition.

Это изобретение обращается к тому ошеломляюще простому обнаруженному факту, что ингредиенты описанного в DE 10 2013 010 661 A1 покрытия взаимно влияют друг на друга и так по меньшейThis invention addresses the stunningly simple fact that the ingredients of the coating described in DE 10 2013 010 661 A1 mutually influence each other and so at least

- 1 041068 мере частично теряют свои свойства, что приводит к наблюдаемым недостаткам.- 1 041068 partially lose their properties, which leads to the observed disadvantages.

У предлагаемых изобретением конструктивных элементов каждый отдельный слой покрытия может оптимизироваться с учетом поставленной перед ним цели покрытия, чтобы так улучшать свойства продукта в целом и гарантировать долго сохраняющуюся погодоустойчивость.With the construction elements according to the invention, each individual coating layer can be optimized with regard to the purpose of the coating, so as to improve the properties of the product as a whole and guarantee long-lasting weather resistance.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один слой покрытия, предпочтительно наружный первый слой покрытия, имеет первый ингредиент, повышающий устойчивость к царапинам. Также в рамках изобретения предпочтительно, когда по меньшей мере один слой покрытия, предпочтительно расположенный между первым слоем покрытия и наружной ограничивающей поверхностью конструктивного элемента или, соответственно, запечатанной поверхностью конструктивного элемента внутренний второй слой покрытия, имеет второй ингредиент для улучшения цветостойкости конструктивного элемента.In a preferred embodiment of the invention, at least one coating layer, preferably the outer first coating layer, has a first scratch-resistance ingredient. It is also within the scope of the invention that at least one coating layer, preferably located between the first coating layer and the outer boundary surface of the structural element or, respectively, the sealed surface of the structural element, the inner second coating layer, has a second ingredient for improving the color fastness of the structural element.

Следовательно, у предлагаемых изобретением конструктивных элементов наружным слоем покрытия может обеспечиваться механическая стойкость конструктивного элемента, в то время как внутренним слоем покрытия могут долгосрочно сохраняться видимые свойства конструктивного элемента.Therefore, with the structural elements according to the invention, the mechanical resistance of the structural element can be ensured by the outer coating layer, while the visible properties of the structural element can be maintained for a long time with the inner coating layer.

Однако в рамках изобретения предусмотрена также возможность применения таких конструктивных элементов, у которых в наружном слое покрытия содержится второй ингредиент для улучшения цветостойкости конструктивного элемента, в то время как во внутреннем слое покрытия содержится первый, повышающий устойчивость к царапинам ингредиент. Такие варианты осуществления оказались целесообразными особенно в таких случаях, когда первый, повышающий устойчивость к царапинам ингредиент не устойчив к УФ (ультрафиолетовому излучению). В таких случаях этот ингредиент должен защищаться наружным, при необходимости более мягким защищающим от УФ слоем, чтобы декор, определяющий видимое общее впечатление от конструктивного элемента, долгосрочно оставался защищенным от царапин. При этом при необходимости можно смириться с тем, что более мягкий, защищающий от УФ слой будет испытывать небольшие механические повреждения, которые почти не ухудшают видимое общее впечатление, пока декор конструктивного элемента остается защищенным.However, within the scope of the invention it is also possible to use such structural elements, in which the outer coating layer contains the second ingredient to improve the color fastness of the structural element, while the inner coating layer contains the first ingredient that improves scratch resistance. Such embodiments have proven to be useful especially in cases where the first scratch resistance enhancing ingredient is not UV (Ultra Violet) resistant. In such cases, this ingredient must be protected by an outer, if necessary, softer UV protection layer, so that the decor, which determines the visible overall impression of the structural element, remains scratch-resistant in the long term. At the same time, if necessary, one can come to terms with the fact that the softer, UV-protective layer will experience minor mechanical damage, which will hardly impair the overall visible impression, as long as the decor of the structural element remains protected.

Предпочтительно первый ингредиент имеет соединение кремния, такое как, например, кремниевая кислота и/или двуокись кремния, и представляет собой предпочтительно силиказоль (colloidal silica) и/или какое-либо содержащее кремниевую кислоту вещество. Эти соединения или, соответственно, вещества делают покрытие особенно устойчивым к царапинам. Доля кремниевой кислоты и/или силиказоля в первом ингредиенте составляет предпочтительно 30-70 вес.%, в частности примерно 50 вес.%, причем остаток первого ингредиента может содержать (поли-)акрилат, в частности диакрилат. В одном из предпочтительных вариантов осуществления первый ингредиент представляет собой коллодиную суспензию аморфной двуокиси кремния, предпочтительно дисперсию диакрилата. В одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления первый ингредиент имеет Colloidal Silica (в частности, FCS 100) в акрилатной матрице в качестве связующего в соединении с полимерным акрилатом. В рамках изобретения оказалось, что для получения желаемой устойчивости к царапинам доля первого ингредиента в первом слое покрытия составляет 0,7-22 вес.%, в частности 3-15 вес.%. У особенно механически нагруженных поверхностей доля первого ингредиента в первом слое покрытия может составлять 25-30 вес.%.Preferably the first ingredient has a silicon compound, such as, for example, silicic acid and/or silicon dioxide, and is preferably colloidal silica and/or some silicic acid-containing substance. These compounds or substances make the coating particularly scratch resistant. The proportion of silicic acid and/or silicasol in the first ingredient is preferably 30-70% by weight, in particular about 50% by weight, whereby the remainder of the first ingredient may contain (poly-)acrylate, in particular diacrylate. In one preferred embodiment, the first ingredient is a collodion suspension of amorphous silica, preferably a diacrylate dispersion. In one particularly preferred embodiment, the first ingredient has Colloidal Silica (particularly FCS 100) in an acrylate matrix as a binder in conjunction with a polymeric acrylate. In the context of the invention, it has turned out that in order to obtain the desired scratch resistance, the proportion of the first ingredient in the first coating layer is 0.7-22% by weight, in particular 3-15% by weight. For particularly mechanically stressed surfaces, the proportion of the first ingredient in the first coating layer can be 25-30% by weight.

