Verwendung von Polysilazanen zur Beschichtung von Metallbändem

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Polysilazanen zur Beschichtung von Metallbändern im Coil-Coating-Verfahren.

Dünne Metallbänder, zum Beispiel aus Aluminium, Stahl oder Zink werden üblicherweise im so genannten Coil-Coating-Verfahren beschichtet. Dabei werden Lacke über Walzen oder durch Aufsprühen auf das Metallband aufgetragen, der Lack in einer Trocknungsstrecke thermisch gehärtet und die beschichteten Bänder anschließend aufgerollt. Die Anforderungen, die an solche Lacke gestellt werden, sind in erster Linie hohe mechanische Verformbarkeit, da die Metallbänder erst nach der Lackierung bearbeitet und in ihre spätere Form gebracht werden, sowie eine schnelle Härtung des Lackes bei hohen Temperaturen, da die Bänder mit hoher Geschwindigkeit durch die Coil-Coating-Anlagen gefahren werden. Die Härtung erfolgt typischerweise bei Ofentemperaturen von 200-350 ⁰ C, wobei eine PMT (Peak

Metal Temperature) von etwa 160-260 ⁰ C erreicht wird (Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1998).

Die üblicherweise beim Coil-Coating verwendeten Lacke bestehen aus organischen Bindemittelsystemen wie beispielsweise Polyester-, Epoxy-, Acryl-, Polyurethan- oder Fluorcarbonharzen, wobei teilweise zwei verschiedene Lacke als Grundierlack und als Decklack eingesetzt werden müssen, um die Anforderungen (vor allem im Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit der Beschichtung) erfüllen zu können.

Ein Nachteil der bekannten Lacke ist die aufgrund ihres organischen Charakters nur bedingte Witterungsstabilität, so dass es vor allem bei Außenanwendungen mit der Zeit zum Abbau der Bindemittelmatrix kommt.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Lacksysteme ist ihre geringe Kratzfestigkeit, da die Lacke möglichst flexibel sein sollen, um die Verarbeitung des Metallbandes zu ermöglichen.

Auch lässt die Chemikalienbeständigkeit der konventionellen Bindemittelsysteme zu wünschen übrig, wenn diese in Kontakt mit Lösemitteln oder mit sauren oder alkalischen Substanzen kommen, wie es sie Außenanwendungen z.B. durch sauren Regen oder durch Verschmutzung durch Vogelkot vorkommt.

Aus der Literatur ist bekannt, dass Polysilazanbeschichtungen Metalle vor

Korrosion schützen können, jedoch sind bisher nur Verfahren zur Beschichtung bekannt, bei denen über einen längeren Zeitraum gehärtet werden muss, so dass diese sich nicht für das Coil-Coating Verfahren eignen.

JP 2001 172 795 beschreibt die oberflächliche Versiegelung von anodisch oxidiertem Aluminium mit einem Polysilazan, das durch Behandlung bei hoher Temperatur in eine Siliziumdioxid-Schicht umgewandelt wird. Im Beispiel 1 wird Aluminium mit einem nicht näher spezifizierten Polysilazan durch Aufsprühen beschichtet, anschließend für 30 min bei 80 ⁰ C getrocknet und danach 2 h bei 400 ⁰ C kalziniert. Dieser langwierige Härtungsprozess und die hohe Temperatur macht das Verfahren als Coil-Coating-Beschichtung ungeeignet.

US-6,627,559 lehrt die Verwendung eines Beschichtungssystems aus Polysilazanen, die einen Korrosionsschutz gewährleisten. Dabei handelt es sich um mindestens zwei Schichten, die verschiedene Mischungen von Polysilazanen enthalten. Dabei ist es wichtig, das Mischungsverhältnis der Polysilazane und den Schichtaufbau aufeinander abzustimmen, so dass rissfreie Beschichtungen erhalten werden. In den beschriebenen Beispielen werden die Schichten durch Spin-Coating auf Stahlscheiben aufgebracht und nach dem Aufbringen einer Schicht für 1 h bei 300°C gehärtet. Ein solches Verfahren ist zum schnellen Beschichten von Metallen durch Coil-Coating nicht geeignet, da zum einen die Härtungsdauer zu lange ist und zum anderen ein mehrfacher Durchlauf durch die Beschichtungsanlage notwendig wäre.

