Pigments métalliques enrobés de polymère.
La présente invention se rapporte à des pigments métalliques enrobés de polymère qui sent utilisés, en particulier, pour fabriquer des peintures se prêtant à l'applica-
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peintures pour produits en matière plastique, de même qu'à un procédé pour produire ces pigments.
Les pigments métalliques ont été beaucoup utilisés pour préparer des peintures pour matériaux de construction, matériels d'éclairage électrique, machines, bateaux, véhicules, automobiles, etc., de même que pour préparer des encres pour <EMI ID=2.1>
D'autre part, la peinture Par voie électrostatique, la peinture à. l'aide de peintures à base aqueuse et la pointure sur matières plastiques ont pris beaucoup d'importance ces.der- nières années en raison de la meilleure efficacité des opérations et de la possibilité de travailler convenablement sans pollution.
Toutefois, l'utilisation des pigments métalliques habituels dans ces nouveaux types de peintures expose à différents inconvénients. Dans la peinture par voie électrostatique, l'entretien de la haute tension nécessaire pour ce type de peinture induit un courant de fuite élevé à cause de la
médiocre résistance offerte par les pigments métalliques habi..
tuels à la tension électrique. En outre, dans les peintures à base aqueuse, les pigments métalliques habituels agissent avec l'eau pendant la conservation et dégagent ainsi de -l'hydrogène parce qu'ils résistent mal à la corrosion en milieu aqueux de sorte que la peinture perd son éclat métallique et noircit. Dans la peinture des matières plastiques, une peinture à cuire ne convient pas parce que les matières plastiques qui doivent être
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un pigment métallique traditionnel ne peut être séchée à basse
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la cohésion de la couche de peinture est médiocre et, en particulier, que l'affinité entre le pigment métallique et le liant
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même après le choix le plus favorable du liant et du solvant organique., Les pigments métalliques utilisés d'habitude pour les peintures pour matières plastiques se présentent sous forme de paillettes et sont normalement enrobés d'acides gras. Lorsque les pigments métalliques habituels sont utilisés dans les peintures pour matières plastiques, ils manifestent une médiocre <EMI ID=6.1>
ci-après résistance à 1 * exfoliation.
Une autre difficulté est que le choc dû à l'électricité statique est parfois ressenti au toucher d'un revêtement de pigment métallique sur un appareil contenant un générateur de haute tension, par exemple un appareil de télévision. La capacité d'éviter ce phénomène est appelée ci-après résistance au choc électrique.
Une autre propriété que doit avoir la peinture pour matière plastique est la résistance au. toucher. Ceci tient
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ture et non par cuisson. Une empreinte digitale se marque dans la couche de peinture et l'endroit touché devient blanc.
Les raisons de ce phénomène n'ont pas été parfaitement élucidées, mais un examen microscopique révèle que le pigment métallique à l'endroit touché est corrodé et que de menues fissures apparaissent dans le liant. Aucune empreinte digitale ne subsiste dans une peinture ayant une bonne résistance au toucher.
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métalliques qui évitent ces inconvénients, de même qu'un procédé pour préparer ces pigments.
L'invention a pour objet des pigments métalliques enrobés de polymère pour des peintures comprenant des particules pigmentaires métalliques enrobées d'un polymère en quantité de 0,1 à 30 parties en poids pour 100 parties en poids du constituant métallique des particules pigmentaires métalliques.
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mère (appelé ci-après "monomère A") comprenant une double liaison polymérisable et au moins un radical époxyde, isolément ou avec au moins un comonomère (appelé ci-après "comonomère B") comprenant une double liaison polymérisable.
Les particules métalliques utilisées aux fins de
�a.
l'invention peuvent être des particules d'aluminium, de cuivre, de zinc, de fer, de nickel ou de leurs alliages. Elles sont habituellement en forme de paillettes, mais l'invention n'est nullement limitée à cette forme de particules.
Le monomère "A" peut être choisi parmi le polybutadiene époxydé , le méthacrylate de glycidyle, l'acrylate de
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divinylbenzène, etc..
Le comonomère polymérisable "B" peut être le styrène,
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crylonitrile, l'acétate de vinyle, le propionate de vinyle, l'acide acrylique, un ester acrylique, l'acide méthacrylique, un ester méthacrylique, l'acide crotonique, l'acide itaconique, l'acide citraconique, l'acide oléique, l'acide maléique, l'anhydride maléique, le divinylbenzène, etc..
