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compositions de revêtement le contenant et
substrats revêtus de telles compositions L'invention concerne une composition filmogène riche en matières solides comprenant un polyester de bas poids moléculaire à fonctionnalité hydroxyle contrôlée,
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Des compositions de revêtement classiques
à base de polyesters sont bien connues dans la technique des produits de finition et comprennent souvent un ou plusieurs constituants à fonction hydroxyle qui <EMI ID=3.1> feuil de peinture polymère. Par exemple, le brevet des
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lier durci par un produit de condensation amine/aldéhyde. Le brevet des E.U.A. N[deg.] 3 535 287 décrit un oligomère de polyester à trois constituants, durci par un poly-
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Toutefois, en étudiant les brevets précités ainsi que la technique antérieure apparentée, on peut voir que dans le domaine des revêtements de polyester, il est souvent nécessaire de sacrifier une propriété désirable pour en renforcer une antre. Par exemple, il est souvent difficile d'obtenir une composition
de revêtement, applicable à des teneurs élevées en matières solides, qui soit en outre tenace, flexible et durable, ou qui ne contienne pas de résine se séparant de la solution par cristallisation à la température ambiante.
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l'en attache maintenant à la diminution des rejets de solvants, on a toujours besoin d'un revêtement qui non seulement puisse être appliqué à des teneurs en matières solides relativement élevées mais que l'on puisse aussi durcir à des températures industriellement acceptables pour obtenir une finition durable, flexible mais dure et résistant aux intempéries.
L'invention concerne une composition de
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du mélange, caractérisée en ce que le mélange représente
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essentiellement :
(a) un polyester-polyol qui est le produit de le réac- <EMI ID=9.1>
diol stériquement empêché contenant deux groupes méthylol attachés chacun directement à une structure
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le rapport molaire acide aromatique/acide aliphatique étant compris entre 2:1 et 10:1, le rapport molaire des composants (1)/(2) étant compris entra 1,3:1 et
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(b) un durcisseur du polyol; et
(c) à raison de 0 à 50% du poids de (a) plus (b), une résine époxyde épichlorhydrine/bisphénol A ou le produit d'estérification de cette résine par un acide monocarboxylique, ou un mélange de ceux-ci.
La composition de revêtement polyester de l'invention, qui est très utile comme finition pour
des automobiles, des accessoires, des meubles en
acier ou m�me pour l'usage industriel général, est composée principalement d'un mélange filmogène et d'un solvant du mélange. Toutefois, elle peut aussi contenir des pigments, un catalyseur de réaction raccourcissant le temps de durcissement, et tous les divers additifs que l'on utilise avantageusement dans les compositions de revêtement pour finitions industrielles ou automobiles. Le mélange filmogène comprend essentiellement
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aminoplaste servant de durcisseur pour le polyol et, facultativement, une résine époxyde ou un enter de résine époxyde et d'acide. Le mélange filmogène Constitue
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du mélange et du solvant.
Le polyester-polyol utilisé dans l'invention constitue 55 à 80% du poids du mélange filmogène
Ce polyol est le produit de condensation du néopentyl-
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revêtement final à la fois de la résistance aux taches et de la dureté. Les diols diprimaires stériquement
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contiennent deux groupée aéthylol attachés directement chacun à une structure d'hydrocarbure aromatique ou
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contient 2 à 8 atones de carbone, en particulier les acides maléique et itaconique. Les acides dicarboxylique aromatiques préférés sont les acides phtalique,
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préférables bien que l'on puisse aussi utiliser
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aromatiques et aliphatiques maie il faut qu'au moins un acide de chaque sorte soit présent. Que l'on utilise
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est spécialement préférable. Il est entendu en outre
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contiennent pas, de préférence, plus de 5 atomes de carbone.
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réacteur habituellement équipé d'un condenseur et d'un agitateur. Des solvants utiles sont par exemple le
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naphtalène et des naphtalènes substituée. Les catalyseurs de réaction peuvent être présents en quantités usuelles et comprennent, par exemple, l'oxyde de dibutylétain, le dilaurate de dibutylétain, l'acide sulfurique,, ou l'un des acides sulfoniques.
On chauffe le mélange à sa température de reflux, habituellement 100 à 300[deg.]C, et on l'y maintient pendant 1 à 8 heures. Pendant ce temps, on retire les
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moléculaire moyen en nombre (déterminé par chromatographie de pernéation sur gel basée sur des étalons polystyrène) de 300 à 1500, de préférence de 400 à 700.
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correspondants.
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bien connues comme agents de réticulation ou durcisseurs.