WO 2004/039 904 beschreibt die Verwendung einer Polysilazanlösung zur Beschichtung von verschiedenen Untergründen. Dabei wird in den Beispielen 7 bis 13 auch die Herstellung einer Korrosionsschutzschicht auf Aluminium beschrieben. Die Applikation der Polysilazanlösung erfolgt durch Fluten und die Aushärtung der Beschichtung durch Erhitzen auf 120 ⁰ C für 1 h. Somit ist dieses Verfahren nicht geeignet, um zur Coil-Coating-Beschichtung von Metallbändern eingesetzt zu werden.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Beschichtung für das Coil-Coating Verfahren zu entwickeln, die einen sehr guten Korrosionsschutz bietet, hoch licht- und witterungsbeständig ist und darüber hinaus das Verkratzen des Metalls verhindert.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass mit Polysilazanen durch kurze Härtung bei hohen Temperaturen Coil-Coating-Beschichtungen in hoher Qualität hergestellt werden können, die sehr hart, aber dennoch flexibel genug sind und auch bei mechanischer Beanspruchung eine sehr gute Haftung auf dem Metallband zeigen, die diese Anforderungen erfüllen.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Beschichtung zum Beschichten von Metallen enthaltend eine Lösung eines Polysilazans oder eine Mischung von Polysilazanen der allgemeinen Formel 1

-(SiR ¹ Fr-NR ¹¹ V (1 )

wobei R', R", R'" gleich oder unterschiedlich sind und unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Aryl-, Vinyl oder (Trialkoxysilyl)alkyl-Rest stehen, wobei es sich bei n um eine ganze Zahl handelt und n so bemessen ist, dass das Polysilazan ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 150 bis 150.000 g/mol aufweist, in einem Lösemittel und mindestens einen Katalysator.

Besonders geeignet sind dabei sind dabei solche Polysilazane, in denen R', R",

R'" unabhängig voneinander für einen Rest aus der Gruppe Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Propyl, iso-Propyl, Butyl, iso-Butyl, tert.-Butyl, Phenyl, Vinyl oder 3-(Triethoxysilyl)-propyl, 3-(Trimethoxysilylpropyl) stehen. In einer bevorzugten Ausführungsform werden Perhydropolysilazane der Formel 2 für die erfindungsgemäße Beschichtung verwendet

wobei es sich bei n um eine ganze Zahl handelt und n so bemessen ist, dass das Polysilazan ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 150 bis 15C.000 g/mol aufweist, sowie ein Lösemittel und einen Katalysator enthält.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Beschichtung Polysilazane der Formel (3),

-(SiR'R"-NR"')n-(SiR*R**-NR***) _p - (3)

wobei R', R", R" ¹ , R*. R** und R ^** * unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Aryl-, Vinyl oder (Trialkoxysilyl)alkyl- Rest stehen, wobei es sich bei n und p um eine ganze Zahl handelt und n so bemessen ist, dass das Polysilazan ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 150 bis 150.000 g/mol aufweist.

Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen in denen - R', R'" und R** ^* für Wasserstoff und R", R ^* und R** für Methyl stehen; R', R'" und R*** für Wasserstoff und R", R ^* für Methyl und R** für Vinyl stehen; R', R"\ R* und R*** für Wasserstoff und R" und R** für Methyl stehen.

Ebenfalls bevorzugt werden ebenfalls Polysilazane der Formel (4) eingesetzt

-(SiR'R"-NR'")n-(SiR ^* R ^* *-NR ^** *) _p -(SiR ¹ R ² -NR ³ ) _q - (4)

wobei R ¹ , R", R'", R*, R**, R** ^* , R ¹ , R ² und R ³ unabhängig voneinander für Wasserstoff oder einen gegebenenfalls substituierten Alkyl-, Aryl-, Vinyl oder (Trialkoxysilyl)alkyl-Rest stehen, wobei es sich bei n, p und q um eine ganze Zahl handelt und n so bemessen ist, dass das Polysilazan ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 150 bis 150.000 g/mol aufweist.