Au nombre des esters acryliques qui peuvent être utilisés, il convient de citer l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'ethyle, l'acrylate de n-butyle, l'acrylate de 2-éthylhexyle, l'acrylate de lauryle,.l'acrylate de stéaryle, l'acrylate d'hydroxyéthyle, l'acrylate d'hydroxypropyle, l'acrylate de
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hexyle, le diacrylate du 1,6-hexanediol et le diacrylate du 1,4-butanediol.
Au nombre des esters méthacryliques qui peuvent être utilisés, il convient de citer le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate d'éthyle, le méthacrylate de n-butyle, le méthacrylate de 2-éthylhexyle, le méthacrylate de lauryle, le méthacrylate de stéaryle, le méthacrylate d'hydroxyéthyle, le métha-
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méthacrylate de butoxyéthyle et le méthacrylate de cyclohexyle.
Conformément à l'invention, l'enrobage des particules pigmentaires métalliques au moyen d'un polymère est effectué par dissolution d'un monomère A ou d'un mélange d'un monomère A et d'un comonomère B dans un solvant organique, dispersion des particules métalliques dans la solution, chauffage du système de réaction jusqu'à une température déterminée au préalable et addition d'un initiateur de polymérisation pour amorcer la polymérisation. Au cours de ce procédé, un polymère se dépose sur les particules métalliques. Après la réaction, le pigment métallique ainsi enrobé est filtré, concentré et séparé du système de réaction.
L'essence minérale est préférable comme solvant organique. Toutefois, on peut utiliser aussi les solvants suivants:
des hydrocarbures aliphatiques, comme l'hexane, l'heptane, l'octane et le cyclohexane; des hydrocarbures aromatiques, comme le benzène, le toluène et le xylène; des hydrocarbures halogénés, comme le chlorobenzène, le trichlorôbenzène, le trichloroéthylène et le tétrachloroéthylène; des alcools, comme le méthanol, l'éthanol, le n-propanol et le n-butanol; des cétones, comme la 2-propanone et la 2-butanone; des esters, comme l'acétate d'éthyle et l'acétate de propryle, outre le tétrahydrofuranne, l'éther diéthylique et l'éther éthyl-propylique.
Comme initiateur de polymérisation, on peut utiliser des peroxydes organiques tels que le peroxyde de di-t-butyle, le peroxyde d'acétyle, le peroxyde de benzoyle, le peroxyde de lauroyle, l'hydroperoxyde de cumyle et l'hydroperoxyde de
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azo-bisisobutyronitrile, Toutefois, le dernier composé cité est de loin préféré parce qu'il est pyrolysé à des températures relativement basses.
La température pour la conduite de la polymérisation
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températures tombant au-dessous ou au-dessus de cet intervalle, la vitesse de réaction ou l'efficacité de polymérisation diminue.
La polymérisation est effectuée, de préférence, en atmosphère de gaz inerte, par exemple d'azote, d'hélium ou d'argon, en vue d'une plus grande efficacité de polymérisation.
La quantité de polymère appliqué en enrobage sur les particules pigmentaires métalliques doit être de 0,1 à 30 parties en poids et est, de préférence, de 0,5 à 15 parties en poids pour 100 parties en poids du constituant métallique des particules pigmentaires métalliques. Au-dessous de 0,1 partie en poids, les avantages recherchés ne sont pas obtenus.
Au-delà de 30 parties en poids, les frais de fabrication augmentent sans amélioration sensible de l'efficacité ni de la fonction.
Le rapport pondéral du monomère A au comonomère B est de préférence de 3:10 à 10:10 parce qu'un tel rapport confère au polymère résultant une plus haute densité de réticulation et ainsi, au produit final, les meilleures qualités d'usage nécessaires pour un pigment métallique pour peinture.
Afin de rendre le pigment métallique enrobé de polymère dispersable dans l'eau, une quantité appropriée {environ
10 à 16% de la fraction non volatile du pigment) d'un agent tensio-actif connu doit être ajoutée. L'agent tensio-actif peut être anionique, comme un savon d'acides gras, un sulfate d'alcool à longue chaîna, un sulfate d'éther polyoxyéthyléni-
<EMI ID=17.1> ester d'acide gras de polyoxyéthylène-sorbitan ou un ester d'acide .gras de sorbitan.
