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Description jointe à une demande de
BREVET BELGE déposée parla société dite : E. I. DU PONT DE NEMOURS AND
COMPANY ayant pour objet : Additif de réglage des propriétés rhéologiques de compositions de revêtement Qualification proposée : BREVET D'INVENTION
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La présente invention concerne un additif de réglage des propriétés rhéologiques pour des compositions de revêtement à teneur élevée en solides.
Les spécialistes de la technique connaissent bien des compositions de revêtement aqueuses à base de polymères acryliques à poids moléculaires élevés et de résines de mélamine réticulantes comme montré par les brevets des EtatsUnis d'Amérique NO 3 622 651 de Vasta, accordé le 23 novembre 1971, NO 3 841 895 de Hick, accordé le 15 octobre 1974, NO 3 674 734 de Parker, accordé le 4 juillet 1972 et NO 3 637 546 de Parker, accordé le 25 janvier 1972. Ces brevets illustrent des compositions de revêtement de haute qualité mais qui possèdent une teneur en solvant relativement élevée, de façon à posséder de bonnes propriétés d'application et à conférer de bonnes propriétés au fini séché qui en résulte.
Pour utiliser ces compositions dans des régions qui sont soumises à des règlements stricts concernant la pollution de l'air, il est nécessaire de pouvoir disposer d'un équipement permettant de réduire la pollution. Cet équipement est coûteux et augmente l'investissement en capital nécessaire pour une installation et est au surplus d'un fonctionnement onéreux. Toute tentative de réduire la teneur en solvant de ces compositions classiques engendre généralement des finis qui n'ont qu'un médiocre aspect ou qui ne possèdent que des propriétés inacceptables ou qui, à la fois, présentent un médiocre aspect et possèdent des propriétés inacceptables.
Au cours d'efforts destinés à la mise au point de compositions de revêtement à teneur élevée en solides que l'on peut appliquer par mise en oeuvre de techniques de pulvérisation classiques, on a sensiblement réduit le poids moléculaire
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du polymère utilisé dans ces compositions et on a diminué la teneur en solvant des compositions de revêtement en question.
La réduction du poids moléculaire a fait surgir un problème d'aspect médiocre, d'affaissement du fini lors de son application, de son décollement à partir des bords après application et de la cratérisation du fini. Lorsque l'on utilise des pigments sous forme de paillettes d'aluminium dans ces compositions, l'aspect médiocre est provoqué par l'orientation inappropriée des paillettes d'aluminium dans le fini.
Il existe par conséquent un grand besoin de pouvoir disposer d'un additif de réglage des propriétés rhéologiques de compositions de revêtement à teneur élevée en solides qui assure l'existence d'une viscosité réduite dans des conditions de pulvérisation typiques, lorsque l'on applique la composition de revêtement et qui assure l'existence d'une viscosité sensiblement augmentée après application, de manière à empêcher l'affaissement et la cratérisation du fini ainsi obtenu.
De même, l'additif devrait réduire le décollement du fini à partir des bords et conférer une orientation appropriée aux palettes métalliques utilisées dans le revêtement. Les compositions de revêtement à teneur élevée en solides contenant un additif de ce genre posséderont un aspect global qui est acceptable, particulièrement pour des finis extérieurs de véhicules automobiles et de camions.
L'additif de réglage des propriétés rhéologiques pour des compositions de revêtement à teneur élevée en solides, conforme à la présente invention, est essentiellement constitué d'environ (1) 80 à 99,5 % en poids, sur base du poids de. l'additif de réglage des propriétés rhéologiques, de silice colloïdale et (2) 0, 5 à 20 % en poids, sur base du poids de l'additif de réglage des propriétés rhéologiques, de polyvinylpyrrolidone possédant un poids moléculaire moyen d'environ 3.000- 500.000.
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L'additif de réglage des propriétés rhéologiques contient environ 80 à 99,5 % en poids, sur base du poids de l'additif, de silice colloïdale qui peut être de nature hydrophobe ou hydrophile. De préférence, la silice colloïdale est hydrophile et possède un calibre des particules d'environ 0, 2-1.000 millimicrons et une surface active d'environ 50-
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0 1. 200 par gramme. La silice est habituellement constituée d'environ 99,8 % de bioxyde de silicium en poids (sur une base exempte d'humidité) et existe enaggrégats à chaînes ramifiées dans les trois dimensions et possède une surface qui est hydrophile et capable de lier l'hydrogène.