Для получения хорошей цветостойкости оказалось целесообразным, чтобы второй ингредиент имел УФ-абсорбер, такой как, например, производное резорцинола. Другими словами, покрытие может быть по существу прозрачным для света в видимом свете, в то время как оно по меньшей мере частично, в частности полностью абсорбирует УФ-свет. Благодаря этому сокращается попадание излучения агрессивно действующего УФ-света на лежащий под вторым слоем покрытия цветной слой или металлический слой конструктивного элемента, что приводит к лучшей цветостойкости этих лежащих под ним слоев и повышает срок службы конструктивного элемента. В частности, проходит больше времени до наступления обесцвечивания или потери цвета цветного слоя. Доля второго ингредиента во втором слое покрытия составляет предпочтительно от 0,5 до 14 вес.%, в частности 3-10 вес.%. У конструктивных элементов, подвергающихся попаданию особенно сильного солнечного излучения, доля второго ингредиента на втором слое покрытия может составлять 15-20 вес.%. С помощью вышеописанных мер могут долгосрочно сохраняться механические и видимые свойства конструктивного элемента, при этом благодаря выполнению погодоустойчивого покрытия с двумя слоями покрытия каждый отдельный слой покрытия может оптимизироваться с учетом поставленной перед ним цели. В частности, в рамках изобретения можно путем повышения доли способствующего устойчивости к царапинам первого ингредиента в первом слое покрытия достигать лучшей устойчивости к царапинам, чем у конструктивных элементов в соответствии с DE 10 2013 010 661 A1, в то время как путем повышения доли УФ-абсорбера во втором слое покрытия может долгосрочно улучшаться цветостойкость конструктивных элементов.In order to obtain good color fastness, it has proven advantageous for the second ingredient to have a UV absorber such as, for example, a resorcinol derivative. In other words, the coating may be substantially transparent to light in visible light while at least partially, in particular completely absorbing UV light. This reduces the exposure of aggressive UV light radiation to the underlying color layer or metal layer of the component, resulting in better color fastness of these underlying layers and increasing the service life of the component. In particular, more time elapses before discoloration or discoloration of the color layer occurs. The proportion of the second ingredient in the second coating layer is preferably 0.5 to 14% by weight, in particular 3 to 10% by weight. For structural elements exposed to particularly strong solar radiation, the proportion of the second ingredient in the second coating layer can be 15-20 wt.%. By means of the measures described above, the mechanical and visible properties of the structural element can be maintained in the long term, while by providing a weather-resistant coating with two coating layers, each individual coating layer can be optimized for its intended purpose. In particular, within the scope of the invention it is possible, by increasing the proportion of the first ingredient contributing to scratch resistance in the first coating layer, to achieve better scratch resistance than components according to DE 10 2013 010 661 A1, while by increasing the proportion of UV absorber in the second coating layer, the color fastness of the structural elements can be improved in the long term.

Дополнительно каждый из слоев покрытия может иметь одно или несколько связующих, в частности (поли-)акрилаты, такие как, например, триакрилат, алифатический триакрилат, диакрилат, алифатический диакрилат и/или алифатический уретандиакрилат. Тогда покрытие может отверждаться путем облучения, в частности УФ-облучения. Полимеризация осуществляется предпочтительно с помощью источника УФ-света. В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения по меньшей мере один слой покрытия имеет два или больше разных связующих, а именно, алифатический многоAdditionally, each of the coating layers may have one or more binders, in particular (poly-)acrylates such as, for example, triacrylate, aliphatic triacrylate, diacrylate, aliphatic diacrylate and/or aliphatic urethane diacrylate. The coating can then be cured by irradiation, in particular UV irradiation. The polymerization is preferably carried out using a UV light source. In one of the preferred embodiments of the invention, at least one coating layer has two or more different binders, namely, an aliphatic poly

- 2 041068 функциональный акрилат, триакрилат, предпочтительно алифатический уретандиакрилат и/или предпочтительно диакрилат.- 2 041068 functional acrylate, triacrylate, preferably aliphatic urethane diacrylate and/or preferably diacrylate.

Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один слой покрытия может иметь средство, способствующее розливу лака, доля которого в слое покрытия составляет предпочтительно 0,02-5 весовых процентов. Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один слой покрытия может иметь светостабилизатор. Светостабилизатор может дополнительно служить для того, чтобы обеспечивать защиту от окисления. Светостабилизатор может представлять собой УФ-абсорбер, такой как, например, Tinuvin®, который отфильтровывает вредное УФ-излучение и при этом предотвращает обесцвечивание лака покрытия и/или находящегося под ним слоя. Светостабилизатор может иметь амин, в частности пространственно затрудненный амин (hindered amin light stabilizer, HALS), которым могут нейтрализоваться свободные радикалы, так что могут сохраняться свойства поверхности, такие как блеск, и предотвращается образование трещин или меление красок. Доля светостабилизатора в слое покрытия составляет предпочтительно 0,1-2 вес.%. Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один слой покрытия может иметь один или несколько фотоинициаторов для инициирования и/или ускорения процесса полимеризации, таких как, например, Irgacure®, Genocure®, Lucirin® и/или Esacure®. Эти вещества могут инициировать процесс полимеризации и быстро приводить к конечному продукту сетчатой структуры. Тем самым ускоряется УФ-отверждение, так что могут экономиться время и энергия.Alternatively or additionally, at least one coating layer may have a lacquer spreading agent, the proportion of which in the coating layer is preferably 0.02 to 5 weight percent. Alternatively or additionally, at least one coating layer may have a light stabilizer. The light stabilizer may further serve to provide oxidation protection. The light stabilizer can be a UV absorber, such as, for example, Tinuvin®, which filters out harmful UV radiation while preventing discolouration of the coating lacquer and/or underlying layer. The light stabilizer may have an amine, in particular a hindered amine light stabilizer (HALS), which can neutralize free radicals so that surface properties such as gloss can be maintained and cracking or chalking of paints is prevented. The proportion of the light stabilizer in the coating layer is preferably 0.1-2% by weight. Alternatively or additionally, at least one coating layer may have one or more photoinitiators for initiating and/or accelerating the polymerization process, such as, for example, Irgacure®, Genocure®, Lucirin® and/or Esacure®. These substances can initiate the polymerization process and quickly lead to the final product of a network structure. This speeds up UV curing, so that time and energy can be saved.

Альтернативно или дополнительно по меньшей мере один слой покрытия может иметь ингредиент для получения матирования покрытия, такой как, например, акриловый полимер, в частности полимеризат акрилатного эфира. При этом внешний вид конструктивного элемента, в зависимости от желания, может выполняться матовым или блестящим. Целесообразным образом доля в первом слое покрытия составляет 1,2-23 вес.% процента. Добавление ингредиента для матирования покрытия особенно важно в тех случаях, когда конструктивный элемент имеет под покрытием цветной слой. А именно, благодаря матированию уменьшаются или прекращаются отражение направленного света или, соответственно, блеск покрытия при попадании светового излучения, так что расположенный под ним цветной слой, который может иметь, например, изображения или мотивы, становится лучше и яснее различим снаружи.Alternatively or additionally, at least one coating layer may have an ingredient for producing a matt coating, such as, for example, an acrylic polymer, in particular an acrylate ester polymer. At the same time, the appearance of the structural element, depending on the desire, can be matte or shiny. Suitably, the proportion in the first coating layer is 1.2-23% by weight. The addition of a coating matting ingredient is especially important in cases where the structural element has a colored layer under the coating. Namely, due to the matting, the reflection of directional light or, respectively, the gloss of the coating when exposed to light radiation is reduced or stopped, so that the underlying color layer, which may have, for example, images or motifs, becomes better and more clearly visible from the outside.

Желаемые свойства отдельных слоев покрытия могут с особым преимуществом получаться в рамках изобретения, когда погодоустойчивое покрытие наносится с общей толщиной слоя больше 2 мкм и предпочтительно меньше 20 мкм, предпочтительно больше 5 мкм и предпочтительно меньше 15 мкм, в частности больше 8 мкм и предпочтительно меньше 10 мкм, при этом предпочтительно каждый слой покрытия имеет толщину слоя 2 мкм или больше.The desired properties of the individual coating layers can be obtained with particular advantage within the scope of the invention when the weather-resistant coating is applied with a total layer thickness of more than 2 µm and preferably less than 20 µm, preferably more than 5 µm and preferably less than 15 µm, in particular more than 8 µm and preferably less than 10 microns, and preferably each layer of the coating has a layer thickness of 2 microns or more.

Предлагаемый изобретением конструктивный элемент представляет собой, в частности, металлический конструктивный элемент, такой как, например, панель секционных ворот, ламель рольворот или тому подобное.The structural element according to the invention is, in particular, a metal structural element, such as, for example, a sectional door panel, a rolling shutter blade or the like.