Lorsqu'il est désirable de conférer à la couche de peinture sur support en matière plastique une bonne résistance au toucher, il convient d'ajouter une silicone au pigment métallique enrobé de polymère ainsi obtenu. De plus, cette addition confère une bonne capacité de mouillage à la surface
de la couche de peinture qui permet les applications en imprimerie. L'addition d'une silicone est effectuée par dissolution
de celle-ci dans un milieu tel que l'essence minérale, puis dilution de la solution et addition de celle-ci au pigment
enrobé de polymère au cours d'une opération d'homogénéisation habituelle, de manière à ajuster le rapport entre les constituants volatils et les constituants non volatils.
L'apport doit être de 0,5 à 5,4 parties en poids pour
100 parties en poids de constituant non volatil dans le pigment métallique enrobé de polymère. Au-dessous de 0,5 partie en poids, 3.'amélioration de la résistance au toucher est insuffisante. Au-delà de 5,4 parties en poids, l'amélioration est suffisante, mais l'accroissement de prix est plus important et
la couche de peinture obtenue ne se prête pas à l'impression.
Lorsque la couche de peinture appliquée sur matière plastique doit avoir une nuance métallique colorée, la quantité
de polymère appliqué en enrobage sur le pigment métallique
doit être de 0,5 à 3 parties en poids.
La silicone utilisée aux fins de l'invention peut être une huile de silicone ou une résine de silicone. Une huile de silicone appropriée est le diméthylpolysiloxane, une huile de silicone époxydée ou une huile de silicone carboxylée. La
résine de silicone peut être toute résine connue de ce genre.
Le pigment métallique enrobé de polymère conforme à l'invention offre différents avantagea énumérés ci-après pour différentes quantités de polymère d'enrobage.
Si la quantité d'enrobage sur le pigment métallique est de 1,5 partie en poids ou davantage et de préférence de
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ant, métallique du pigment métallique, la peinture obtenue a une bonne résistance à la tension électrique et se prête à l'application par voie électrostatique.
Si la quantité d'enrobage est de 0,5 partie en poids ou davantage et de préférence de 1 partie en poids ou davantage, la peinture obtenue a une bonne stabilité à l'eau lorsqu'elle est utilisée comme peinture à base aqueuse. Cette propriété se vérifie par mesure de la quantité de gaz dégagé et de l'altération de nuance.
Si la quantité d'enrobage est de 0,1 partie en poids ou davantage et de préférence de 0,5 partie en poids ou davan-
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tion.... '
Si la quantité d'enrobage est de 3 parties en poids et
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résistance au choc électrique est à prévoir. L'addition d'une silicone au pigment métallique enrobé de polymère confère une bonne résistance au toucher.
L'invention est davantage illustrée sans être limitée
0
par les exemples suivants, dans lesquels, sauf indication centraire, les quantités sont exprimées en parties en poids. EXEMPLES 1 A 8.-
On introduit 1000 g d'essence minérale dans un ballon à quatre cols d'une capacité de 2 litres. On y ajoute le mono-
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indiqué au tableau,et on agite le contenu du ballon. Au tableau, les abréviations PBEP, MAG, AG, 1,6- et AA désignent, respectivement, le polybutadiène époxydé, le méthacrylate de glyci-dyle, l'acrylate de glycidyle, le diacrylate du 1.6-hexanediol et l'acide acrylique. On ajoute de l'aluminium en paillettes à la solution qu'on agite pour disperser les paillettes uniformément. Les paillettes d'aluminium sont les paillettes HS-2, 1200M et MG-1000, toutes de la Société Toyo Aluminium Co. Ltd. (Au tableau, la grandeur NV indique le pourcentage pondéral de constituant non volatil dans les paillettes). On chauffe le système de réaction jusqu'à une température détermi- née au préalable en atmosphère d'azote. On ajoute ensuite 1 g d'<,<'-azo-bisisobutyronitrile et on laisse la polymérisation progresser dans le système.
La température et la durée de réaction ont les valeurs indiquées au tableau. Après la réaction, on obtient par filtration et concentration du mélange un pigment d'aluminium enrobé de polymère. Le pourcentage de
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indiqué au tableau.
