DE3878698T2

DE3878698T2 - Einschichtschutzueberzuege auf basis eines fluorkohlenwasserstoffpolymers, welche das aussehen von anodisiertem aluminium ergeben.

Info

Publication number: DE3878698T2
Application number: DE8888100548T
Authority: DE
Inventors: Clark A Higginbotham; Paul T West
Original assignee: Valspar Corp
Current assignee: Valspar Corp
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1988-01-16
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2008-01-17
Also published as: DK30888D0; AU591443B2; KR910008774B1; DK30888A; CN88100380A; ES2005500A6; EP0275944A2; DE3878698D1; KR880009083A; AU1070088A; EP0275944A3; EP0275944B1; US4795777A

Description

Die Erfindung betrifft einschichtige Fluorkohlenstoff- Schutzüberzüge, die das Aussehen von anodisiertem Aluminium haben und die besonders brauchbar zum Beschichten von Aluminium bei der Herstellung von beschichteten Aluminiumpaneelen für Bauzwecke sind.
Beschichtete Aluminiumpaneele werden häufig an Gebäuden verwendet, wo sie ein gefälliges Aussehen haben müssen, das lange Zeit den Einflüssen der Witterung widerstehen muß. Da die Aluminiumplatten selbst diesen Witterungseinflüssen nicht widerstehen, wird nun im industriellen Umfang entweder versiegeltes, anodisiertes Aluminium verwendet, oder das Aluminium wird mit Fluorkohlenstoff-Polymeren beschichtet. Beide Alternativen haben ausgeprägte Nachteile.
Die Herstellung von versiegeltem, anodisiertem Aluminium ist teuer und gefährlich, und die Produkte sind aus verschiedenen Gründen unbefriedigend. Einmal kann das anodisierte Aluminium nachträglich nicht ohne Rissebildung verformt werden, wie es notwendig ist, um eine Rolle aus anodisiertem Aluminium in Fensterabdichtungen und Paneele umzuwandeln. Weiterhin ist die anodisierte Schicht zwar sehr hart, aber nicht ausreichend abriebbeständig und wird zerkratzt, wenn sie an einem scharfkantigen Metallgegenstand gerieben wird. Diese Kratzer sind gut sichtbar, Drittens kann die anodisierte Schicht zwar gefärbt werden, doch sind die Farbstoffe nicht lichtecht und verändern ihren Farbton mit der Zeit, so daß gefärbte, anodisierte Oberflächen nicht praktikabel sind. Auch wenn Zinnfarben verwendet werden, die eine aufwendige Verarbeitung erfordern, hat die anodisierte Oberfläche noch die vorstehend angegebenen Nachteile. Weiterhin werden die anodisierten Oberflächen in Kontakt mit starken Basen, wie Alkalien und Aminen, schnell beschädigt. Die Beständigkeit gegenüber Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure und Phenol ist ebenfalls nicht sehr gut. Die vorstehend diskutierten anodisierten Produkte werden im übrigen in kochendem Wasser versiegelt, um sie nicht-porös zu machen.
Die Beschichtung von Aluminium mit Fluorkohlenstoff-Polymeren hat ebenfalls verschiedene Nachteile. Erstens ist es gewöhnlich erforderlich, drei Schichten aufzubringen, nämlich eine Grundierschicht, eine in geeigneter Weise pigmentierte Schicht und darauf eine Deckschicht. Dadurch werden die Kosten des Überzugsystems erhöht. Weiterhin stellen diese Überzüge stark gefärbte Systeme mit mittlerem Glanz dar und haben keine Ähnlichkeit mit den durch Anodisierung erzeugten transparenten Oberflächen mit niedrigem Glanz.