Вышеописанные свойства поверхности, устойчивость к царапинам и цветостойкость, особенно важны у предлагаемых изобретением конструктивных элементов, у которых поверхность конструктивного элемента запечатана краской, и эта запечатанная поверхность снабжена погодоустойчивым покрытием, которым должен защищаться цветной слой. Свойства расположенного под покрытием цветного слоя, способ его нанесения, а также устройство для нанесения цветного слоя пояснены в уже названной выше публикации DE 10 2009 041 860 A1 и ЕР 2656923 A2. Содержимое раскрытия этих публикация с учетом этих признаков полностью путем ссылки включается в настоящее описание. Разумеется, цветной слой предлагаемого изобретением конструктивного элемента может также наноситься с помощью обычного процесса нанесения лакового покрытия. В этом случае толщина цветного слоя в целом может составлять до 100 мкм. Могут также находить применение многослойные лаковые покрытия, имеющие два, три, четыре, пять или больше слоев, как известно из автомобильной техники. При применении способа печати для нанесения цветного слоя цветной слой имеет толщину слоя в целом 15 мкм или меньше, предпочтительно 10 мкм или меньше, в частности 5 мкм или меньше, потому что таким образом может экономиться материал. В целом общая толщина краски и погодоустойчивого покрытия может составлять 30 мкм или меньше.The above-described surface properties, scratch resistance and color fastness, are particularly important for structural elements according to the invention, in which the surface of the structural element is sealed with paint, and this printed surface is provided with a weather-resistant coating with which the color layer is to be protected. The properties of the color layer located under the coating, the method of its application, as well as the device for applying the color layer are explained in the already mentioned publication DE 10 2009 041 860 A1 and EP 2656923 A2. The contents of the disclosure of these publications, subject to these features, are incorporated herein by reference in their entirety. Of course, the colored layer of the structural element according to the invention can also be applied using a conventional lacquering process. In this case, the thickness of the color layer as a whole can be up to 100 µm. Multi-layer lacquer coatings having two, three, four, five or more layers, as is known from automotive technology, may also find use. When applying the printing method for applying the color layer, the color layer has a layer thickness of 15 µm or less in general, preferably 10 µm or less, in particular 5 µm or less, because material can be saved in this way. In general, the total thickness of the paint and the weather-resistant coating may be 30 µm or less.

Альтернативно или дополнительно поверхность конструктивного элемента снабжена грунтовочным покрытием, причем эта снабженная грунтовочным покрытием поверхность может быть запечатана краской и после этого снабжена погодоустойчивым покрытием.Alternatively or additionally, the surface of the structural element is provided with a primer coating, which primer-coated surface can be sealed with paint and then provided with a weather-resistant coating.

В особенности у так называемых сэндвичных элементов, у которых между двумя металлическими оболочками помещена теплоизолирующая сердцевина, оказалось проблематичным, когда окрашенная в темный цвет наружная ограничивающая поверхность конструктивного элемента подвергается попаданию солнечного излучения и от этого нагревается, потому что вследствие разности температуры между наружной ограничивающей поверхностью и внутренней ограничивающей поверхностью в конструктивном элементе создаются термические напряжения, которые могут приводить к изгибам конструктивного элемента. Этот эффект может снижаться, когда грунтовочное покрытие, краска и/или погодоустойчивое покрытие имеет пигменты, обладающие особенно высокой отражаемостью в диапазоне длин волн свыше 750 нм, потому что тогда большая часть теплового излучения в солнечном спектре, обычно абсорбируе- 3 041068 мого и приводящего к накаливанию конструктивных элементов, не абсорбируется, а отражается без эффекта нагрева. При применении соответствующих пигментов холодных цветов оказалось особенно целесообразным, когда средняя отражаемость (отношение отраженной интенсивности к интенсивности попадающего излучения) снабженной покрытием поверхности конструктивных элементов для электромагнитных волн в диапазоне длин волн от 750 нм до 2500 нм при угле попадания излучения от 45° составляет 0,1 или больше, предпочтительно 0,3 или больше, в частности 0,25 или больше. Пигменты холодных цветов в рамках изобретения особенно предпочтительно помещены в первом слое покрытия, так что уже подогрев этого первого слоя покрытия снижается. В этой связи оказалось, что пигменты холодных цветов почти не влияют на желательные свойства (устойчивость к царапинам) первого ингредиента. Однако, в противоположность этому, адаптация желательных свойств второго ингредиента (повышение цветостойкости) может ухудшаться пигментами холодных цветов.In particular with so-called sandwich elements, in which a thermally insulating core is placed between two metal shells, it has proved problematic when the dark-coloured outer boundary surface of the structural element is exposed to solar radiation and is therefore heated, because due to the temperature difference between the outer boundary surface and The internal boundary surface in the structural element creates thermal stresses that can lead to bending of the structural element. This effect can be reduced when the primer, paint and/or weathering coating has pigments that are particularly highly reflective in the wavelength range above 750 nm, because then most of the thermal radiation in the solar spectrum, normally absorbed and resulting in incandescent structural elements, is not absorbed, but reflected without a heating effect. With the use of appropriate cool color pigments, it has proven particularly advantageous when the average reflectivity (ratio of the reflected intensity to the intensity of the incident radiation) of the coated surface of the structural elements for electromagnetic waves in the wavelength range from 750 nm to 2500 nm at an angle of incidence of radiation from 45° is 0, 1 or more, preferably 0.3 or more, in particular 0.25 or more. In the context of the invention, the cold color pigments are particularly preferably placed in the first coating layer, so that already the heating of this first coating layer is reduced. In this regard, it turned out that the cold color pigments had almost no effect on the desired properties (scratch resistance) of the first ingredient. However, in contrast, the adaptation of the desired properties of the second ingredient (improving color fastness) can be impaired by cool color pigments.