Des produits particulièrement utiles sont les produits
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elles-mêmes en condensant au moins un aldéhyde avec au moins un des composés suivants : l'urée, la N,N-
<EMI ID=43.1> comme les mélamines et les guanaminee. Parmi les aldéhydes qui conviennent, figurent le formaldéhyde, les
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déhyde, l'a�étaldéhyde, le crotonaldéhyde, et l'acroléine. Le formaldéhyde et ses polymères réversibles sont préférés. Les résines aminoplastes peuvent être alkylées par 1 à 6 molécules d'un alcanol contenant 1 à 6 atomes de carbone. Les alcanols peuvent être des alcanols
à chaîne droite, ramifiée ou cyclique ou. des mélanges de ceux-ci. Des résines aminoplastes préférées sont celles qui sont alkylées par le méthanol, le butanol
ou un mélange de ceux-ci. Les résines mélamine/
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composition de revêtement, le rapport de poids entre le polyester-polyol et la résine aminoplaste sera normalement compris entre 1,5:1 et 4:1 environ.
Le mélange filmogène de l'invention peut aussi
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du polyol et du durcisseur - d'une rénine époxyde ou du produit d'estérification de la résine époxyde par un acide monocarboxylique.
:La. résina époxyde est elle-même le produit
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répond à la formule générale
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dans laquelle n est assez grand pour donner une résine
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2000, de préférence de 850 à 1050- le poids équivalent d'époxyde est le poids unité de résine époxyde qui contient un équivalent d'unité d'époxyde.
Pour former l'ester de résine d'époxyde et d'acide, que l'on peut utiliser au lieu de la résine
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la résine époxyde ci-dessus avec un acide monocarboxylique.
Bien que le choix de l'acide ne soit pas critique,
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sont spécialement préférés ainsi que les acides gras supérieurs contenant 12 à 18 atomes de carbone.
On peut préparer les esters en faisant réagir
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pient fermé équipé d'un agitateur, d'un thermocouple et d'un réfrigérant. On élève graduellement la température par application de chaleur, en commençant l'agitation aussitôt que la résine époxyde fend, jusqu'à
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maintient cette température jusqu'à ce que l'ester obtenu atteigne la fonctionnalité désirée que l'on peut déterminer en prélevant dos échantillons de temps en temps pour mesurer l'indice d'acide de l'ester. A ce point, on refroidit le mélange et on peut le diluer avec ion solvant organique approprié.
Normalement, le polyester-polyol, la résine époxyde et l'ester de résine époxyde et d'acide sont chacun en solution et sont propres à être utilisée directement pour former la composition de revêtement da l'invention en les mélangeant ensemble et au durcisseur.
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il faut utiliser un système à deux constituants. Autrement dit, une solution de polyisocyanate se trouve dans un emballage et une solution de polyester-polyol et, facultativement, de la résine époxyde ou de l'ester
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séparé. On mélange intimement les deux solutions juste
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courte, le polyisocyanate réagissant rapidement sur les groupes hydroxyde du polyol, marne à la température ambiante.
Au lieu du système à deux constituants et deux emballages décrit ci-dessus, on peut préparer une composition de revêtement à un seul emballage si les groupes réactifs du polyisocyanate sont bloqués par
un agent de blocage tels que la méthyl-éthyl-cétoxime. Il n'est plus nécessaire, ainsi, de maintenir le polyester-polyol séparé du polyisocyanate jusqu'au moment de l'utilisation. Lorsqu'on applique la composition de revêtement contenant le polyisocyanate bloqué
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blocage est libéré, permettant au polyisocyanate de réagir sur le polyester.
Quel que soit le procédé par lequel on mélange la composition de revêtement finale, elle contient
40 à 90% en poids du mélange filmogène et <1>0 à 60% en poids d'un solvant du mélange, relativement au poids total du mélange et du solvant. L'un des aspects utiles de l'invention est que l'on peut commodément appli-
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ques dans lesquels on forme chacun des constituants du mélange filmogène.
La composition peut aussi contenir des mélanges de divers diols, de préférence des diols diprimaires stériquement empêchés du genre indiqué plue haut, comme diluants réactifs. Ces matières jouent avantageusement
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lors de l'application, ils ne se volatilisent pas mais se réticulent pour donner le revêtement final.
La composition de revêtement de l'invention peut contenir un catalyseur de durcissement à raison
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lyseurs sont habituellement des composés organométalliques comme le dilaurate de dibutylétain et l'octoate
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de dibutylétain, l'octoate stanneux, l'oléate stanneux, le naphténate de zinc, l'acétylacétonate de vanadium ou l'acétylacétonate de sirconium. D'autres catalyseurs utiles sont des amines tertiaires, par exemple la triéthylènediamine, l'heptaméthyl-isobiguanide,
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et la méthylmorpholine. Lorsqu'on utilise un système
à deux constituants, on peut ajouter le catalyseur soit à la solution de polyisocyanate soit à la solution des autres constituants du mélange filmogène.