Pour déterminer la quantité de polymère appliqué en enrobage sur le pigment, on lave une fraction du pigment obtenu au n-hexane, on recueille les particules par filtration et on les pulvérise, puis on dissout la fraction métallique de la poudre pigmentaire dans une solution formée d'acide chlorhydrique, d'acide nitrique et d'eau dans un rapport pondéral de 1:1:2. On recueille par filtration le résidu de polymère
qu'on sèche et qu'on pèse. La quantité de polymère appliqué
en enrobage est exprimée au tableau en parties en poids pour
100 parties de constituant non volatil du pigment enrobé de polymère.
On -soumet le pigment résultant à une homogénéisation au moyen d'un mélangeur pour ajuster le pourcentage de constituant non volatil. Dans l'exemple 8, on ajoute une huile de silicone époxydée SF-8411 de la Société Toray Silicone Co., comme silicone au pigment et on homogénéise le mélange. Dans <EMI ID=23.1>
le tableau, la quantité de SF-8411 est indiquée en parties en poids pour 100 parties en poids de constituant non volatil
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après homogénéisation est indiqué au tableau.
TEMOINS 1 ET 2
Le témoin 1 est un pigment d'aluminium (HS-2, Société Toyo Aluminium Co. Ltd.) non enrobé de polymère. Le
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cone SF-8411 comme dans l'exemple 8.
On soumet les pigments enrobés de polymère après homogénéisation et les pigments non enrobés témoins aux six épreuves suivantes. Les résultats des épreuves sont indiqués
au tableau 1.
c EPREUVE 1
Peinture par voie électrostatique
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pigments obtenus en.procédant de la manière suivante: on mélange
80 parties de vernis acrylique (Acrydic 47-712 de la Société
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et 20 parties de mélamine (Super Beckamine J-820 du même fabricant à 60% de constituant non volatil) qui sont deux liants, de façon que le constituant métallique du pigment représente
15 parties en poids pour 100 parties en poids de solides du liant. On dilue le mélange avec un solvant consistant en
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rapport pondéral de 60:25:15, afin que la viscosité mesurée au moyen de la coupe Ford n[deg.] 4 soit de 12 secondes. On applique la peinture résultante sur du fer-blanc à l'aide d'un appareil
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de peinture de 200 ml par minute.
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On disperse 3 g de chaque échantillon de pigment métallique (quantité de constituant métallique du pigment) dans 100 g d'un milieu aqueux formé 3'eau et de butylcellosolve dans un rapport pondéral de 1:4. On conserve la dispersion à
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dégage la dispersion. Celle-ci est indiquée au tableau en ml pour 1 g du constituant métallique du pigment.
EPREUVE 3
Changement de coloration
On pétrit 100 parties de chacun des pigments d'alunium enrobés de polymère avec 3 parties d'éther polyoxyéthylénique d'alkylphénol (Emalgen 906 de la Société KaO Sekken Co.) et 6 parties d'éther polyoxyéthylénique d'alkanol (Emalgen 480 de la Société KaO Sekken Co.). A 48 g du pigment d'aluminium dispersable dans l'eau ainsi obtenu, on ajoute 90 g d'eau distillée, 560 g de vernis acrylique hydrosoluble (Arolon 557N
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non volatil), 150 g de vernis de mélamine- hydrosoluble
(Sumimal M-50W de la Société Sumitomo Chem. Co. Ltd à 78% de constituant non volatil) et 32 g de bleu de phtalocyanine
(bleu NK de la Société Dainippon Ink Co.) et on agite le tout. On conserve la peinture à pigment métallique dispersable dans
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peintures tant avant qu'après conservation à la racle sur une
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de coloration à l'aide d'un colorimètre différentiel.
Résistance à l'exfoliation
On ajoute 5 g (quantité de constituant métallique) de chaque pigment d'aluminium obtenu à 100 g de vernis acryli- <EMI ID=36.1>
à 50% de constituant non volatil). On dilue le mélange avec un solvant formé de toluène et de n-butanol dans un rapport de 9:1, de manière que la viscosité mesurée au moyen de la coupe Ford n[deg.] 4 soit de 16 secondes. On pulvérise la peinture résultante sur une plaque de polystyrène et on la fait sécher à 50[deg.]C pendant 10 minutes pour obtenir une couche de peinture
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l'exfoliation au moyen d'un ruban adhésif en Cellophane d'une largeur de 15 mm en observant si le pigment n'adhère pas au ruban lorsqu'on arrache celui-ci. Cette épreuve vise à vérifier l'affinité entre le liant et le pigment métallique.