Daraus ergibt sich ein industrielles Bedürfnis nach einem einfachen Überzugsystem, das dauerhafte Überzüge für Aluminium ergibt, die einer anodisierten Oberfläche ähnlich sind, die aber eine Nachverformung ohne Rissebildung ermöglichen und die abriebfester als die jetzt zur Verfügung stehenden anodisierten Oberflächen sind. Weiterhin war es erwünscht, säure- und alkalibeständige Überzüge zu erzeugen. Diese Ziele sowie die Behebung der anderen angegebenen Nachteile sind Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird eine hitzehärtende Überzugsmasse als Lösung in einem Lösungsmittelsystem zur Verfügung gestellt, welche aushärtet, um das Aussehen von anodisiertem Aluminium zu ergeben; die Überzugsmasse enthält eine Dispersion eines Fluorkohlenstoff-Polymers in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, die mit feinteiligem Glimmer und Aluminiumflocken pigmentiert ist, um eine Kombination der Weiße und der Transparenz mit dem Aussehen von anodisiertem Aluminium zu ergeben, wobei die pigmentierte Dispersion eine Kombination eines hitzehärtbaren, hydroxyfunktionellen, in einem Lösungsmittel löslichen Acryl-Copolymers von monoethylenisch ungesättigten Monomeren, enthaltend 3 bis 35% hydroxyfunktionelles monoethylenisches Monomer und einen Härter hierfür enthält, wobei die Menge des hydroxyfunktionellen Acryl-Copolymers 5 bis 50- Gew.-% der gesamten Harzfeststoffe und die Menge des Härters 3 bis 30 Gew.-% des hydroxyfunktionellen Acryl-Copolymers ausmacht; um eine hitzehärtende Aushärtung zu erzeugen, die die Härte und die Abriebfestigkeit des Überzugs verbessert; und worin der Glimmer in einem Gewichtsverhältnis zu den Aluminiumflocken von 1:1 bis 6:1 verwendet wird, und der Glimmer und die Aluminiumflocken zusammen in einem Gewichtsverhältnis zu dem Fluorkohlenstoff-Polymer, dem Acryl- Copolymer und dem Härter von 0,05 bis 0,4 verwendet werden; und worin genügend zusätzliches Pigment für eine ausreichende Färbung vorhanden ist, um eine Produktionskontrolle zu ermöglichen, ohne daß die Opazität zu groß wird, um die Weiße und das metallische Aussehen, die durch die Kombination von Glimmer und Aluminiumflocken bedingt sind, zu verbergen.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Insbesondere enthält die Dispersion des Fluorkohlenstoff- Polymers vorzugsweise feine Teilchen aus Polyvinylidenfluorid- Polymer in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel. Vorzugsweise ist der feinteilige Glimmer mit 10 bis 45 %, besonders bevorzugt mit 15 bis 30 % Titandioxid, überzogen, um die Weiße zu verbessern. Die Aluminiumflocken sind vorzugsweise säurebeständig. Der Härter für das hydroxyfunktionelle Acryl-Copolymer ist vorzugsweise ein Aminoplastharz. Vorzugsweise wird ein Mattierungsmittel zugesetzt, um den Glanz vorzugsweise bis in den Bereich von 10 bis 20 % Reflektanz (gemessen auf einem 60º-Glanzmeßgerät) zu reduzieren. Es ist weiterhin erwünscht, ein Wachs zuzusetzen, um eine Oberflächenschmierung zu erzeugen, die die Kratzfestigkeit erhöht, wobei der Zusatz von Wachs für diesen Zweck üblich ist.
Die erhaltenen Massen haben nach dem Aufbringen auf die Aluminiumunterlagen und nach dem Ausheizen bei einer Temperatur, die ausreichend hoch ist, um die dispergierten Teilchen des Fluorkohlenstoff-Polymers zu einem zusammenhängenden Film zu verschmelzen, das Aussehen von transparentem anodisiertem Aluminium und können klar sein oder einen beliebigen Farbton haben. Die Uberzüge sind sehr dauerhaft und behalten ihren Farbton, wenn sie der Witterung ausgesetzt sind. Die Überzüge sind auch säure- und alkalibeständig, und das beschichtete Aluminium kann nachträglich ohne Rissebildung zu Paneelen verformt werden. Die bevorzugten Massen haben ein gleichmäßiges Aussehen und sind ohne eine Deckschicht sehr farbecht, wenn sie der Witterung ausgesetzt werden; sie lösen sich auch nicht von der Aluminiumunterlage ab.