Quand le durcisseur est un aminoplaste, le catalyseur peut être un catalyseur acide comme l'acide
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comprennent des phosphates acides comme ceux de méthyle et de butyle, des pyrophosphates acides comme le pyrophosphate de diméthyle, dés esters sulfates d'acide organique, et d'autres acides sulfoniques or-
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La composition de revêtement de l'invention
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pigment/mélange filmogène compris entre 0,005/1 et <EMI ID=68.1>
métalliques, des sulfures, des sulfates, des carbonates, le noir de carbone, la silice, le talc, la terre à porcelaine et des colorants organiques.
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avec le polyester-polyol. On peut par exemple former la pftte par des techniques classiques de broyage sa*.
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par simple agitation aux antres constituants de la
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revêtement peut contenir facultativement, pour augmenter
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ultra-violeta, un antioxydant ou les deux à la foie. Le stabilisant vis-à-vis des U.V. peut être présent
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à divers substrats par tous les procédés d'application classiques, par exemple par pulvérisation, immersion, badigeonnage ou ruissellement. Des substrats que l'on peut avantageusement revêtir de la présente composition sont, par exemple, le métal, l'acier, le bois,
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etc.. Le revêtement est particulièrement approprié
à l'application sur le métal ou l'acier portant ou non une couche primaire. Des usages typiques sont le revêtement de l'acier traité par le phosphate de zinc
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préalablement revêtus de couchée primaires classique?
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vanisé.
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D'autre part, quel que soit le durcisseur utilisé, on peut sécher (durcir) la composition en la chauffant entre
120 et 210[deg.]C pendant 15 à 30 minutes, mais,, si l'on utilise un isocyanate bloqué; 'La température doit
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donnent finalement -un revêtement dur, durable, t résis-
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d'automobiles ou de eamione, du matériel ferroviaire, des appareil* et tous équipements industriels^
Selon un autre aspect, il est possible d'appliquer la présente composition de revêtement en un système à deux couches, en expliquant sur le substrat une première couche pigmentée comme ci-dessus, puis en la recouvrant d'une deuxième couche, non pigmentée.
On peut ainsi communiquer à la finition un brillant ou une apparence améliores relativement à ce que l'on peut obtenir avec une seule Cela est particulièrement désirable lorsqu'on utilise la com-
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lorsqu'on utilise un tel système à deux couches, il faut laisser durcir la première couche jusqu'à ce
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xième couche. Cela empêche normalement le solvant de la deuxième couche d'attaquer la première. Cette attaqua peut entraîner, à l'interface, un mélange des polymères des deux couches, ce qui supprime l'amélioration de brillant ou d'apparence.
KXEKPLE
On prépare comme suit les trois ingrédients suiv&nts
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<EMI ID=90.1> de l'eau d' estérification à partir du réfrigérant et en prélevant de temps en lampe des échantillons pour
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on le filtre. Le produit de réaction résultant, qui
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matières solides du produit) et un poids moléculaire moyen en nombre (chromatographie sur gel) d'environ
570 à 620. La solution de polyeator-polyol a une
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2. Pâte pigmentée
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On introduit la portion 1 dans un récipient en acier inoxydable et on mélange pendant 15 minutes, puis on ajoute la portion 2 en continuant de mélanger 5 minutes de plus. On incorpore alors intimement la
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dans laquelle le mélange filmogène (polyester-polyol, résine époxyde et hexaméthoxyméthylmélamine) représente environ 70% du poids total de mélange filmogène et de solvant. En incluant les pigments, la
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en poids.
On pulvérise la composition (sans air, sous une pression de 16,55 MPa) sur des panneaux de "Bonderite 1000" (acier laminé à froid portant une couche de phosphate de fer) et on cuit les panneaux
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le revêtement a une dureté au crayon de 3H, une
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Les panneaux d'acier revêtus de cet exemple
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reil d'essai de résistance aux chocs Gardner) et le revêtement ne présente pas de fissures visibles lorsqu'on courbe le panneau à 1800 autour d'un mandrin conique variant de 3,2 à 38 mm de diamètre sur une longueur de
203 mm.
On raye jusqu'au métal avec un clou plusieurs des panneaux revêtus et on les place dans une cabine d'essai au brouillard salin où on les expose
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'revêtement depuis la ligne d'entaille est de 4 mm. Au bout de 500 heures, elle est de 7 mm.
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panneaux résistent à des taches de substances courantes telles que la moutarde, le rouge à lèvres et le colorant orange, et ne sont pas attaqués par des solvants courants comme le toluène, le xylène et la méthyléthylcétone.