EPREUVE 5
Résistance au choc électrique
On soumet la couche de peinture obtenue dans l'épreuve 4 à une vérification de la résistance-au choc électrique en
�''"f�.'�.."...
utilisant un appareil pour la mesure du percement diélectrique. On applique la tension électrique sur la couche de peinture au moyen de deux électrodes distantes de 1 cm. On augmente la tension par incréments de 1 kV jusqu'à 6 kV pour observer sous quelle tension il y a percement du diélectrique. Le tableau indique la tension-maximale appliquée sans percement.
EPREUVE 6
Résistance au toucher
On mélange 1 partie du pigment d'aluminium obtenu dans l'exemple 8 avec 35 parties de vernis acrylique
(Acrydic A-165 de la Société Japan Reichhold Chemicals Inc. à
45% de constituant non volatil)et 62 parties d'un solvant consistant en acétate d'éthyle, en éthylcellosolve et en cyclohexane dans le rapport de 40:30:30. On pulvérise la peinture
à pigment métallique résultant." sur une plaque de polystyrène
et on la fait sécher à 50[deg.]C pendant 20 minutes, de manière à obtenir une pellicule de peinture à pigment métallique d'une
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face de la couche de peinture qu'on laisse reposer ensuite à
40[deg.]C pendant 10 jours dans une humidité relative de 90%. On observe ensuite l'altération éventuelle de la surface de la peinture.
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1.- Pigment métallique pour peintures, caractérisé
en ce qu'il comprend des particules pigmentaires métalliques enrobées d'un polymère, en quantité de-0,1 à 30 parties en poids pour 100 parties en poids du constituant métallique des particules pigment aires métalliques.
Metallic pigments coated with polymer.
The present invention relates to metallic pigments coated with polymer which is used, in particular, to make paints suitable for the application of
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paints for plastic products, as well as a process for producing these pigments.
Metallic pigments have been widely used to prepare paints for building materials, electrical lighting equipment, machinery, boats, vehicles, automobiles, etc., as well as to prepare inks for <EMI ID = 2.1>
On the other hand, painting Electrostatic, painting with. the use of water-based paints and the size of plastics have become very important in recent years due to the improved efficiency of operations and the possibility of working properly without pollution.
However, the use of the usual metallic pigments in these new types of paints exposes to various drawbacks. In electrostatic painting, the maintenance of the high voltage necessary for this type of painting induces a high leakage current due to the
poor resistance offered by metallic pigments.
electric voltage tuels. In addition, in water-based paints, the usual metallic pigments act with water during storage and thus release hydrogen because they are poorly resistant to corrosion in an aqueous medium so that the paint loses its luster. metallic and black. In painting plastics, a baking paint is not suitable because the plastics which must be
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a traditional metallic pigment can only be dried on low
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the cohesion of the paint layer is poor and, in particular, that the affinity between the metallic pigment and the binder
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even after the most favorable choice of binder and organic solvent., The metallic pigments usually used for paints for plastics are in the form of flakes and are normally coated with fatty acids. When the usual metallic pigments are used in paints for plastics, they show poor <EMI ID = 6.1>
below resistance to exfoliation.
Another difficulty is that the shock due to static electricity is sometimes felt when a metallic pigment coating is touched on a device containing a high voltage generator, for example a television set. The ability to avoid this phenomenon is hereinafter called resistance to electric shock.
Another property that plastic paint must have is resistance to. to touch. This holds
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not by cooking. A fingerprint is marked in the paint layer and the affected area turns white.
The reasons for this phenomenon have not been fully elucidated, but a microscopic examination reveals that the metallic pigment at the affected place is corroded and that small cracks appear in the binder. No fingerprint remains in a paint with good resistance to touch.
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which avoid these drawbacks, as well as a process for preparing these pigments.
The subject of the invention is metal pigments coated with polymer for paints comprising metallic pigment particles coated with a polymer in an amount of 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the metallic constituent of the metallic pigment particles.