Überraschenderweise ist es wichtig, die erfindungsgemäßen Überzüge direkt auf die Aluminiumunterlage aufzubringen und nicht auf Grundierungen, die bisher zur Verbindung von Fluorkohlenstoff-Polymeren mit diesen Unterlagen verwendet wurden. Bisher wurden diese Grundierungen benötigt, um eine gute Haftung zu erzielen; erfindungsgemäß wurde jedoch gefunden, daß die üblichen Grundierungen die Haftung vermindern und eine Verfärbung und eine Delaminierung ergeben, wenn sie der Witterung ausgesetzt sind.
Die Massen gemäß der Erfindung sollen einen verhältnismäßig hohen Feststoffgehalt haben, wodurch Uberzüge mit einer Dicke (im trockenen Zustand) von mindestens. 0,5 mil (13um) aufgebracht werden können. Bei der bevorzugten Beschichtung von Rollen haben die ausgehärteten Uberzüge eine Dicke von 0,7 bis 1,2 mil (18 bis 30um); bei der bevorzugten Spritztechnik haben die ausgehärteten Uberzüge vorzugsweise eine Dicke von 1,2 bis 2,0 mils (30 bis 51um).
Der Hauptunterschied zwischen den Überzugsmassen für Rollen und den Spritz-Überzugsmassen besteht darin, daß die Spritzüberzüge gewöhnlich weniger stark riechende organische Lösungsmittel enthalten. Es wird also das Isophoron, das als Lösungsmittel für Rollenbeschichtungsmassen bevorzugt wird, durch 2-Ethoxyethanolacetat ersetzt, das einen angenehmeren Geruch hat. Auch wird für das Spritzen eine niedrigere Viskosität benötigt (üblicherweise 20 - 25 Sekunden mit einem Nr.-2-Zahn-Becher), so daß der Lösungsmittelanteil erhöht werden kann, um die gewünschte Spritzviskosität zu erhalten.
Es ist bekannt, daß hitzehärtende Acrylharze Fluorkohlenstoff- Überzüge modifizieren können, indem sie ihre Härte und Lösungsmittelbeständigkeit erhöhen; es handelt sich hier z.B. um funktionelle N-Methylol-Acryl-Copolymere. Diese ergeben aber nicht die klarsten Überzüge, weshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen wird, eine Kombination eines hydroxyfunktionellen Acryl-Copolymers mit einem dafür geeigneten Härter zu verwenden. Mit diesen Kombinationen, insbesondere mit einem Aminoplast-Härter, können Überzugsmassen mit besserer Farbe und einem höheren Feststoffgehalt sowie härtere und lösungsmittelbeständigere ausgehärtete Überzüge erhalten werden.
Obwohl Aminoplastharze zum Aushärten des hydroxyfunktionellen Acryl-Copolymers bevorzugt werden, kann man auch andere Härter verwenden, die mit der Hydroxy-Funktionalität reagieren, z.B. Phenoplastharze und blockierte Polyisocyanate.
Üblicherweise werden verschiedene Lösungsmittel zum Verdünnen der erfindungsgemäßen Massen auf die gewünschte Anwendungsviskosität verwendet, z.B. Methylethylketon, Toluol, Xylol, Butylacetat, Ethylacetat und dergl. Die Auswahl erfolgt entsprechend der herrschenden Bedingungen und nach den Präferenzen des Anwenders. Die erfindungsgemäßen Massen haben, wenn sie vor dem Verdünnen auf Anwendungsviskosität versandt werden, einen hohen Harzfeststoffgehalt von mindestens etwa 35 %, vorzugsweise von 40 bis 55 %.
Der Glimmer muß in Form von feinteiligen Plättchen vorliegen, wobei die längste Abmessung vorzugsweise weniger als 100um beträgt. Ein Produkt der Mearl Corporation (New York, NY), das mit Exterior Mearlin Bright White bezeichnet ist, wird bevorzugt. Dieses Produkt enthält 72 bis 78 % Glimmer, der mit 22 bis 28 % Titandioxid beschichtet ist; es hat eine Plättchengröße (längste Abmessung) von 10 bis 3um. Ein weiterer, besonders brauchbarer Glimmer umfaßt die AFFLAIR Perlglanzpigmente der Firma EM Chemicals (Hawthorne, NY).