Названные пигменты холодных цветов находят применение с особым преимуществом, когда конструктивный элемент между запечатанной поверхностью и противоположной ей ограничивающей поверхностью имеет материал низкой теплопроводности, такой как ПУ(полиуретановая) пена. Изготовленное из предлагаемых изобретением конструктивных элементов полотно секционных ворот имеет несколько конструктивных элементов, шарнирно соединенных друг с другом по заданным осям шарниров, при этом форма конструктивных элементов в проходящей перпендикулярно осям шарниров плоскости сечения может соответствовать форме панелей секционных ворот, описанных в EP 37076 A.Said cool color pigments are particularly advantageously used when the structural element between the printed surface and the boundary surface opposite to it has a material of low thermal conductivity, such as PU (polyurethane) foam. The sectional door leaf made of the structural elements proposed by the invention has several structural elements hinged to each other along the given hinge axes, while the shape of the structural elements in the section plane passing perpendicular to the hinge axes can correspond to the shape of the sectional door panels described in EP 37076 A.

В рамках изобретения конструктивный элемент предпочтительно изготавливается способом, при котором при необходимости уже запечатанный грунтовочным покрытием и/или краской конструктивный элемент снабжается покрытием при помощи устройства для нанесения покрытий, имеющего по меньшей мере два валика для нанесения покрытий. Для этого металлическая полоса может в непрерывном процессе вытягиваться из запаса (рулона), подвергаться обработке, такой как, например, формовка, и после этого запечатываться, снабжаться покрытием и при необходимости резаться на заданные длины. Нанесение печати на предлагаемые изобретением конструктивные элементы осуществляется предпочтительно при помощи устройства для нанесения печати в виде чернильно-струйного принтера, при этом для цели нанесения печати производится относительное движение между конструктивным элементом и чернильноструйным принтером.Within the scope of the invention, the structural element is preferably manufactured by a method in which, if necessary, the structural element already sealed with a primer and/or paint is coated with a coating device having at least two coating rollers. To this end, the metal strip can be drawn from a stock (roll) in a continuous process, subjected to processing such as for example shaping, and then sealed, coated and optionally cut to desired lengths. The imprinting of the structural elements according to the invention is carried out preferably by means of a printing device in the form of an ink jet printer, wherein a relative movement between the structural element and the ink jet printer is carried out for the purpose of printing.

В рамках изобретения для нанесения печати могут находить применение как так называемые однопроходные способы, при которых каждый отдельный сегмент снабжаемой покрытием ограничивающей поверхности конструктивного элемента проходит через печатающее устройство только один раз. Однако в одном из особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения находит применение так называемый многопроходный способ, при котором по меньшей мере некоторые сегменты запечатываемой ограничивающей поверхности конструктивного элемента многократно проходят через печатающее устройство и так многократно запечатываются, при этом предпочтительно капельки краски через форсунки чернильно-струйного принтера наносятся на соответствующие сегменты ограничивающей поверхности. При этом конструктивный элемент во время процесса печати может оставаться неподвижным, в то врем как печатающее устройство движется возвратно-поступательно. Альтернативно предусмотрена также возможность таких способов, при которых при неподвижном печатающем устройстве движется конструктивный элемент. Наконец, предусмотрена также возможность комбинации, при которой как конструктивный элемент, так и печатающее устройство движутся с целью нанесения печати.Within the scope of the invention, both so-called one-pass methods can be used for printing, in which each individual segment of the coated delimiting surface of the structural element passes through the printing device only once. However, in one of the particularly preferred embodiments of the invention, the so-called multi-pass method is used, in which at least some segments of the imprintable limiting surface of the structural element repeatedly pass through the printing device and are so repeatedly printed, while preferably droplets of ink are applied through the nozzles of the inkjet printer. on the corresponding segments of the bounding surface. In this case, the structural element during the printing process can remain stationary, while the printing device moves back and forth. Alternatively, there is also the possibility of such methods, in which the structural element moves when the printing device is stationary. Finally, a combination is also provided, in which both the structural element and the printing device move in order to print.

Как уже упомянуто в вышестоящем пояснении, предлагаемый изобретением конструктивный элемент отличается также тем, что он изготавливается путем нанесения отдельными слоями погодоустойчивого покрытия на конструктивный элемент, при необходимости уже снабженный в частности запечатанный, грунтовочным покрытием и/или краской и/или декором, при помощи установки для нанесения покрытий, при этом отдельные слои покрытия поочередно наносятся опертыми с возможностью вращения валиками для нанесения покрытий установки для нанесения покрытий. Для этого может производиться относительное движение между наружной ограничивающей поверхностью конструктивного элемента и установкой для нанесения покрытий. Предлагаемый изобретением конструктивный элемент может также отличаться тем, что он изготовлен, когда металлическая полоса в непрерывном процессе вытягивается из запаса (рулона), подвергается обработке, такой как формовка, и после этого запечатывается, снабжается покрытием и при необходимости режется на заданные длины.As already mentioned in the above explanation, the structural element according to the invention is also characterized by the fact that it is produced by applying individual layers of a weather-resistant coating to the structural element, if necessary already provided in particular sealed, with a primer coating and/or paint and/or decor, using the installation for coating, wherein the individual coating layers are alternately applied by the rotatably supported coating rollers of the coating installation. To do this, a relative movement can be made between the outer boundary surface of the structural element and the coater. The structural element according to the invention may also be characterized in that it is produced by drawing a metal strip in a continuous process from a stock (roll), subjecting it to a processing such as shaping, and then sealing, coating and, if necessary, cutting to predetermined lengths.