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mother (hereinafter called "monomer A") comprising a polymerizable double bond and at least one epoxy radical, alone or with at least one comonomer (hereinafter called "comonomer B") comprising a polymerizable double bond.
The metal particles used for the purposes of
� a.
the invention can be particles of aluminum, copper, zinc, iron, nickel or their alloys. They are usually in the form of flakes, but the invention is in no way limited to this form of particles.
The monomer "A" can be chosen from epoxidized polybutadiene, glycidyl methacrylate, acrylate
<EMI ID = 10.1>
divinylbenzene, etc.
The polymerizable comonomer "B" can be styrene,
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crylonitrile, vinyl acetate, vinyl propionate, acrylic acid, an acrylic ester, methacrylic acid, a methacrylic ester, crotonic acid, itaconic acid, citraconic acid, oleic acid , maleic acid, maleic anhydride, divinylbenzene, etc.
Among the acrylic esters which can be used, mention should be made of methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate. stearyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate,
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hexyl, 1,6-hexanediol diacrylate and 1,4-butanediol diacrylate.
Among the methacrylic esters which can be used, mention should be made of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, metha-
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butoxyethyl methacrylate and cyclohexyl methacrylate.
According to the invention, the coating of metallic pigment particles by means of a polymer is carried out by dissolving a monomer A or a mixture of a monomer A and a comonomer B in an organic solvent, dispersion metal particles in the solution, heating the reaction system to a predetermined temperature and adding a polymerization initiator to initiate polymerization. During this process, a polymer is deposited on the metal particles. After the reaction, the metallic pigment thus coated is filtered, concentrated and separated from the reaction system.
Mineral spirits are preferable as organic solvents. However, the following solvents can also be used:
aliphatic hydrocarbons, such as hexane, heptane, octane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene and xylene; halogenated hydrocarbons, such as chlorobenzene, trichlorobenzene, trichlorethylene and tetrachlorethylene; alcohols, such as methanol, ethanol, n-propanol and n-butanol; ketones, such as 2-propanone and 2-butanone; esters, such as ethyl acetate and propryl acetate, in addition to tetrahydrofuran, diethyl ether and ethyl propyl ether.
As the polymerization initiator, organic peroxides such as di-t-butyl peroxide, acetyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, cumyl hydroperoxide and hydroperoxide can be used.
<EMI ID = 14.1>
azo-bisisobutyronitrile, However, the latter compound is far preferred because it is pyrolyzed at relatively low temperatures.
The temperature for carrying out the polymerization
<EMI ID = 15.1>
<EMI ID = 16.1>
temperatures falling below or above this range, the reaction rate or the polymerization efficiency decreases.
The polymerization is carried out, preferably, in an inert gas atmosphere, for example nitrogen, helium or argon, with a view to greater polymerization efficiency.
The amount of polymer applied as a coating on the metallic pigment particles must be 0.1 to 30 parts by weight and is preferably 0.5 to 15 parts by weight per 100 parts by weight of the metallic constituent of the metallic pigment particles. . Below 0.1 parts by weight, the desired advantages are not obtained.
Above 30 parts by weight, manufacturing costs increase without appreciable improvement in efficiency or function.
The weight ratio of monomer A to comonomer B is preferably from 3:10 to 10:10 because such a ratio gives the resulting polymer a higher crosslinking density and thus, to the final product, the best qualities of use necessary for a metallic pigment for painting.
In order to make the metallic pigment coated with polymer dispersible in water, an appropriate amount (approximately
10 to 16% of the non-volatile fraction of the pigment) of a known surfactant should be added. The surfactant can be anionic, such as fatty acid soap, long chain alcohol sulfate, polyoxyethylene ether sulfate,
<EMI ID = 17.1> ester of polyoxyethylene-sorbitan fatty acid or an ester of. Sorbitan fatty acid.
When it is desirable to give the paint layer on a plastic support a good resistance to touch, it is advisable to add a silicone to the metallic pigment coated with polymer thus obtained. In addition, this addition gives good wetting capacity to the surface.
of the paint layer that allows printing applications. The addition of a silicone is carried out by dissolution
of it in a medium such as mineral spirits, then diluting the solution and adding it to the pigment
coated with polymer during a usual homogenization operation, so as to adjust the ratio between the volatile constituents and the non-volatile constituents.