Die Aluminiumflocken sollen ebenfalls feinteilig sein, wobei alle Flocken vorzugsweise durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 100 mesh (0,15 mm) hindurchgehen. Ein bevorzugtes Handelsprodukt ist Sparkle Silver 3141-ST , eine Aluminiumpaste, die von Silberline Manufacturing Co., Inc., Lansford, PA, hergestellt wird. Die Aluminiumflocken in diesem Produkt blättern nicht ab und sind säurebeständig; 99 % gehen durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 325 mesh (0,044 mm) hindurch.
Was insbesonders den Anteil des Glimmers und der Aluminiumflocken betrifft, so machen diese die Hauptmenge der Pigmentfeststoffe aus. Das Gewichtsverhältnis zwischen Glimmer und Aluminiumflocken zu Harzfeststoffen liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 0,3. Der Glimmer wird vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis zu den Aluminiumflocken von 2:1 bis 5:1 verwendet.
Das Fluorkohlenstoff-Polymer ist vorzugsweise ein Homopolymer von Vinylidenfluorid, d.h. Polyvinylidenfluorid, doch kann man auch Copolymere von Vinylidenfluorid mit einem größeren Anteil an Vinylidenfluorid verwenden. Diese Copolymere enthalten vorzugsweise mindestens 95 Mol-% Vinylidenfluorid. Geeignete Comonomere sind die halogenierten Ethylene, wie symmetrisches Dichlordifluorethylen, 1,1,2-Trifluor-2-chlorethylen, Tetrafluorethylen, Vinylchlorid, Vinylacetat und andere. Obwohl das Vinylidenfluorid-Homopolymer das bevorzugte Fluorkohlenstoffpolymer ist, sind auch die entsprechenden Vinylfluorid-Polymere und -Copolymere (einschließlich der Terpolymere usw.) brauchbar.
Es wurde gefunden, daß das Fluorkohlenstoff-Polymer vorzugsweise in feinteiliger Form vorliegen soll; das Polyvinylidenfluorid ist in dieser Form unter der Bezeichnung Foraflon von Atochem (Glen Rock, NJ) im Handel erhältlich.
Der bevorzugte Anteil der Fluorkohlenstoff-Polymer-Komponente beträgt mindestens etwa 47 % der gesamten Harzfeststoffe, vorzugsweise mindestens 70 %. Das bevorzugte Fluorkohlenstoff- Polmer ist Polyvinylidenfluorid, wobei das Produkt Foraflon bevorzugt wird. Man kann auch Kynar 500 von Pennwalt (King of Prussia, PA) oder das Produkt Solef von Soltex Polymer Corporation (Houston, TX) verwenden.
Das hydroxyfunktionelle Copolymer kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden, solange es ein in Lösungsmitteln lösliches Copolymer von monoethylenischen Monomeren mit mindestens etwa 3 bis etwa 35 % Hydroxymonomer ist. Die Hydroxy-Funktion ist praktisch die einzige reaktive Gruppe im Copolymer, obwohl ein kleiner Anteil an Carboxyl-Funktion zulässig, wenn auch nicht notwendig ist. Der bevorzugte Gehalt an Hydroxy-Monomer beträgt 5 bis 15 %.
Es können verschiedene hydroxyfunktionelle Monomere verwendet werden; vorzugsweise verwendet man einen Hydroxyalkylester einer Monocarbonsäure, wie Acrylsäure oder Methacrylsäure. Die in Betracht gezogenen Alkylgruppen sind in erster Linie solche mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, z.B. Ethyl, Propyl oder Butyl. Das bevorzugte hydroxyfunktionelle Monomer ist 2-Hydroxyethylacrylat. Hydroxyalkylether, z.B. der Hydroxyethylether von Allylalkohol sind ebenfalls brauchbar.