Изобретение касается также полотна секционных ворот, имеющего предлагаемый изобретением конструктивный элемент, а также секционных ворот, имеющих такое полотно секционных ворот.The invention also concerns a sectional door leaf having the structural element according to the invention, as well as a sectional door having such a sectional door leaf.

У предлагаемых изобретением секционных ворот полотно секционных ворот может двигаться между ориентированным по существу в вертикальной плоскости закрытым положением и ориентированным по существу в горизонтальной плоскости открытым положением. Для этого секционные ворота дополнительно к полотну секционных ворот имеют направляющие шины, имеющие первый, проходящий примерно в направлении силы тяжести и прямолинейно, участок для определения закрытого положения, второй, проходящий примерно в горизонтальном направлении и примерно прямолинейно, участок для определения открытого положения и соединяющий горизонтально проходящий участок с вертикально проходящим участком дугообразный участок. Дополнительно секционные ворота могут также включатьWith the sectional door according to the invention, the sectional door leaf can move between a closed position oriented essentially in a vertical plane and an open position oriented essentially in a horizontal plane. To do this, the sectional doors, in addition to the sectional door leaf, have guide rails having a first section for determining the closed position, passing approximately in the direction of gravity and rectilinearly, a second section, passing approximately in the horizontal direction and approximately rectilinearly, for determining the open position and connecting horizontally a passing section with a vertically passing section an arcuate section. Optional sectional doors can also include

- 4 041068 в себя охватывающую полотно секционных ворот в закрытом положении коробку, причем в полотно секционных ворот при необходимости может быть также интегрирована дверь-калитка.- 4 041068 into itself a box enclosing the sectional door leaf in the closed position, and if necessary, a wicket door can also be integrated into the sectional door leaf.

Процесс печати для нанесения печати на снабжаемый после этого покрытием конструктивный элемент может осуществляться с компьютерным управлением на основе цифровых графических данных. Поэтому этим способом могут также получаться ориентированные на заказчика внешние виды конструктивных элементов. Могут также использоваться предоставленные заказчиком графические данные, такие как, например, JPEG-файлы. При этом печать может осуществляться в конце производственной линии для непрерывного производства конструктивных элементов после формовки и при необходимости запенивания конструктивных элементов, но еще до снабжения погодоустойчивым покрытием и/или до резания конструктивных элементов на желаемую длину.The printing process for printing on the subsequently coated structural element can be computer-controlled based on digital graphic data. Therefore, customer-oriented appearances of structural elements can also be obtained in this way. Customer-supplied graphic data, such as JPEG files, for example, may also be used. In this case, the printing can take place at the end of the production line for the continuous production of structural elements after molding and, if necessary, foaming of the structural elements, but before providing a weatherproof coating and/or before cutting the structural elements to the desired length.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления нанесение печати на поверхность конструктивных элементов осуществляется при помощи устройства для нанесения печати в виде чернильноструйного принтера, при этом производится относительное движение между запечатываемой поверхностью конструктивного элемента и печатающей головкой, в ходе которого при необходимости сначала по меньшей мере одна предназначенная для напыления краски на поверхность конструктивного элемента окрасочная форсунка печатающей головки проходит по запечатываемой поверхности, при этом, как пояснялось выше, может находить применение как однопроходный, так и многопроходный способ. Таким образом, например, с применением простой печатающей головки при использовании металлических листов, имеющих обычную белую лакировку с обжигом, в качестве исходного материала, могут создаваться любые черно-белые мотивы на поверхностях конструктивных элементов. То есть тогда находит применение только черная краска. Для получения цветных изображений на поверхностях конструктивных элементов оказалось удобным, когда в ходе относительного движения две, три или больше окрасочных форсунок печатающей головки поочередно при необходимости многократно проходят по запечатываемой поверхности. Так путем соответствующей настройки и при необходимости поддерживаемого компьютером активирования окрасочных форсунок на поверхностях конструктивных элементов могут создаваться мотивы любой формы и цвета. При этом, как у традиционных чернильно-струйных принтеров, для получения любых цветов могут находить применение три основных цвета, циан, маджента и желтый, путем субтрактивного смешения цветов.In one of the preferred embodiments, the printing on the surface of the structural elements is carried out using a printing device in the form of an inkjet printer, while a relative movement is made between the printed surface of the structural element and the print head, during which, if necessary, first at least one intended for spraying ink on the surface of a structural element, the inking nozzle of the print head passes over the surface to be printed, while, as explained above, both single-pass and multi-pass methods can be used. Thus, for example, using a simple print head using metal sheets having a conventional white fired lacquer as the starting material, any black and white motifs can be created on the surfaces of the structural elements. That is, then only black paint is used. In order to obtain color images on the surfaces of structural elements, it has proved convenient when, during a relative movement, two, three or more painting nozzles of the print head alternately, if necessary, repeatedly pass over the surface to be printed. In this way, motifs of any shape and color can be created on the surfaces of the structural elements by appropriate adjustment and, if necessary, computer-assisted activation of the spray nozzles. In this case, as with traditional inkjet printers, the three primary colors, cyan, magenta and yellow, can be used to obtain any colors by subtractive color mixing.