Insbesondere bevorzugt sind Verbindungen in denen R', R'" und R*** für W Waasssseerrssttooffff u unndd R R"",, R R**,, R R ^**** u unndd R R ²² f fiür Methyl, R ³ für (Triethoxysilyl)propyl und R ¹ für Alkyl oder Wasserstoff stehen.

Im allgemeinen beträgt der Anteil an Polysilazan im Lösemittel 1 bis 50 Gew.-% Polysilazans, bevorzugt 3 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.-% enthält.

Als Lösemittel für die Polysilazanformulierung eignen sich besonders organische Lösemittel, die kein Wasser sowie keine reaktiven Gruppen (wie Hydroxyl- oder Amingruppen) enthalten. Dabei handelt es sich beispielsweise um aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Halogenkohlenwasserstoffe, Ester wie

Ethylacetat oder Butylacetat, Ketone wie Aceton oder Methylethylketon, Ether wie Tetrahydrofuran oder Dibutylether, sowie Mono- und Polyalkylenglykoldialkylether (Glymes) oder Mischungen aus diesen Lösemitteln.

Weiterer Bestandteil der Polysilazanformulierung können Additive, die z.B. Viskosität der Formulierung, Untergrundbenetzung, Filmbildung oder das Ablüftverhalten beeinflussen oder anorganische Nanopartikel wie beispielsweise SiO ₂ , TiO ₂ , ZnO, ZrO ₂ oder AI ₂ O ₃ sein.

Bei den verwendeten Katalysatoren kann es sich beispielsweise um organische Amine, Säuren, oder Metalle oder Metallsalze oder um Gemische dieser Verbindungen handeln.

Der Katalysator wird vorzugsweise in Mengen von 0,001 bis 10 %, insbesondere 0,01 bis 6 %, besonders bevorzugt 0,1 bis 3 % bezogen auf das Gewicht des Polysilazans eingesetzt.

Beispiele für Aminkatalysatoren sind Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin,

Trimethylamin, Ethylamin, Diethylamin, Triethylamin, n-Propylamin, Isopropylamin, Di-n-propylamin, Di-isopropylamin, Tri-n-propylamin, n-Butylamin, Isobutylamin, Di-n-butylamin, Di-isobutylamin, Tri-n-butylamin, n-Pentylamin, Di-n-pentylamin, Tri-n-pentylamin, Dicyciohexylamin, Anilin, 2,4-Dimethylpyridin, 4,4-Trimethylenbis-(1-methylpiperidin), 1 ,4-diazabicyclo[2.2.2]octan,

N.N-Dimethylpiperazin, cis-2,6-Dimethylpiperazin, trans-2,5-Dimethylpiperazin, 4,4-Methylenbis(cyclohexylamin), Stearylamin, 1 ,3-di-(4-Piperidyl)propan, N.N-Dimethylpropanolamin, N,N-Dimethylhexanolamin, N,N-Dimethyloctanolamin, N,N-Diethylethanolamin, 1-Piperidinethanol, 4-Piperidinol.

Beispiele für organische Säuren sind Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Valeriansäure, Capronsäure.

Beispiele für Metalle und Metallverbindungen als Katalysatoren sind Palladium, Palladiumacetat, Palladiumacetylacetonat, Palladiumpropionat, Nickel, Nickelacetylacetonat, Silberpulver, Silberacetylacetonat, Platin, Platinacetylacetonat, Ruthenium, Rutheniumacetylacetonat, Rutheniumcarbonyle, Gold, Kupfer, Kupferacetylacetonat, Aluminiumacetylacetonat, Aluminiumths(ethylacetoacetat).