Das hydroxyfunktionelle Copolymer ist vorzugsweise das Copolymer, das durch Lösungs-Copolymerisation von monoethylenisch ungesättigten Monomeren, einschließlich des erforderlichen Anteils von Hydroxyalkylacrylat, in Gegenwart eines freiradikalischen Polymerisationskatalysators erhalten wird. Die anderen Monomeren sind vorzugsweise Acrylester und Methacrylester mit Alkoholen, die 1 bis 12 Kohlenstoffatome, vorzugsweise 1 oder 2 Kohlenstoffatome, enthalten. Besonders bevorzugt bestehen die anderen Monomeren aus mindestens 50 % Methylmethacrylat, wobei der Rest Ethylacrylat ist; besonders bevorzugt werden 55 bis 65 % Methylmethacrylat, Rest Ethylacrylat.
Das hydroxfunktionelle Copolymer kann vorzugsweise in einer Menge von 20 % bis 45 % der gesamten Harzfeststoffe verwendet werden. Der Härter wird in einer Menge verwendet, die ausreicht, um das hydroxyfunktionelle Copolymer auszuhärten, vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15 %, bezogen auf das Gewicht des hydroxyfunktionellen Copolymers.
Der bevorzugte Aminoplast-Härter ist einfach ein Formaldehyd- Kondensat mit einem Amin, vorzugsweise Melamin, wobei ein hitzehärtendes methylolfunktionelles Harz erhalten wird. Obgleich im allgemeinen viele Aminoplastharze, wie Harnstoff- Formaldehyd-Kondensate und Benzoguanamin-Formaldehyd- Kondensate brauchbar sind, ist das Aminoplastharz vorzugsweise ein Polyalkoxymethyl-Melaminharz, worin die Alkoxygruppe 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthält. Geeignete Melamin-Formaldehyd- Kondensate sind ohne weiteres im Handel erhältlich und sind zur Verwendung in organischen Lösungsmitteln gewöhnlich mit niederen Alkoholen verethert, wie es an sich bekannt ist.
Blockierte Isocyanat-Härter sind ebenfalls brauchbar, z.B. Isophorondiisocyanat, das mit Methylethyl-Ketoxim blockiert ist, oder 2,4-Toluoldiisocyanat, das mit Octylalkohol blockiert ist. Die Klasse der blockierten Isocyanat-Härter ist bekannt, und man weiß, daß diese Mittel eine Aushärtung durch Bildung von Urethangruppen mit der Hydroxyfunktion der Überzugsmasse ergeben, wenn die blockierten Isocyanatgruppen beim Ausheizen dissoziieren und aktiv werden.
Alle hier angegebenen Verhältnisse und Anteile beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.
Die flüchtigen Lösungsmittel werden nach der üblichen Praxis für die Formulierung von ausgeheizten Überzügen ausgewählt. So werden Ether-Acetatlösungsmittel und Isophoron bevorzugt (wie noch erläutert wird); Ketone, wie Methylethylketon oder aromatische Kohlenstoffe wie Xylol, werden gewöhnlich verwendet, um die Massen auf die gewünschte Viskosität zu verdünnen.
Die verwendeten anorganischen Pigmente sind vorzugsweise solche, die eine möglichst geringe Opazität erzeugen. So sind Eisenoxidpigmente besonders brauchbar, um eine braune, rote oder gelbe Farbe zu erzeugen. Wenn Titandioxid verwendet wird, so wird sein Anteil herabgesetzt, um eine unerwünschte Unterdrückung des durch den Glimmer und die Aluminiumflocken erzeugten metallischen Aussehens zu verhindern. Ruß ist ebenfalls brauchbar, da er in kleinen Mengen nicht ausreicht, um das metallische Aussehen zu verdecken und ein attraktives und tiefschwarzes Aussehen ergibt. Eine geeignete Rußmenge ist beispielsweise 5 bis 10 Pfund (2,27 bis 4,45 kg) auf 100 Gallonen (378,5 l) Überzugsmasse. Man kann auch ein keramisches Pigment, wie Kupfer-Chrom (Shepherd #1; Cinncinatti, OH) verwenden, das aber teurer ist.
Obwohl saure Katalysatoren in der Masse enthalten sein können, werden sie nicht benötigt, da die Aushärtungstemperaturen für das Polyvinylidenfluorid-Polymer ausreichend hoch sind, d.h. die N-Methylol-Härtung des hydroxyfunktionellen Copolymers erfordert keinen zusätzlichen Katalysator.
Die Erfindung ist im folgenden bevorzugten Ausführungsbeispiel erläutert.