В качестве красок для процесса печати могут применяться, в частности, УФ-отверждаемые краски. Эти краски отверждаются, например, непосредственно после напыления или, соответственно, нанесения в процессе отверждения излучением при облучении УФ-излучением. При этом химическом отверждении сначала жидкая и низковязкая краска при образовании сетчатой структуры или, соответственно, полимеризации затвердевает в необратимом процессе. Этот процесс отверждения при достаточно интенсивном УФ-облучении может быть закончен в течение долей секунды. Для этого печатающая головка включает в себя предпочтительно устройство для создания УФ-излучения, так что отверждение краски может осуществляться непосредственно после ее напыления. Вследствие быстрого отверждения может повышаться скорость печати и вместе с тем скорость прохода конструктивных элементов. Кроме того, можно непосредственно после УФ-отверждения краски наносить погодоустойчивое покрытие.As inks for the printing process, in particular UV-curable inks can be used. These inks are cured, for example, directly after spraying or, respectively, during application during radiation curing by exposure to UV radiation. In this chemical curing, the initially liquid and low-viscosity paint, during the formation of a network structure or, respectively, polymerization, hardens in an irreversible process. This curing process can be completed in a fraction of a second with sufficiently intense UV irradiation. To this end, the print head preferably includes a device for generating UV radiation, so that curing of the ink can take place immediately after it has been sprayed. As a result of fast curing, the printing speed and thus the speed of passage of structural elements can be increased. In addition, a weather-resistant coating can be applied directly after the UV curing of the ink.

После процесса печати полученный при этом внешний вид конструктивного элемента может консервироваться, когда на снабженную печатью поверхность наносится погодоустойчивое покрытие. При этом для нанесения погодоустойчивого покрытия может производиться относительное движение между запечатанной поверхностью и установкой для нанесения покрытий. Обычно в ходе процесса печати производится возвратно-поступательное движение окрасочных форсунок, при этом снабжаемая покрытием поверхность перемещается относительно форсунок в направлении, проходящем перпендикулярно направлению движения окрасочных форсунок.After the printing process, the resulting appearance of the structural element can be preserved when a weather-resistant coating is applied to the printed surface. In this case, relative movement can be made between the printed surface and the coater to apply the weather-resistant coating. Typically, during the printing process, the painting nozzles are reciprocated, with the surface to be coated moving relative to the nozzles in a direction perpendicular to the direction of movement of the painting nozzles.

Оказалось, что при способе изготовления традиционных панелей секционных ворот, имеющих ширину 400 мм или больше поперек направления производства, может получаться скорость производства 10 м/мин или больше, предпочтительно 15 м/мин или больше, в частности 20 м/мин или больше, когда конструктивные элементы для нанесения печати проходят через имеющее по меньшей мере одну печатающую головку печатающее устройство с соответствующей скоростью прохода. Для повышения скорости производства могут быть предусмотрены две, три или больше печатающих головок, расположенных рядом друг с другом в проходящем поперек направления прохода направлении печати, так что каждой печатающей головкой должно наноситься покрытие только на некоторую узкую область поверхности. Также при применении соответствующих систем печатающих головок нанесение печати может осуществляться многопроходным способом.It turned out that with the method of manufacturing conventional sectional door panels having a width of 400 mm or more across the production direction, a production speed of 10 m/min or more, preferably 15 m/min or more, in particular 20 m/min or more, can be obtained when the structural elements for printing pass through the printing device having at least one print head at a corresponding passage speed. To improve production speed, two, three or more printheads can be provided adjacent to each other in the transverse print direction, so that only a narrow area of the surface needs to be coated by each printhead. Also, when appropriate print head systems are used, printing can be carried out in a multi-pass manner.

После нанесения печати на ограничивающую поверхность должно наноситься погодоустойчивое покрытие. Соответствующая установка для нанесения покрытий для изготовления конструктивного элемента имеет в соответствии с изобретением два опертых с возможностью вращения валика для нанесения покрытий для снабжения покрытием при необходимости уже запечатанной наружной ограничивающей поверхности конструктивного элемента. При этом поверхность для нанесения покрытий по меньшей мере одного валика для нанесения покрытий, т.е. наружная поверхность для нанесения покрытий опертого с возможностью вращения валика для нанесения покрытий может иметь твердость 70 D по Шору илиAfter printing, a weather-resistant coating must be applied to the bounding surface. According to the invention, a suitable coating plant for producing a structural element has two rotatably supported coating rollers for providing a coating, if necessary, to an already sealed outer delimitation surface of the structural element. In this case, the coating surface of at least one coating roller, i. e. the outer coating surface of a rotatably supported coating roller may have a hardness of 70 Shore D or

--

Claims

less and/or 10 Shore A or more. The thickness of the coating layer of the side surface of the coating roller is preferably 5 mm or more, in particular 10 mm or more, so that the surface profiles of the coated boundary surface can be reproduced with this compliant side surface layer. In order to obtain satisfactory shape stability, the side surface layer preferably has a thickness of 100 mm or less, in particular 50 mm or less.