The intake should be 0.5 to 5.4 parts by weight for
100 parts by weight of non-volatile constituent in the metallic pigment coated with polymer. Below 0.5 parts by weight, the improvement in touch resistance is insufficient. Above 5.4 parts by weight, the improvement is sufficient, but the increase in price is greater and
the paint layer obtained is not suitable for printing.
When the layer of paint applied to plastic must have a colored metallic shade, the quantity
of polymer applied as a coating on the metallic pigment
must be 0.5 to 3 parts by weight.
The silicone used for the purposes of the invention can be a silicone oil or a silicone resin. A suitable silicone oil is dimethylpolysiloxane, an epoxidized silicone oil or a carboxylated silicone oil. The
silicone resin can be any known resin of this kind.
The metallic pigment coated with polymer in accordance with the invention offers different advantages listed below for different amounts of coating polymer.
If the amount of coating on the metallic pigment is 1.5 parts by weight or more and preferably
<EMI ID = 18.1>
ant, metallic of the metallic pigment, the paint obtained has good resistance to electric voltage and is suitable for application by electrostatic means.
If the coating amount is 0.5 part by weight or more and preferably 1 part by weight or more, the paint obtained has good water stability when used as an aqueous-based paint. This property is verified by measuring the quantity of gas released and the change in shade.
If the amount of coating is 0.1 part by weight or more and preferably 0.5 part by weight or more
<EMI ID = 19.1>
tion .... '
If the amount of coating is 3 parts by weight and
<EMI ID = 20.1>
resistance to electric shock is to be expected. The addition of a silicone to the metallic pigment coated with polymer gives good resistance to touch.
The invention is further illustrated without being limited
0
by the following examples, in which, unless indicated centrally, the quantities are expressed in parts by weight. EXAMPLES 1 TO 8.-
1000 g of mineral spirits are introduced into a four-necked flask with a capacity of 2 liters. We add the mono-
<EMI ID = 21.1>
indicated in the table, and the contents of the flask are agitated. In the table, the abbreviations PBEP, MAG, AG, 1,6- and AA denote, respectively, epoxidized polybutadiene, glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate and acrylic acid. Aluminum flakes are added to the solution which is stirred to disperse the flakes evenly. The aluminum flakes are HS-2, 1200M and MG-1000 flakes, all from Toyo Aluminum Co. Ltd. (In the table, the quantity NV indicates the percentage by weight of non-volatile constituent in the flakes). The reaction system is heated to a predetermined temperature in a nitrogen atmosphere. Then 1 g of <, <'- azo-bisisobutyronitrile is added and the polymerization is allowed to progress in the system.
The temperature and the reaction time have the values indicated in the table. After the reaction, an aluminum pigment coated with polymer is obtained by filtration and concentration of the mixture. The percentage of
<EMI ID = 22.1>
indicated in the table.
To determine the quantity of polymer applied as a coating on the pigment, a fraction of the pigment obtained is washed with n-hexane, the particles are collected by filtration and pulverized, then the metal fraction of the pigment powder is dissolved in a solution formed hydrochloric acid, nitric acid and water in a weight ratio of 1: 1: 2. The polymer residue is collected by filtration.
that we dry and weigh. The amount of polymer applied
coating is expressed in the table in parts by weight for
100 parts of non-volatile constituent of the polymer-coated pigment.
The resulting pigment is subjected to homogenization using a mixer to adjust the percentage of non-volatile component. In Example 8, an epoxidized silicone oil SF-8411 from the company Toray Silicone Co. is added as silicone to the pigment and the mixture is homogenized. In <EMI ID = 23.1>
the table, the amount of SF-8411 is indicated in parts by weight per 100 parts by weight of non-volatile component
<EMI ID = 24.1>
after homogenization is indicated in the table.
WITNESSES 1 AND 2
Control 1 is an aluminum pigment (HS-2, Toyo Aluminum Co. Ltd.) not coated with polymer. The
<EMI ID = 25.1>
cone SF-8411 as in Example 8.
