Verfahren zum Beschichten von Aluminiumoberflächen mit Kunststoffen Nach den amerikanischen Patenten 2710821 und 2728703 werden fertige Kunststoffilme aus Polyvinyl- verbindungen mit Hilfe einer Klebelackschicht auf Metallbleche aufgebracht. Die Notwendigkeit der ge sonderten Herstellung dieser Kunststoffilme bedeutet eine Verteuerung gegenüber denjenigen Verfahren, nach denen der Kunststoff als Lösung oder Paste auf das Metallblech aufgebracht wird. Ausserdem ist es äusserst schwierig, Lufteinschlüsse beim Aufkle ben eines fertigen Kunststoffilmes mit Sicherheit zu vermeiden.
Die Beschichtung von Blechen aus Aluminium oder Aluminiumlegierung mit Polyvinylverbindungen durch Aufbringen des Kunststoffes als Paste hat bis jetzt zu keinen befriedigenden Ergebnissen geführt, weil die Haftfestigkeit ungenügend war. Diese Pasten aus Polyvinylverbindungen werden z.
B. in bekannter Weise durch Vermischen von Polyvinylchlorid, das nach dem Emulsionspolymerisationsverfahren gewon nen wurde, mit einer Mischung von gelatinierenden und nicht gelatinierenden Weichmachern, mit Alte- rungs- und Lichtschutzmitteln, sowie mit Farbstoffen, Pigmenten und, wenn gewünscht, auch mit Treibmit teln zur Erzielung schwammartiger Filme, hergestellt. Nach dem Gelieren im Heizschrank bei ca. 160 180o C härtet diese Paste zu einem Film alus, zeigt aber keine Haftfestigkeit aus dem Aluminiumblech und kann leicht abgezogen werden.
Es wurde bereits vorgeschlagen, das Aluminiumblech vor dem Auf bringen der Paste mit einem haftfestigkeitsverbessern- den Anstrich zu versehen. Es gelang jedoch nicht, die erforderliche Haftfestigkeit zu erreichen.
Es wurde nun gefunden, dass die Haftfestigkeit der als Paste oder flüssige Suspension aufgetragenen Beschichtung aus Polyvinylverbindungen dadurch verbessert wird, dass auf die Aluminiumoberfläche vor dem Aufbringen der Paste oder flüssigen gmpen- sion eine Lösung, die ein Mischpolymerisat aus Vi- nylchlorid, Vinylacetat und Maleinsäure und ein nie drigmolekulares Epoxyharz enthält, aufgebracht und dann Lösungsmittel entfernt wird.
Eine weitere erhebliche Steigerung der Haftfestig keit wird dadurch erzielt, dass man einer Lösung, welche die oben genannten Stoffe enthält, eine Lö sung von linearem unverzweigtem hydroxylgruppen- haltigem Polykondensat aus Terephthalsäure, Glyco- len und Triolen in Glycolsäurebutylester oder Methylglycolacetat zufügt ; es eignet sich nur ein Polykondensat, das eine OH-Zahl von mehr als 200 aufweist und dadurch in beiden Lösungsmitteln lös lich ist.
Es lässt sich unter anderen folgende Lackrezeptur nach<I>Beispiel 1</I> anwenden
EMI0001.0044
Mischpolymerisat <SEP> aus <SEP> Vinylchlorid,
<tb> Vinylacetat <SEP> und <SEP> Maleinsäure <SEP> ... <SEP> 10 <SEP> Gew.-Teile
<tb> Niedrigmolekulares <SEP> Epoxyharz <SEP> ... <SEP> .. <SEP> 10 <SEP> <B> <SEP> </B>
<tb> Polykondensat <SEP> aus <SEP> Terephthalsäure,
<tb> Glycolen <SEP> und <SEP> Triolen <SEP> .. <SEP> .... <SEP> . <SEP> .. <SEP> 2 <SEP> <SEP>
<tb> Dioctylphthalat <SEP> (Weichmacher) <SEP> . <SEP> ..2 <SEP> <SEP>
<tb> Glycolsäurebutylester <SEP> (als <SEP> Lösungs mittel <SEP> für <SEP> das <SEP> Polykondensat) <SEP> 5 <SEP> <SEP>
<tb> Methyläthylketon <SEP> 30 <SEP> <B> <SEP> </B>
<tb> Methylisobutylketon <SEP> .. <SEP> .. <SEP> . <SEP> .
<SEP> 5 <SEP> <B> <SEP> </B>
<tb> Methylglycolacetat <SEP> 36 <SEP> <B> <SEP> </B> Das Polykondensat wird zweckmässigerweise im Glycolsäurebutylester gelöst und danach in die restliche Lösung eingerührt. Der auf diese Weise hergestellte Lack kann auf Aluminiumbleche auf jede übliche Weise aufgebracht werden.
