DE1013814B

DE1013814B - Einkomponenten-Reaktionsgrundierloesung fuer Aluminiumfolien

Info

Publication number: DE1013814B
Application number: DEA21546A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Dr Phil K Broockmann
Original assignee: Aluminium Walzwerke Singen GmbH
Current assignee: Constellium Singen GmbH
Priority date: 1954-11-15
Filing date: 1954-11-15
Publication date: 1957-08-14

Description

Einkomponenten-Reaktionsgrundierlösung für Aluminiumfolien Um die Aufnahmefähigkeit für Lacke und Farben und die Bedruckbarkeit von Aluminiumfolien bis etwa 350 #t Stärke zu verbessern, ist es bekanntlich zweckmäßig, die zu bedruckende Seite mit einer dünnen Zellulosenitrat-, Schellack-, Vinylmischpolymerisat-Lackschicht oder einer Reaktionsgrundierung (Wash-Primer) zu versehen. Diese Schichten brauchen höchstens eine Stärke von 2 g/m2 aufzuweisen. Wenn aber die Aluminiumfolie vor dem Lackieren, dem Überziehen mit Farbe oder dem Bedrucken zuerst auf der Rückseite mit Papier, Kunststoff od. dgl. kaschiert wird, dann genügt oft nicht das Aufbringen einer solchen Schicht zur Verbesserung der Haftfestigkeit von Lacken und Farben, denn selbst eine Reaktionsgrundierung, welche die beste Haftfestigkeit für die später aufzubringenden Lacke oder Farben vermittelt, kann dann oft nicht mehr alle Walzölreste aufnehmen, die als Folge des Kaschierens an die Oberfläche der zu bedruckenden Seite durchgedrungen sind. Auch hartgewalzte Aluminiumfolien können oft nicht einwandfrei für das folgende Aufbringen von Lacken oder Farben obigen Vorbehandlungsverfahren unterzogen werden, weil die Menge der Walzölreste zu hoch ist.
Die Reaktionsgrundierlösungen (Einkomponenten-.,'Wash-Primer«) enthalten neben einem hydroxylgruppenhaltigen acetalisierten Kunstharz als Bindemittel eine oder zwei sauerstoffhaltige anorganische Säuren in hydroxylgruppenhaltigen Lösungsmitteln. Diese Reaktionsgrundierlösungen zeigen von allen lufttrocknenden Lacken die höchste Steigerung der Aluminiumoxydschicht auf den Folien nach beispielsweise 20tägiger Lagerung und vermitteln dadurch eine gute Haftfestigkeit für die Lacke und Farben. Sie sind im Handel erhältlich.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß ein Zusatz von 0,1 bis 5 °/o, vorzugsweise 10/" von organischen (aliphatischen oder aromatischen) hydroxylgruppenhaltigen Säuren oder Estern die Wirksamkeit dieser Reaktionsgrundierlösungen wesentlich verbessert. Diese Säuren und Ester können einzeln oder zu mehreren zugesetzt sein, wobei die Gesamtmenge 5 °/o nicht übersteigen soll.
Nach Zusatz dieser Säuren oder ihren Estern zeigt sich eine Steigerung der durch das Bindemittel und die Zusätze hervorgerufenen Aluminiumoxydschicht bis zu 25 °/o über die Werte, die mit den normalen Reaktionsgrundierlösungen erhalten werden.
Geeignet sind z. B. Glykolsäure, a- und ß-Oxypropionsäure, Oxybuttersäure, Citronensäure, Äpfelsäure, Traubensäure, Weinsäure, Salicylsäure, o-Cumarsäure, Protocatechusäure und andere Oxycarbonsäuren, z. B. die Trioxycarbonsäuren Pyrogallolsäure und Gallussäure, sowie die Oxycarbonsäuren mit Alkoholcharakter, wie Mandelsäure und Tropasäure oder ihre Ester, ebenso die Oxysulfosäuren, beispielsweise die a- und die ß-Naphtholsulfonsäure und die Chromotropsäure. Die Chromotropsäure wird zweckmäßigerweise nur in Mengen unter 0,3 % den Reaktionsgrundierlösungen zugesetzt, da sonst schon nach 48 Stunden eine Gelatinierung stattgefunden hat.
Die verstärkte Aluminiumoxydschicht bewirkt neben der Verbesserung der Haftfestigkeit auch eine gesteigerte Aufnahmefähigkeit für Walzölreste oder riegelt diese Walzölreste ab, so daß die Reaktionsgrundierlösung mit den erfindungsgemäßen Zusätzen ausreicht, um den Lacken und Farben eine gute Haftfestigkeit auf weichen und auf harten Aluminiumfolien zu vermitteln.
Die Behandlung mit der Reaktionsgrundierlösung erfolgt durch Aufspritzen, durch Eintauchen oder durch ein beliebiges anderes Auftragsverfahren. Die Trocknung der Reaktionsgrundierlösung erfolgt vorzugsweise bei Raumtemperatur, sie kann aber auch durch Wärmezufuhr beschleunigt werden.
Es ist bekannt, Kunstharzlacken hydroxylgruppenhaltige Säuren zuzusetzen. Es handelt sich dabei aber nicht um Reaktionsgrundierlösungen der beschriebenen Art, sondern um chlorhaltige Vinylpolymerisatlacke, insbesondere Polyvinylchloridlacke, denen z. B. Citronensäure, Weinsäure, Äpfelsäure zugesetzt werden, um ein Nachdunkeln des auf ein Metall aufgebrachten Lackes oder ein Eindringen des Lackes zu verhindern. Diese Zusätze haben in diesen Lacken keinen Einfluß auf die Haftfestigkeit. Beispiel 1 Eine hartgewalzte Aluminiumfolie wurde mit einer Lösung aus 0,45 g Chromsäureanhydrid 1,0 g Wasser 1,1 g Phosphorsäure (85 °/o) 10,45 g Methyläthylketon 11,0 g Polyvinylbutyral 60,0 g Sprit 15,0 g Butanol -und 1,0 g Milchsäure als erfindungsgemäßem Zusatz grundiert und darauf mit einem Nitrocelluloselack überzogen. Zur Bestimmung der Haftfestigkeit wurde ein Kunststoffklebestreifen auf die lackierte Folie aufgedrückt. Nach dem Abreißen des Klebestreifens wies die Lackschicht keinerlei Beschädigungen auf, während auf einer lackierten Folie, die mit einer Lösung ohne den Milchsäurezusatz grundiert war, die Lackschicht weggerissen wurde.