It is also possible within the scope of the invention to use coating rollers whose coating surfaces are profiled in accordance with the surface profiling of the boundary surface to be coated.

In order to obtain a weather-resistant coating of a constant coating thickness, it is also possible to equip at least one coating roller with a leveling roller to compensate for variations in coating thickness.

In the coater, the individual layers of the weather-resistant coating are applied alternately, whereby between the coating layers, under certain circumstances, an equalization of the coating thickness of the first coating layer applied can take place. Additionally, it is also possible to provide a curing device between the individual coating rollers for curing the first applied coating layer. This curing device may, for example, have UV lamps. The side surface layers of the coating rollers can be made of, for example, polyurethane. In general, with the coating plant according to the invention, a method is carried out in which, in a first step, a transparent varnish having a second ingredient, which has a 100% UV inhibitor as second ingredient, is applied to the preferably already sealed delimiting surface of the structural element. Thereafter, the preferably UV-curable varnish is cured by exposure to UV radiation. The second layer of coating obtained in this way guarantees weather resistance and preservation of the visible properties of the sealed surface of the structural element. With a second coating roller, in a second step, a second, preferably transparent, in particular UV-curable, varnish is applied, with which the mechanical properties are created by means of the appropriate ingredients. Here, within the scope of the invention, ingredients are preferably used in the first (outer) coating layer which improve scratch resistance.

CLAIM

1. Metal structural element for weathered areas of facades, wherein the outer boundary surface of the structural element is provided with a weather-resistant coating, while the surface of the structural element is sealed with paint, and the printed surface is provided with a weather-resistant coating and is thereby protected, characterized in that this weather-resistant coating has at least two coating layers of different composition, and the weather-resistant coating is applied with a total layer thickness of more than 8 microns and less than 10 microns; at least one coating layer contains a first ingredient that improves scratch resistance; at least one coating layer contains a second ingredient to improve the color fastness of the structural element; the first ingredient contains a silicon compound, where the first ingredient contains silicic acid, silicasol, silicon dioxide and/or containing silicic acid substance; the proportion of silicic acid and/or silicasol in the first ingredient is 30-70 wt.%; and the second ingredient contains a UV absorber.

2. Structural element according to claim 1, where the exposed areas of the facades are selected from the group including doors, windows, gates and/or fixed areas of the facades.

3. Structural element according to claim 1 or 2, characterized in that the weather-resistant coating is at least partially transparent.

4. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that each coating layer has a layer thickness of 2 μm or more.

5. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that at least one coating layer, which contains the first ingredient that improves scratch resistance, is the outer first coating layer.

6. A structural element according to one of the preceding claims, characterized in that at least one coating layer containing the second ingredient for improving the color fastness of the structural element is an inner second coating layer located between the first coating layer and the outer boundary surface of the structural element.

7. Structural element according to one of the previous paragraphs, characterized in that the UV absorber is a derivative of resorcinol.

8. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that the proportion of the first ingredient in the first coating layer is 0.7-22% by weight, in particular 3-15% by weight.

9. Structural element according to claim 8, characterized in that the proportion of the second ingredient in the second

- 6 041068 the coating layer is preferably 0.5-14.5 wt.%, in particular 3-10 wt.%.

10. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that at least one coating layer contains one or more binders, such as, for example, triacrylate, aliphatic triacrylate, diacrylate, aliphatic diacrylate and / or aliphatic urethane diacrylate, the proportion of which in the layer the coating is preferably between five and 76% by weight in total.

11. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that the first coating layer contains an ingredient for obtaining a matt coating, such as, for example, an acrylic polymer, in particular an acrylate ester polymerizate, the proportion of which in the coating is preferably 1.2-23 wt. .%.

12. Structural element according to one of the preceding paragraphs, characterized in that this structural element is a metal structural element, in particular a sectional door panel, a rolling shutter lamella or the like.

13. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that the paint is applied with a total layer thickness of 100 µm or less, preferably 15 µm or less, particularly preferably 10 µm or less, in particular 5 µm or less.

14. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that the surface of the structural element is provided with a primer coating, which is sealed with paint and then provided with a weatherproof coating.

15. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that the primer, paint and/or weathering coating contains pigments with particularly high reflectivity in the wavelength range above 750 nm.

16. Structural element according to one of the preceding claims, characterized in that a material of low thermal conductivity, such as, for example, PU foam, is located between the coated surface and the boundary surface opposite to it.

17. A method for manufacturing a structural element according to one of claims 1 to 16, wherein said method comprises the step of providing the structural element, optionally already sealed with a primer and/or paint, with a weather resistant coating using a coating device having at least two coating rollers.

18. The method according to claim 17, wherein the metal strip is continuously drawn from the stock (roll), subjected to processing such as shaping, and then sealed, coated and optionally cut to desired lengths.

19. The method according to claim 17 or 18, characterized in that the structural element, optionally provided, in particular sealed, with a primer coat and/or paint and/or decor, is coated with a weather-resistant coating using a coater, with In this case, the individual coating layers are applied by rotatably supported coating rollers of the coating installation.

20. The method according to claim 19, characterized in that a relative movement is made between the outer boundary surface of the structural element and the coater.

O Eurasian Patent Organization, EAPO Russia, 109012, Moscow, Maly Cherkassky per., 2