A titre de silice particulièrement préférée, on peut citer une silice pyrogénée colloïdale avec une surface hydrophile possédant une surface active d'environ 100-500 m2 par gramme et un calibre des particules nominal (en présumant que ce soient des particules sphériques) d'environ 5 à 20 millimicrons. Une autre silice préférée est une silice pyrogénée colloïdale possédant une surface hydrophobe ayant une surface active d'environ 100-300 m2 par gramme et dont environ les 2/3 des groupes surfaciques ont réagi sur le diméthyl-siloxane.
Cette silice engendre un bon fini à faible sensibilité à l'eau et est durable.
L'additif de réglage des propriétés rhéologiques contient, en plus de la silice, environ 0,5 à 20 % en poids de polyvinylpyrrolidone possédant un poids moléculaire moyen en poids d'environ 3.000-500. 000. Une polyvinylpyrrolidone préférée possède un poids moléculaire moyen en poids d'environ 100.000-200. 000.
Un additif de réglage des propriétés rhéologiques préféré contient environ 92 à 94 % en poids de silice pyrogénée colloïdale avec une surface hydrophile qui possède une sur-
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p face active d'environ 100-500 par gramme et environ 6 à 8 % en poids de la polyvinylpyrrolidone préférée susmentionnée.
Un autre additif de réglage des propriétés rhéologiques préféré contient environ 92 à 94 % en poids de silice pyrogen
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colloïdale avec une surface hydrophobe qui possède une sur-
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0 face active d'environ 100-500 par gramme et environ 6 à 8 % en poids de polyvinylpyrrolidone possédant un poids moléculaire moyen en poids d'environ 300.000-400. 000.
On peut utiliser des copolymères et terpolymères de la vinylpyrrolidone qui contiennent jusqu'à 50 % en poids d'autres unités polymérisées compatibles. Des monomères typiques que l'on peut utiliser sont les suivantes : acétate de vinyle, chlorure de vinyle, stéarate de vinyle, acrylate de méthyle, styrène, maléate de diéthyl-hexyle, maléate de didodécyle, bis (allylcarbonate) de diéthylène-glycol, anhydride maléique, styrène, n-vinylcarbazole, laurate de vinyle, acrylamide, acétate d'allyle, alcool allylique, acide crotonique, phtalate de diallyle, sulfure de diméthylaminoéthyl-vinyle, diméthylvinyléthynyl-carbinol, divinylbenzène, divinyltétrachlorobenzène, acide itaconique, méthacrylamide, méthoxystyrène, méthylènediacrylamide, méthylvinylcétone, méthylvinylpyrrolidone, isocyanurate de tétraméth81lyle, trichloréthylène,
carbonate de vinylène, vinylimidazole, vinylméthylbenzimidazole, vinylméthyldichlorosilane, vinylméthyloxazolidinone, vinyloxyéthylurée, propionate de vinyle, vinylpyridine, oxyde d'éthylène et vinylsiloxanes.
Les avantages de l'additif de réglage des propriétés rhéologiques dans des compositions de revêtement à teneur élevée en solides sont les suivants : on peut pulvériser la composition à teneur élevée en solides sans qu'elle s'affaisse ni ne coule sur le substrat auquel on l'applique ; lors de la cuisson de la composition après son application, le fini ne se décolle pas des bords du subjectile ; les cratères sont sensiblement réduits ; le fini obtenu possède un bon aspect et un brillant excellent ; lorsque l'on utilise des paillettes métalliques dans la composition, les paillettes sont orientées de manière appropriée et uniformément dispersées dans le fini en donnant une bonne image à deux tons et avec peu ou pas de
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marbrures provoquées par l'agglomération des paillettes
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métalliques.
L'additif de réglage des propriétés rhéologie e e e ques est également stable dans la composition.
Des compositions de revêtement à teneur élevée en solides typiques dans lesquelles on utilise l'additif de réglage des propriétés rhéologiques possèdent une teneur en liant de constituants filmogènes d'environ 40 à 70 % eu poids. Généralement, la composition possède une teneur en liant d'environ 50 à 65 %. La composition contient environ 30 à 60 % en poids d'un véhicule liquide qui est généralement un solvant pour le liant. En outre, la composition contient 0,1 à 10 % en poids, sur base du poids de la composition, d'un additif de réglage des propriétés rhéologiques.