Beispiel 2 Es ist auch möglich, die Haftfestigkeit der Reaktionsgrundierung durch Bestimmung der auf der Aluminiumoberfläche gebildeten Oxydschicht zu beurteilen, da mit zunehmender Oxydschicht die Haftfestigkeit ansteigt. Zu diesem Zweck wurde eine 0,04 mm starke Aluminiumfolie mit der obenerwähnten Reaktionsgrundierung mit verschiedenen, erfindungsgemäßen Zusätzen bestrichen. Nach 20tägiger Lagerung wurden die Proben entlackt und zur Bestimmung der Oxydschicht vor und nach der Ablösung derselben in einer Phosphorsäure-Chromtrioxyd Lösung gewogen. Die Zusammenstellung der Resultate zeigt deutlich die Steigerung der Oxydschicht und damit der Haftfestigkeit bei den mit Zusätzen versehenen Reaktionsgrundierungen.

Oxydschicht

nach 20tägiger

AI-Folie lackiert mit etwa 3 g/mz Lagerschnitt

mg/m2

Reaktionsgrundierung ohne Zusatz ..... 36

Reaktionsgrundierung mit organischer

Säure (Oxalsäure) an Stelle von Phos-

phorsäure ......................... 35

(Verfärbung)

Reaktionsgrundierung -[- Citronensäure 47

-a- Milchsäure .... 44

" -f- Chromotrop-

säure ......... 42,5

" -E- Salicylsäure ... 45,5

" -!- Salicylsäure-

methylester ... 42

AI-Folie urilackiert (Luftoxydschicht) ... 21

Claims

PATENTANSPRUCH: Einkomponenten-Reaktionsgrundierlösung für Aluminiumfolien, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0;1 bis 5 °/o, vorzugsweise von 10/" von organischen hydroxylgruppenhaltigen Säuren oder ihren Estern, einzeln oder zu mehreren, enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: Farbe und Lack, 1953, S. 144, und 1952, S. 67, linke Spalte; Deutsche Farbenzeitschrift, 1953, S. 482, rechte Spalte, Abs. 4, und 1954, S.28, linke Spalte, Nr. 176; Ind. arid Eng. Crem., 1953, S.2564 bis 2568; USA.-Patentschriften Nr. 2 488 651, 2 439 677.