Je nach verwendetem Katalysatorsystem kann die Gegenwart von Feuchtigkeit oder von Sauerstoff eine Rolle bei der Aushärtung der Beschichtung spielen. So kann durch Wahl eines geeigneten Katalysatorsystems die schnelle Härtung bei hoher oder niedriger Luftfeuchtigkeit bzw. bei hohem oder niederem Sauerstoffgehalt erreicht werden. Dem Fachmann sind diese Einflüsse bekannt und er wird durch geeignete Optimierungsmethoden die atmosphärischen Bedingungen entsprechend einstellen.

Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, bei dem Metallbänder mit einer Polysilazanlösung im Coil-Coating Verfahren beschichtet werden.

Das Coil-Coating Verfahren wird beispielsweise detailliert beschrieben in Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, Stuttgart, 1998. Auf diese Literaturstelle wird hiermit explizit Bezug genommen (incorporation by reference). Die Durchführung und Optimierung des Verfahrens sind dem Fachmann geläufig. Auf eine genauere Darstellung dieses Verfahrens wird daher im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verzichtet.

Schließlich sind die erfindungsgemäß beschichteten Metallbänder Gegenstand der Erfindung.

Die erfindungsgemäße Beschichtung auf Polysilazanbasis wird im üblichen Coil- Coating Verfahren appliziert, d.h. der Auftrag auf das Coil erfolgt entweder über eine Walze, durch Aufsprühen oder durch Beschichten in einem Tauchbad. Dabei kann der Auftrag entweder auf einer Seite des Coils oder gleichzeitig auf Vorder- und Rückseite erfolgen. Anschließend werden die Bänder einer Trocknungsstrecke zugeführt.

Vor dem Aufbringen der Beschichtung kann zunächst eine Primärschicht, die zur Verbesserung der Haftung der Polysilazanschicht auf dem Metallband beitragen kann, aufgebracht werden. Typische Primer sind solche auf Silanbasis wie beispielsweise 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-Mercaptopropyl-trimethoxysilane, Vinyltriethoxysilane, 3-Methacryloxypropyl- trimethoxysilane, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, Bis(3-triethoxysilylpropyl)amine, N-(n-Butyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl-methyldimethoxysilane.

Polysilazane können bei hoher Temperatur in sehr kurzer Zeit gehärtet werden, so dass eine ausreichende Aushärtung in der Trocknungsstrecke gewährleistet ist. Da Polysilazane sehr temperaturbeständig sind, ist auch eine höhere Härtungstemperatur als bei konventionellen Lacksystemen möglich. Hier sind in

der Regel erst durch die thermische Verformbarkeit des Metallbandes Grenzen gesetzt.

Die Härtung der Polysilazanbeschichtung im Coil-Coating Verfahren erfolgt vorzugsweise bei einer Ofentemperatur von 150 bis 500 ⁰ C, bevorzugt 180 bis 350 ⁰ C, besonders bevorzugt 200 bis 300°C. Die Trocknungsdauer beträgt üblicherweise 10 bis 120 Sekunden, abhängig von der Schichtdicke. Dabei wird je nach Dicke und Art des Metallbandes sowie Aufbau der Trocknungsstrecke eine Peak Metal Temperature (PMT) von 100 bis 400°C, bevorzugt 150 bis 300 ⁰ C, besonders bevorzugt 200 bis 260°C erreicht.

Außer der Härtung durch konventionelle Trocknung ist auch die Verwendung von Trocknungsstrahlern basierend auf der IR- oder NIR-Technologie möglich. Dabei wird im Wellenlängenbereich von 12 bis 1 ,2 Mikrometer bzw. 1 ,2 bis 0,8 Mikrometer gearbeitet. Typische Strahlungsintensitäten liegen im Bereich von 5 bis 1000 kW/m ² .

Dem Beschichten mit der Polysilazanformulierung kann eine weitere Nachbehandlung folgen, mit der die Oberflächenenergie der Beschichtung angepasst wird. Damit können entweder hydrophile, hydrophobe oder oleophobe Oberflächen erzeugt werden, die die Verschmutzungsneigung beeinflussen.