Habituellement, la composition contient environ 0,1 à 30 % en poids de pigment, sur base du poids de la composition.
On peut utiliser l'additif de réglage des propriétés rhéologiques dans une vaste gamme de compositions de revêtement à teneurs élevées en solides, de manière à les faire bénéficier des avantages susmentionnés. Des compositions de revêtement à teneur élevée en solides typiques auxquelles on peut incorporer l'additif de réglage des propriétés rhéologiques, comportent, à titre de liant des constituants filmogènes, les composés qui suivent :
polymères acryliques à groupes réactifs, comme des radicaux hydroxyle, carboxyle, glycidyle ou amide et une résine réticulante, comme une résine de mélamine alkylée ou un polyisocyanate, un mélange de résines acryliques et de polyesters et de résines de réticulation susmentionnées, de résine de polyester à terminaison hydroxylique et d'agents réticulants susmentionnés, de résines époxydées ou d'esters époxydés et de résines réticulantes à base de mélamine alkylées, des résines alkydes avec ou sans groupes aléosiccatifs que l'on peut mélanger à des résines de mélamine alkylées ou à du polyisocyanate ou à tous autres liants filmogènes.
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De préférence, le liant de la composition comprend un polymère acrylique possédant des groupes carboxyle, hydroxyle, amide ou glycidyle et un poids moléculaire moyen en nombre d'environ 500-30.000 et un agent réticulant à base de mélamine alkylée. En général, la composition contient d'environ 0,1 à 2,0 % en poids d'un catalyseur acide, sur base du poids du liant.
Des polymères acryliques qui sont typiquement intéressants contiennent du méthacrylate d'alkyle, de l'acrylate d'alkyle, de l'acrylate d'hydroxyalkyle, du méthacrylate d'hydroxyalkyle et peuvent contenir du styrène, de l'acide acrylique ou de l'acide méthacrylique. On peut également utiliser des monomères amidiques, tels que le méthacrylamide et l'acrylamide, comme aussi des monomères glycidyliques, tels que l'acrylate de glycidyle ou le méthacrylate de glycidyle.
Les polymères acryliques préférés sont ceux d'un méthacrylate d'alkyle dont le radical alkyle contient de 1 à 18 atomes de carbone, d'un acrylate d'alkyle dont le radical alkyle contient de 2 à 18 atomes de carbone et d'un acrylate d'hydroxyalkyle ou d'un méthacrylate d'hydroxyalkyle dont le groupe alkyle contient de 2 à 4 atomes de carbone. Pour former un polymère acrylique qui possède une teneur en radicaux hydroxyle d'environ 2 à 10 % en poids, on utilise une quantité suffisante du méthacrylate ou de l'acrylate d'hydroxyalkyle susmentionné. Le polymère peut également contenir de faibles quantités d'un acide carboxylique éthyléniquement insaturé, comme l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide itaconique, en quantités qui varient de 0,1 à 5 % en poids.
A titre d'acrylates et de méthacrylates d'alkyle typiques que l'on peut utiliser pour préparer les polymères acryliques, on peut citer les produits qui suivent : méthacrylate de méthyle, méthacrylate d'éthyle, méthacrylate de butyle, méthacrylate d'hexyle, méthacrylate de 2-éthylhexyle, méthacrylate de nonyle, méthacrylate de lauryle, méthacrylate de stéaryle,
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méthacrylate de cyclohexyle, méthacrylate d'isodécyle, méthacrylate de propyle, méthacrylate de phényle, méthacrylate d'isobornyle, acrylate d'éthyle, acrylate de propyle, acrylate d'isopropyle, acrylate de butyle, acrylate d'isobutyle, acrylate d'hexyle, acrylate de 2-éthylhexyle, acrylate de nonyle, acrylate de lauryle, acrylate de stéaryle, acrylate de cyclohexyle, acrylate d'isobutyle,
acrylate de phényle, acrylate d'isobornyle et analogues.
On peut également utiliser des monomères qui favorisent l'adhésion dans les polymères acryliques, comme le méthacrylate de diéthyl-aminoéthyle, le méthacrylate de tert.butyl-aminoéthyle, le 3- (2-méthacrylox thyl) -2, 2-spirocyclohexyl oxazolidène et analogues.