An Stelle des in Glycolsäurebutylester oder Me- thylglycolacetat gelösten Polykondensates aus Te- rephthalsäure, Glycolen und Triolen kann man mit einem ähnlichen Erfolg Chromsäure oder Phosphor säure vorzugsweise in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gew.-Teilen dem Lack zusetzen.
Eine Rezeptur ent hält das folgende<I>Beispiel 2</I>
EMI0002.0009
Mischpolymerisat <SEP> aus <SEP> Vinylchlorid,
<tb> Vinylacetat <SEP> und <SEP> Maleinsäure <SEP> 10 <SEP> Gew: <SEP> Teile
<tb> Niedrigmolekulares <SEP> Epoxyharz <SEP> .. <SEP> . <SEP> 10 <SEP> <SEP> :>
<tb> Methyläthylketon <SEP> . <SEP> ... <SEP> 40 <SEP> <SEP>
<tb> Methylisobutylketon <SEP> .. <SEP> 20 <SEP> > >
<tb> Toluol <SEP> .... <SEP> . <SEP> 20 <SEP> <SEP> :> werden ca. 3 Stunden unter dem Rückflusakühler gekocht. Nach Abkühlung werden 0,5 Gew.-Teile Chromsäure langsam in diesen Lack eingerührt.
Der so erhaltene Lack gewährt eine gute Haft festigkeit auf dem Aluminium.
Fernerhin kann man sowohl an Stelle des Poly- kondensates nach Beispiel 1 als auch der Chromsäure oder der Phosphorsäure hydroxylgruppenhaltige or ganische Säuren wie Salicylsäure oder Milchsäure oder deren Ester zusetzen.
<I>Beispiel 3</I> Dem Lack nach Beispiel 2 werden statt der Chromsäure 0,1 bis 1,5 Gew.-Teile Salicylsäure unter Rühren zugesetzt.
Den die Haftfestigkeit verbessernden Lacken mit Zusatz können auch Pigmente oder andere Füllmittel als Aufrauhungsmittel zugesetzt werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann z. B. wie folgt durchgeführt werden: Man bringt die haft- festigkeitsverbessernden Lacke auf die Aluminium- oberfläche, z. B. auf das Aluminiumblech, in beliebig dicker Schicht auf, trocknet sie und trägt sodann die nach bekannten Verfahren hergestellten Polyvinyl- pasten auf die lackierte Fläche in beliebig starker Schicht, z. B. mit Hilfe eines Filmgiessers, auf.
Die beschichteten Aluminiumteile werden zur Ausgelie- rung erhitzt, vorzugsweise auf 150-180 C während 10 bis 30 min. Bleche und Bänder werden zu diesem Zwecke am besten durch einen Heizkanal gezogen. Nach dem Gelieren der Paste kann der auf diese Weise erzeugte Film noch geprägt, lackiert oder be druckt werden. Wenn es sich darum handelt, Aluminiumprofile oder Aluminiumgussteile mit Polyvinylverbindungen zu beschichten, wird das Auftragen zweckmässig im Tauch- oder im Spritzverfahren durchgeführt.
Dabei ist es zweckmässig, der Paste aus Polyvinylverbindun- gen eine beispielsweise volumenmässig gleiche Menge eines Verdünnungsmittels zuzusetzen, z. B. Benzin mit einem Siedepunkt von 1400 bis 180,1 C ; es ent steht keine Lösung sondern eine flüssige Suspension.
Wenn auf die Aluminiumoberfläche eine schaum artige Kunststoffschicht aus Polyvinylverbindungen aufgetragen worden ist, besteht selbstverständlich die Möglichkeit, die schaumartige Schicht ihrerseits mit einer dichten Kunststoffschicht zu überziehen.
Process for coating aluminum surfaces with plastics According to American patents 2710821 and 2728703, finished plastic films made of polyvinyl compounds are applied to metal sheets with the aid of an adhesive varnish layer. The need for the separate production of these plastic films means that they are more expensive than those methods in which the plastic is applied to the metal sheet as a solution or paste. In addition, it is extremely difficult to avoid air inclusions when sticking a finished plastic film with certainty.
The coating of sheets made of aluminum or aluminum alloy with polyvinyl compounds by applying the plastic as a paste has so far not led to any satisfactory results because the adhesive strength was insufficient. These pastes of polyvinyl compounds are z.
B. in a known manner by mixing polyvinyl chloride, which was won after the emulsion polymerization process, with a mixture of gelatinizing and non-gelatinizing plasticizers, with aging and light stabilizers, as well as with dyes, pigments and, if desired, with propellants to achieve sponge-like films. After gelling in the heating cabinet at approx. 160 180 ° C, this paste hardens to form an alus film, but does not show any adhesive strength from the aluminum sheet and can be easily removed.
It has already been proposed that the aluminum sheet should be provided with a paint that improves adhesion before applying the paste. However, it was not possible to achieve the required adhesive strength.