Vorzugsweise eingesetzte Metalle zur Beschichtung sind beispielsweise Aluminium, Stahl, verzinkter Stahl, Zink, Magnesium, Titan oder Legierungen dieser Metalle. Dabei können die Metalle bzw. Metallbänder vorbehandelt sein, beispielsweise durch Chromatierung, chromatfreie Vorbehandlung, Anodisierung oder durch Bedampfen mit Metalloxidschichten.

Mit der erfindungsgemäßen Polysilazan-Beschichtung ist es möglich, einen sehr guten Korrosionsschutz zu erzielen, wobei eine deutlich dünnere Schicht als bei üblichen Coil-Coating Lacken ausreichend ist. Die ausgehärtete

Polysilazanbeschichtung weißt üblicherweise eine Schichtdicke von 0,1 bis 10, bevorzugt 0,5 bis 5, besonders bevorzugt 1 bis 3 Mikrometer auf.

Der auf diese Weise reduzierte Materialverbrauch und ist ökologisch vorteilhaft,

da die eingesetzte Menge an Lösemittel reduziert wird. Außerdem kann auf einen Grundierlack verzichtet werden, da bereits die dünne Polysilazanschicht eine ausreichend hohe Schutzwirkung verfügt.

Aufgrund des anorganischen Charakters der Beschichtung ist diese außergewöhnlich UV- und witterungsbeständig.

Die erfindungsgemäß beschichteten Coils können für die unterschiedlichsten Anwendungen, etwa im Baubereich, im Fahrzeugbau oder in der Herstellung von Haushaltsgeräten verwendet werden. Dies können zum Beispiel Decken- oder Wandelemente, Fensterprofile, Rollläden, Reflektoren, Karroseriebauteile oder Bauteile von Haushaltsgeräten sein.

Beispiele

Bei den verwendeten Perhydropolysilazanen handelt es sich um Produkte der Fa. Clariant Japan K.K. Verwendetes Lösemittel ist Di-n-butylether (Bezeichnung NL). Die Lösung enthält (0,75 Gew.-%) Palladiumpropionat bezogen auf das Perhydropolysilazan als Katalysator.

Die Aushärtungsbedingungen in den Beispielen wurden so gewählt, dass sie mit denen in einer Coil-Coating-Anlage vergleichbar sind.

In den folgenden Beispielen sind Teile und Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.

Beispiel 1 (Beschichtung eines Aluminiumbleches)

Ein Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,5 mm wird in eine Tauchapparatur, die mit einer 20 %igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-20 (Clariant Japan) gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einen Umlufttrockenschrank, der auf eine Temperatur von 250 ⁰ C vorgeheizt wurde, gebracht und dort für 60 Sekunden belassen. Dabei wird eine Peak Metal Temperature (PMT) von 240 ⁰ C erreicht. Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 2 (Beschichtung eines Aluminiumbleches)

Ein Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,5 mm wird in eine Tauchapparatur, die mit einer 10%igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-10 (Clariant Japan) gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einen Umlufttrockenschrank, der auf eine Temperatur von 25O ⁰ C vorgeheizt wurde, gebracht und dort für 30 Sekunden belassen. Dabei wird eine Peak Metal Temperature (PMT) von 240°C erreicht. Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 3: (Beschichtung eines eloxierten Aluminiumbleches)

Ein eloxiertes Aluminiumblech mit einer Dicke von 0,5 mm wird in eine Tauchapparatur, die mit einer 20%igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-20 (Clariant Japan) gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einen Umlufttrockenschrank, der auf eine Temperatur von 250 ⁰ C vorgeheizt wurde, gebracht und dort für 60 Sekunden belassen. Dabei wird eine Peak Metal Temperatur (PMT) von 240 ⁰ C erreicht. Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 4: (Beschichtung eines oberflächenmodifizierten Aluminiumbleches)

Ein 0,5 mm dickes Aluminiumblech, auf dessen Oberfläche im Vorfeld eine TiO ₂ und SiO ₂ Oxidschicht aufgebracht wurde, wird in eine Tauchapparatur, die mit einer 20%igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-20 (Clariant Japan) gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einen Umlufttrockenschrank, der auf eine Temperatur von 250 ⁰ C vorgeheizt wurde, gebracht und dort für 60 Sekunden belassen. Dabei wird eine Peak Metal Temperatur (PMT) von 240 ⁰ C erreicht.

Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 5: (oberflächenmodifiziertes Aluminiumblech mit IR Aushärtung)

Ein 0,5 mm dickes Aluminiumblech, auf dessen Oberfläche im Vorfeld eine TiO ₂ und SiO ₂ Oxidschicht aufgebracht wurde, wird in eine Tauchapparatur, die mit einer 10 %igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-20 (Clariant Japan) gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einem IR Trockner (Wolframlampen) für 50 sec von der Unterseite bestrahlt. In dieser Zeit wird eine Peak Metal

Temperatur (PMT) von 240 ⁰ C erreicht. Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 6 (Beschichtung eines Zinkbleches)

Ein Zinkblech mit einer Dicke von 0,8 mm wird in eine Tauchapparatur, die mit einer 10 %igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-10 (Clariant Japan) gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einen Umlufttrockenschrank, der auf eine Temperatur von 260 ⁰ C vorgeheizt wurde, gebracht und dort für 30 Sekunden belassen. Dabei wird eine Peak Metal Temperature (PMT) von 23O ⁰ C erreicht. Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 7 (Beschichtung eines Zinkbleches)

Ein Zinkblech mit einer Dicke von 0,8 mm wird in eine Tauchapparatur, die mit einer 20 %igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-20 (Clariant Japan) gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einen Umlufttrockenschrank, der auf eine Temperatur von 260 ⁰ C vorgeheizt wurde, gebracht und dort für 60 Sekunden belassen. Dabei wird eine Peak Metal Temperature (PMT) von 240 ⁰ C erreicht. Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 8 (Beschichtung eines Zinkbleches)

Ein Zinkblech mit einer Dicke von 0,8 mm wird in eine Tauchapparatur, die mit einem Gemisch aus einer 20 %igen Perhydropolysilazanlösung NL120A-20 (Clariant Japan) und einer 10 %igen Lösung eines Polymethylsilazans in

Petroleumbenzin (hergestellt nach dem Verfahren beschrieben in Beispiel 1 in US 6,329,487) im Verhältnis 2,83:1 gefüllt ist, getaucht und mit einer Geschwindigkeit von 120 cm/min herausgezogen. Das Blech wird direkt nach der Beschichtung in einen Umlufttrockenschrank, der auf eine Temperatur von 260°C vorgeheizt wurde, gebracht und dort für 60 Sekunden belassen. Dabei wird eine Peak Metal Temperature (PMT) von 240 ⁰ C erreicht. Nach dem Abkühlen resultiert eine klare, transparente und rissfreie Beschichtung.

Beispiel 9 (Korrosionstest)

Die Korrosionsbeständigkeit der beschichteten Zinkbleche aus den Beispielen 3 bis 5 werden im Kondenswasser-Wechselklima-Test (KFW) nach ISO 6270-4 getestet. Nach einer Belastungsdauer von 25 Zyklen werden die Proben bewertet. Dabei ergeben sich folgende Resultate:

Beispiel 10 (Bestimmung der Kratzfestigkeit)

Die Bestimmung der Kratzfestigkeit erfolgt durch mehrfache Belastung (fünf Doppelhübe) mit einer Stahlwolle vom Typ 00 und einer Kraft von 3 N. Dabei erfolgt die Bewertung der Verkratzung visuell nach folgender Skala: sehr gut (keine Kratzer), gut (wenige Kratzer), befriedigend (deutliche Kratzer), ausreichend (stark verkratzt) und mangelhaft (sehr stark verkratzt).

Beispiel 11 (Haftfestigkeit)

Die Bestimmung der Haftung der Beschichtung erfolgt durch Gitterschnitt-Prüfung nach DIN EN ISO 2409, wobei die Haftung auf einer Skala von 0 (bester Wert) bis 5 (schlechtester Wert) erfolgt.