The pigments coated with polymer are subjected after homogenization and the pigments not coated with controls to the following six tests. The results of the tests are indicated
in table 1.
c TEST 1
Electrostatic painting
<EMI ID = 26.1>
pigments obtained using the following procedure: mixing
80 parts of acrylic varnish (Acrydic 47-712 from the Company
<EMI ID = 27.1>
and 20 parts of melamine (Super Beckamine J-820 from the same manufacturer at 60% non-volatile constituent) which are two binders, so that the metallic constituent of the pigment represents
15 parts by weight per 100 parts by weight of binder solids. The mixture is diluted with a solvent consisting of
<EMI ID = 28.1>
weight ratio of 60:25:15, so that the viscosity measured by means of the Ford cup n [deg.] 4 is 12 seconds. The resulting paint is applied to tinplate using a device
<EMI ID = 29.1>
<EMI ID = 30.1>
200 ml paint per minute.
<EMI ID = 31.1>
3 g of each sample of metallic pigment (amount of metallic constituent of the pigment) are dispersed in 100 g of an aqueous medium formed from water and butylcellosolve in a weight ratio of 1: 4. The dispersion is kept at
<EMI ID = 32.1>
releases the dispersion. This is indicated in the table in ml per 1 g of the metallic constituent of the pigment.
TEST 3
Color change
100 parts of each of the polymer coated alunium pigments are kneaded with 3 parts of polyoxyethylene alkylphenol ether (Emalgen 906 from the company KaO Sekken Co.) and 6 parts of polyoxyethylene alkanol ether (Emalgen 480 from the KaO Sekken Co.). To 48 g of the water-dispersible aluminum pigment thus obtained, 90 g of distilled water are added, 560 g of water-soluble acrylic varnish (Arolon 557N
<EMI ID = 33.1>
non-volatile), 150 g of melamine varnish - water-soluble
(Sumimal M-50W from Sumitomo Chem. Co. Ltd with 78% non-volatile constituent) and 32 g of phthalocyanine blue
(blue NK from the company Dainippon Ink Co.) and the whole is stirred. The metallic pigment dispersible paint is kept in
<EMI ID = 34.1>
paintings both before and after storage with a doctor blade on a
<EMI ID = 35.1>
staining using a differential colorimeter.
Resistance to exfoliation
5 g (quantity of metallic constituent) of each aluminum pigment obtained are added to 100 g of acrylic varnish <EMI ID = 36.1>
50% non-volatile constituent). The mixture is diluted with a solvent formed from toluene and n-butanol in a ratio of 9: 1, so that the viscosity measured by means of the Ford cup n [deg.] 4 is 16 seconds. The resulting paint is sprayed onto a polystyrene plate and dried at 50 [deg.] C for 10 minutes to obtain a layer of paint
<EMI ID = 37.1>
exfoliation by means of Cellophane tape 15 mm wide, observing if the pigment does not adhere to the tape when it is torn off. This test aims to verify the affinity between the binder and the metallic pigment.
TEST 5
Resistance to electric shock
The layer of paint obtained in test 4 is subjected to a verification of the resistance to electric shock by
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using a device for measuring dielectric piercing. The electrical voltage is applied to the paint layer by means of two electrodes 1 cm apart. The voltage is increased in increments of 1 kV up to 6 kV to observe under what voltage there is piercing of the dielectric. The table shows the maximum voltage applied without drilling.
TEST 6
Resistance to touch
1 part of the aluminum pigment obtained in Example 8 is mixed with 35 parts of acrylic varnish
(Acrydic A-165 from Japan Reichhold Chemicals Inc. at
45% non-volatile constituent) and 62 parts of a solvent consisting of ethyl acetate, ethylcellosolve and cyclohexane in the ratio of 40:30:30. We spray the paint
with resulting metallic pigment. "on a polystyrene plate
and it is dried at 50 ° C. for 20 minutes, so as to obtain a film of metallic pigment paint of a
<EMI ID = 38.1>
face of the layer of paint which is then left to rest
40 [deg.] C for 10 days in a relative humidity of 90%. We then observe the possible alteration of the paint surface.
<EMI ID = 39.1>
<EMI ID = 40.1>
<EMI ID = 41.1>
<EMI ID = 42.1>
<EMI ID = 43.1>
1.- Metallic pigment for paints, characterized
in that it comprises metallic pigment particles coated with a polymer, in an amount of from 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the metallic constituent of the metallic pigment particles.