Des méthacrylates et acrylates d'hydroxyalkyle typiques que l'on peut utiliser pour préparer les polymères acryliques sont l'acrylate de 2-hydroxyéthyle, l'acrylate de 2-hydroxypropyle, l'acrylate de 2-hydroxybutyle, le méthacrylate de 2-hydroxyéthyle, le méthacrylate de 2-hydroxypropyle, le méthacrylate de 2-hydroxybutyle et analogues.
Les polymères acryliques peuvent contenir environ 0,1 à 30 % en poids d'autres constituants, tels que l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, l'acrylamide et le méthacrylamide, le styrène ou le styrène substitué, comme le méthylstyrène.
Les polymères acryliques utilisés dans la composition de revêtement se préparent par polymérisation en solution conformément à laquelle les monomères sont mélangés au solvant, au catalyseur de polymérisation et, éventuellement, à un agent de transfert de chaîne, le tout étant chauffé à environ 75-150oC pendant 1 à 6 heures, pour former un polymère qui possède, de préférence, un poids moléculaire moyen en nombre d'environ 500-20.000, une teneur en groupes hydroxyle de 2 à 10 % en poids et une température de transition vitreuse d'environ -20 à +250C.
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Pour former des pellicules qui possèdent une propriété physique acceptable à partir de ces polymères acryliques à poids moléculaire relativement faible, les polymères possèdent généralement une teneur en radicaux hydroxyle qui est environ 2 à 3 fois plus élevée que les polymères acryliques utilisés pour la préparation de compositions thermodurcissables classiques. La teneur supérieure en groupes hydroxyle assure l'existence de sites de réticulation supplémentaires et il se forme des pellicules qui possèdent d'excellentes propriétés physiques qui sont équivalentes à et même fréquemment meilleures que celles de pellicules obtenues à partir de compositions acryliques thermodurcissables classiques.
Le poids moléculaire moyen en nombre des polymères acryliques est déterminé par chromatographie de passage à travers gel en utilisant le polyacrylate de méthyle comme standard.
La température de transition vitreuse des polymères se détermine par colorimétrie à analyse différentielle, ou bien on la calcule.
Une technique que l'on a mise en oeuvre avec succès pour la préparation des polymères acryliques consiste en une introduction programmée de monomères, de solvants, de solution de catalyseur et éventuellement d'un agent de transfert de chaîne dans un récipient de polymérisation, à vitesse donnée.
Les introductions programmées doivent se calculer manuellement ou en se servant d'un ordinateur. Cette opération tient compte du poids moléculaire. Eventuellement, on peut terminer les polymères avec l'agent de transfert de chaîne à l'obtention du faible poids moléculaire voulu. De même, si cela se révèle nécessaire, dès que la polymérisation est achevée, on peut chasser les solvants pour accroître la teneur en solides polymères de la solution de polymère ainsi obtenue.
Les solvants typiques que l'on utilise pour préparer le polymère acrylique sont les substances qui suivent :
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toluèné, acétate d'éthyle, acétone, méthylisobutylcétone, méthylamylcétone, méthyléthylcétone, alcool éthylique, essence minérale, acétate d'éther monoéthylique de l'éthylène- glycol et d'autres alcools, cétones, étherg, esters, et hydrocarbures aliphatiques, cycloaliphatiques et aromatiques. On peut également utiliser ce solvant pour amener la viscosité de la composition de revêtement ainsi obtenue à une valeur compatible avec la pulvérisation.
On utilise environ 0,1 à 4 % en poids, sur base du poids des monomères, du catalyseur de polymérisation pour préparer le polymère acrylique. Les catalyseurs typiques sont l'azobis-isobutyronitrile, l'azo-bis (gammadiméthylvaléronitrile), le peroxyde de benzoyle, le pivalate de t-butyle et analogues.
On peut également utiliser un agent de transfert de chaîne pour régler le poids moléculaire du polymère acrylique.
Les agents de transfert de chaîne typiques sont le 2-mercapto- éthanol, le dodécylmercaptan, le benzène-thioéthanol, l'acide mercapto-succinique, le butylmercaptan, le laurylmercaptan, l'acide mercapto-propionique et analogues. Lorsque l'on a recours à un agent de transfert de chaîne, le polymère acrylique ainsi obtenu contient environ 0,5 à 10 % en poids d'un agent de transfert de chaîne.