Beispiel

Es werden 60 Pfund (27 kg) feinteiliges Glimmerpigment, das mit etwa 25 % Titandioxid beschichtet ist (es kann ein Produkt der Mearl Corporation, das vorstehend als Mearlin Bright White bezeichnet wurde, verwendet werden), 16 Pfund (8,16 kg) eines säurebeständigen Aluminiumflocken-Pigments (es kann das vorstehend beschriebene Sparkle Silver 3141-ST verwendet werden) in 36 Pfund (16,3 kg) Xylol und 36 Pfund (28,6 kg) 2- Butoxydiethylenglykolacetat vorgemischt. Diese Vormischung wird dann mit 637 Pfund (289 kg) einer 50 %igen Dispersion eines feinteiligen Polyvinylidenfluoridhomopolymers in Isophoron (es kann das feinteilige Polyvinylidenfluorid- Homopolymer von Atochem verwendet werden), und 144 Pfund (65,3 kg) eines hydroxyfunktionellen Copolymers (eine Lösung eines hydroxyfunktionellen Acryl-Copolymers in Dipropylenglykol- Monoacetat mit einem Feststoffgehalt von 55 %) verdünnt. Das hydroxyfunktionelle Acryl-Copolymer ist ein Lösungs-Copolymer aus 25 % Ethylacrylat, 70 % Ethylmethacrylat und 5 % 2- Hydroxyethylacrylat.
Dann werden 15 Pfund (6,8 kg) eines veretherten Melamin- Formaldehyd-Kondensat (90 %ige Lösung in einem organischen Lösungsmitte zugesetzt (es können das Monsanto-Produkt Resimene 740 oder das Produkt Cymel 303 der American Cyanamid, wenn es auf einen Feststoffgehalt von 90 % verdünnt ist) verwendet werden.
Dann werden verschiedene Farbstoffe in kleinen Mengen in Form von Schattierungspasten, d.h. Vordispersionen von Pigmenten in organischen Lösungsmitteln, zugesetzt. Auf diese Weise werden 4 Pfund (1,82 kg) Titandioxid (Rutil), 0,5 Pfund (0,227 kg) Ruß, 0,4 Pfund (0,18 kg) rotes Eisenoxid und 0,5 Pfund (0,227 kg) gelbes Eisenoxid zugesetzt. Diese Schattierungspasten ergeben eine minimale Verfärbung und einen klaren, silberfarbenen Überzug. Die angegebenen Mengen reichen aus, um Unregelmäßigkeiten in dem zu beschichtenden Aluminium sowie Verunreinigungen, die durch verschiedene Bestandteile und durch Kontakt mit den Produktionsmaschinen eingeführt wurden, zu verbergen; der Anteil dieser Farbstoffe ist jedoch zu gering, um deutlich sichtbar zu sein. Als Ergebnis hat die erfindungsgemäße Masse nach dem Aufbringen auf eine Aluminiumplatte und nach dem Ausheizen das Aussehen von versiegeltem, anodisiertem Aluminium.
Die vorstehende Masse ist für die Beschichtung von Rollen durch Umkehrwalzenbeschichtung (etwa 40 Vol.-% Feststoffe) geeignet. Zum Aufspritzen wird weiteres Lösungsmittel, wie Xylol, Toluol, Methylethylketon, 2-Butoxyethanol oder dergleichen bis zu einem Feststoffgehalt von etwa 25 bis 30 Vol.-% zugesetzt. Die gewünschte Viskosität hängt von der Spritzausrüstung und den atmosphärischen Bedingungen ab.
Will man das in der vorstehenden Weise erzeugte klare Aussehen durch eine Farbschattierung modifizieren, so erhöht man den Anteil des zugesetzten Pigments, bis der gewünschte Farbton erreicht ist. Der Anteil des Pigments soll aber nicht so groß sein, daß der Überzug praktisch opak ist, wodurch das Aussehen des anodisierten Aluminiums verlorengehen würde.
Um die Herstellung eines gefärbten Produktes zu erläutern, wurde das vorstehende Beispiel durch Zusatz von 5 Pfund (2,27 kg) Lampenruß auf 100 Gallonen (378,5 l) der vorstehend angegebenen klaren Masse modifiziert. Diese Menge reicht nicht aus, um das Aussehen eines versiegelten anodisierten Überzuges zum Verschwinden zu bringen. Man erhält jedoch einen tiefschwarzen Farbton, ohne daß das transparente metallische Aussehen verlorengeht, das sehr attraktiv ist und das ohne die vorliegende Erfindung schwer zu erzielen ist. In einigen dunkler gefärbten Produkten, die aufgespritzt werden, können die Aluminiumflocken weggelassen werden. Durch Aufspritzen erhält man dickere Filme, und bei den dunkleren Farbtönen ist die Weiße, die durch die Aluminiumflocken bedingt ist, weniger ausgeprägt, weshalb diese entfallen können. Um diese Modifikation der Erfindung zu erläutern, kann man bei Verwendung von 6 bis 8 Pfund (2,72 bis 3,65 kg) Lampenruß auf 100 Gallonen (378,5 l) der vorstehend angegebenen klaren Masse, die unter Abscheidung eines trockenen Films mit einer Dicke von 1,7 bis 2,0 mils (43 bis 51µm) aufgespritzt wird, die Aluminiumflocken weglassen.
Die Ausheiztemperaturen sind nicht kritisch; sie müssen jedoch so hoch sein, daß die Teilchen des Polyvinylidenfluorid-Homopolymers, das teilweise in Lösung und teilweise in Dispersion vorliegt, zu einem zusammenhängenden Film verlaufen. Eine Temperatur von mindestens etwa 450ºF (232ºC) über einen Zeitraum von mindestens etwa 10 Minuten ist für diesen Zweck ausreichend und mehr als ausreichend, um das Hydroxy-Copolymer auszuhärten und um die verbesserte Lösungsmittelbeständigkeit und Härte zu erzeugen. Beim Beschichten von Rollen beträgt die Verweilzeit im Ofen manchmal nur etwa 30 Sekunden, so daß eine Ofentemperatur von 600 bis 800 ºF (316 bis 427ºC) angewendet werden sollte.
Vorzugsweise kann ein Pfund (0,45 kg) eines Mattierungsmittels, wie das Degussa-Produkt OK-412 zugesetzt werden, um den 600-Glanzwert auf 10 bis 20 zu reduzieren; vorzugsweise werden auf 34 Pfund (15,4 kg) einer 30%igen Wachslösung in Xylol, wie Polymekon -Wachs zugesetzt, um die Oberflächenschmierung und auf diese Weise die Kratzfestigkeit zu verbessern. Der Anteil des Mattierungsmittels kann bis auf etwa 10 Pfund (4,54 kg) erhöht werden.
Erfindungsgemäß ist es günstig, Aluminium mit hoher Qualität und Reinheit zu verwenden. Es ist auch erwünscht, das Aluminium vorzubehandeln (Vorbehandlung nach Klasse 1 für Aufspritzen und Vorbehandlung nach Klasse 2 für den Rollenauftrag). Diese Klassen entsprechen der ASTM D-1730.
Die vorstehend angegebenen Arbeitsweisen sind nicht wesentlich für die Erfindung, sondern geben nur Routinemaßnahmen zum Beschichten von Aluminium an, um das beste Ergebnis zu erzielen.