It has now been found that the adhesive strength of the coating of polyvinyl compounds applied as a paste or liquid suspension is improved by applying a solution, which is a copolymer of vinyl chloride, vinyl acetate and maleic acid, to the aluminum surface before the paste or liquid suspension is applied and a low molecular weight epoxy resin is applied and then solvent is removed.
A further considerable increase in the adhesive strength is achieved by adding a solution of linear, unbranched, hydroxyl-containing polycondensate made from terephthalic acid, glycols and triols in butyl glycolate or methyl glycol acetate to a solution which contains the above-mentioned substances; only a polycondensate is suitable which has an OH number of more than 200 and is therefore soluble in both solvents.
The following paint formulation according to <I> Example 1 </I> can be used, among others
EMI0001.0044
Mixed polymer <SEP> made of <SEP> vinyl chloride,
<tb> vinyl acetate <SEP> and <SEP> maleic acid <SEP> ... <SEP> 10 <SEP> parts by weight
<tb> Low molecular weight <SEP> epoxy resin <SEP> ... <SEP> .. <SEP> 10 <SEP> <B> <SEP> </B>
<tb> polycondensate <SEP> from <SEP> terephthalic acid,
<tb> Glycols <SEP> and <SEP> triplets <SEP> .. <SEP> .... <SEP>. <SEP> .. <SEP> 2 <SEP> <SEP>
<tb> Dioctyl phthalate <SEP> (plasticizer) <SEP>. <SEP> ..2 <SEP> <SEP>
<tb> butyl glycolate <SEP> (as <SEP> solvent <SEP> for <SEP> the <SEP> polycondensate) <SEP> 5 <SEP> <SEP>
<tb> Methyl ethyl ketone <SEP> 30 <SEP> <B> <SEP> </B>
<tb> Methyl isobutyl ketone <SEP> .. <SEP> .. <SEP>. <SEP>.
<SEP> 5 <SEP> <B> <SEP> </B>
<tb> Methyl glycol acetate <SEP> 36 <SEP> <B> <SEP> </B> The polycondensate is expediently dissolved in the butyl glycolate and then stirred into the remaining solution. The paint produced in this way can be applied to aluminum sheets in any conventional manner.
Instead of the polycondensate of terephthalic acid, glycols and triols dissolved in butyl glycolate or methylglycol acetate, chromic acid or phosphoric acid, preferably in an amount of 0.1 to 1.5 parts by weight, can be added to the paint.
The following <I> Example 2 </I> contains a recipe
EMI0002.0009
Mixed polymer <SEP> made of <SEP> vinyl chloride,
<tb> vinyl acetate <SEP> and <SEP> maleic acid <SEP> 10 <SEP> weight: <SEP> parts
<tb> Low molecular weight <SEP> epoxy resin <SEP> .. <SEP>. <SEP> 10 <SEP> <SEP>:>
<tb> methyl ethyl ketone <SEP>. <SEP> ... <SEP> 40 <SEP> <SEP>
<tb> methyl isobutyl ketone <SEP> .. <SEP> 20 <SEP>>>
<tb> Toluene <SEP> .... <SEP>. <SEP> 20 <SEP> <SEP>:> are boiled under the reflux condenser for approx. 3 hours. After cooling, 0.5 part by weight of chromic acid is slowly stirred into this lacquer.
The paint obtained in this way ensures good adhesion to the aluminum.
Furthermore, in place of the polycondensate according to Example 1 and also of chromic acid or phosphoric acid, organic acids containing hydroxyl groups, such as salicylic acid or lactic acid or their esters, can be added.
<I> Example 3 </I> Instead of chromic acid, 0.1 to 1.5 parts by weight of salicylic acid are added to the paint according to Example 2 with stirring.
Pigments or other fillers can also be added as roughening agents to the paints with additives which improve the adhesive strength.
The inventive method can, for. B. can be carried out as follows: The adhesion-improving lacquers are applied to the aluminum surface, e.g. B. on the aluminum sheet, in any thick layer, it dries and then carries the polyvinyl pastes produced by known methods on the painted surface in any thick layer, z. B. with the help of a film caster.
The coated aluminum parts are heated to gel, preferably to 150-180 ° C. for 10 to 30 minutes. For this purpose, sheets and strips are best pulled through a heating duct. After the paste has gelled, the film produced in this way can still be embossed, painted or printed. When it comes to coating aluminum profiles or cast aluminum parts with polyvinyl compounds, the application is expediently carried out by dipping or spraying.
It is useful here to add an amount of a diluent, for example, the same volume in terms of volume, to the paste made from polyvinyl compounds. B. Gasoline with a boiling point of 1400 to 180.1 C; it is not a solution but a liquid suspension.
If a foam-like plastic layer made of polyvinyl compounds has been applied to the aluminum surface, there is of course the possibility of covering the foam-like layer in turn with a dense plastic layer.