Claims

1. Hitzehärtende Überzugsmasse als Lösung in einem Lösungsmittel, welche aushärtet, um das Aussehen von anodisiertem Aluminium zu ergeben, enthaltend eine Dispersion eines Fluorkohlenstoff-Polymers in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, die mit feinteiligem Glimmer und Aluminiumflocken pigmentiert ist, um eine Kombination der Weiße und der Transparenz mit dem Aussehen von anodisiertem Aluminium zu ergeben, wobei die pigmentierte Dispersion eine Kombination eines hitzehärtbaren, hydroxyfunktionellen, in einem Lösungsmittel löslichen Acryl-Copolymers von monoethylenisch ungesättigten Monomeren, enthaltend 3 bis 35% hydroxyfunktionelles monoethylenisches Monomer und einen Härter hierfür enthält, wobei die Menge des hydroxyfunktionellen Acryl-Copolymers 5 bis 50 Gew.-% der gesamten Harzfeststoffe beträgt und die Menge des Härters 3 bis 30 Gew.-% des hydroxyfunktionellen Acryl- Copolymers ausmacht; um eine hitzehärtende Aushärtung zu erzeugen, die die Härte und die Abriebfestigkeit des Überzugs verbessert; und worin der Glimmer in einem Gewichtsverhältnis zu den Aluminiumflocken von 1:1 bis 6:1 verwendet wird, und der Glimmer und die Aluminiumflocken zusammen in einem Gewichtsverhältnis zu dem Fluorkohlenstoff-Polymer, dem Acryl- Copolymer und dem Härter von 0,05 bis 0,4 verwendet werden; und worin genügend zusätzliches Pigment für eine ausreichende Färbung vorhanden ist, um eine Produktionskontrolle zu ermöglichen, ohne daß die Opazität zu groß wird, um die Weiße und das metallische Aussehen, die durch die Kombination von Glimmer und Aluminiumflocken bedingt sind, zu verbergen.

2. Überzugsmasse nach Anspruch 1, worin der Glimmer mit 10 bis 45% Titandioxid, bezogen auf das Gewicht des beschichteten Glimmers überzogen ist und die Plättchen des Glimmers eine längste Abmessung von weniger als 100µm haben, wobei die Aluminiumflocken säurebeständig sind und durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 100 mesh (0,15 mm) hindurchgehen, wobei ein Mattierungsmittel vorhanden ist, um den Glanz bis in den Bereich von 10 bis 20% Reflektanz (gemessen auf einem 60º- Glanzmeßgerät) zu reduzieren, und wobei ein Wachs zugesetzt ist, um eine Oberflächenschmierung zu erzeugen, die die Kratzfestigkeit erhöht.

3. Überzugsmasse nach Anspruch 1 , worin das Fluorkohlenstoff-Polymer aus feinteiligen Teilchen von Polyvinylidenfluorid-Homopolymer zusammgesetzt ist.

4. Überzugsmasse nach Anspruch 1, worin das hydroyfunktionelle Copolymer aus Acrylmonomeren besteht, das Hydroxy- Monomer ein Alkylacrylat oder -methacrylat mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe darstellt und in einer Menge von 5 bis 15% vorhanden ist, und worin das Copolymer in einer Menge von 20 bis 45%, bezogen auf die gesamten Harzfeststoffe vorhanden ist und mindestens 50% Methylmethacrylat enthält.

5. Überzugsmasse nach Anspruch 1, worin das Fluorkohlenstoff-Polymer aus feinen Teilchen aus Polyvinylidenfluorid- Homopolymer in einer Menge von mindestens etwa 47% der Gesamtfeststoffe zusammengesetzt ist und der Härter ein Aminoplastharz darstellt.

6. Überzugsmasse nach Anspruch 5, worin das Aminoplastharz ein Polyalkoxymethyl-Melaminharz mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen in der Alkoxygruppe darstellt und in einer Menge von 3 bis 30%, bezogen auf das hydroxyfunktionelle Copolymer, vorhanden ist.

7. Überzugsmasse nach Anspruch 1, worin das Fluorkohlenstoff-Polymer eine Dispersion eines Polyvinylidenfluorids in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel darstellt und in einer Menge von mindestens etwa 47% der gesamten Harzfeststoffe vorhanden ist, wobei die Dispersion mit einem feinteiligen Glimmer, der mit 10 bis 45% Titandioxid, bezogen auf das Gewicht des beschichteten Glimmers, überzogen ist und die Plättchen des Glimmers eine längste Abmessung von weniger als 100µm haben, sowie mit Aluminiumflocken pigmentiert sind, um eine Kombination der Weiße und der Transparenz mit dem Aussehen von anodisiertem Aluminium zu ergeben, wobei die Aluminiumflocken säurebeständig sind und durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 100 mesh (0,15 mm) hindurchgehen, wobei die pigmentierte Dispersion ein hydroxyfunktionelles Acryl- Copolymer und einen Aminoplast-Härter hierfür enthält, wobei der Glimmer in einem Gewichtsverhältnis zu den Aluminiumflocken von 1:1 bis 6:1 verwendet wird, und der Glimmer und die Aluminiumflocken zusammen in einem Gewichtsverhältnis zu dem Fluorkohlenstoff-Polymer, dem Acryl-Copolymer und dem Härter von 0,05 bis 0,4 verwendet werden; worin ein Mattierungsmittel, um den Glanz bis in den Bereich von 10 bis 20% Reflektanz (gemessen in einem 60º-Glanzmeßgerät) zu reduzieren, und ein Wachs, um eine Oberflächenschmierung zu erzeugen, die die Kratzfestigkeit erhöht, vorhanden sind.

8. Überzugsmasse nach Anspruch 7, worin das zusätzliche Pigment in einer Menge verwendet wird, um dem Überzug einen tiefen Farbton zu geben, ohne daß die Opazität zu groß wird, um die Weiße und das metallische Aussehen, die durch den Glimmer bedingt sind, zu verbergen.