On utilise une résine réticulante à base de formaldéhyde et de mélamine alkylée dans la composition. La résine de formaldéhyde et de mélamine alkylée que l'on utilise possède un groupe alkyle qui contient généralement de 1 à 4 atomes de carbone. On prépare la résine par mise en oeuvre de techniques classiques, au cours desquelles on fait réagir un alcool, tel que le méthanol, l'éthanol, le propanol, l'isopropanol, le butanol, l'isobutanol, le butanol tertiaire et analogues, sur une résine de formaldéhyde et de mélamine.
La résine peut être monomère ou polymère. Une résine préférée qui donne un fini de haute qualité est l'hexaméthoxyméthylmélamine. Une autre résine intéressante est une méthoxy/ butoxyméthylmélamine.
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Une composition de revêtement à teneur élevée en solides, particulièrement préférée, comprend environ 40 à 70 % en poids d'un liant de constituants filmogènes et un véhicule liquide non aqueux, où le liant des constituants filmogènes est essentiellement constitué de (A) environ 5 à 45 % en poids d'un polymère acrylique à poids moléculaire moyen, possédant un poids moléculaire moyen en nombre, tel que déterminé par chromatographie de passage à travers gel, d'environ 5.000 à 20.000, une teneur en groupes hydroxyle d'environ 2 % à 10 % en poids, une température de transition vitreuse d'environ-20 à +250C et se compose essentiellement :
d'un méthacrylate d'alkyle dont le radical alkyle possède de 1 à 18 atomes de carbone, d'un acrylate, dont le radical alkyle possède de 2 à 4 atomes de carbone et, éventuellement, d'un acrylate d'alkyle dont le radical alkyle possède de 2 à 18 atomes de carbone, ou de styrène et (B) environ 10 à 50 % en poids d'un polymère acrylique à faible poids moléculaire possédant un poids moléculaire moyen en nombre, tel que déterminé de la manière décrite cidessus, d'environ 500-7.500, une teneur en groupes hydroxyle d'environ 2 à 10 % en poids, une température de transition vitreuse d'environ-20 à +250C et se compose essentiellement :
d'un méthacrylate d'alkyle dont le radical alkyle possède de 1 à 18 atomes de carbone, d'un acrylate d'hydroxyalkyle ou d'un méthacrylate d'hydroxyalkyle, dont le radical alkyle possède de 2 à 4 atomes de carbone et, éventuellement, d'un acrylate d'alkyle dont le radical alkyle possède de 2 à 18 atomes de carbone, ou de styrène, où la différence des poids moléculaires des polymères acryliques est d'au moins 3.000 et.
(C) 25 à 45 % en poids d'une résine réticulante de formaldéhyde et de mélamine alkylée, dont le radical alkyle possède de 1 à 4 atomes de carbone et outre les constituants filmogènes susmentionnés, contient
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environ 0, 1-2,0 % en poids d'un catalyseur acide.
Les polymères acryliques intéressants pour cette composition préférée contiennent environ 15 à 82 % en poids d'un méthacrylate d'alkyle dont le radical alkyle possède de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence le méthacrylate de méthyle, 2 à 50 % en poids d'un acrylate d'alkyle dont le radical alkyle possède de 2 à 12 atomes de carbone et 16 à 35 % en poids d'un acrylate d'hydroxyalkyle ou d'un méthacrylate d'hydroxyalkyle, le radical alcoyle de chacun d'entre eux possédant de 2 à 4 atomes de carbone. Ces polymères peuvent contenir jusqu'à 30 % en poids de styrène qui remplace une partie du méthacrylate d'alkyle. Ces polymères peuvent également contenir un acide carboxylique éthyléniquement insaturé.
Des polymères acryliques particulièrement intéressants pour cette composition préférée comprennent environ 10 à 20 % en poids de styrène, 10 à 20 % en poids de méthacrylate de méthyle, 35 à 48 % en poids d'acrylate de butyle, 20 à 30 % en poids d'acrylate d'hydroxyéthyle et 0,1 à 5 % en poids d'acide acrylique et possèdent un poids moléculaire moyen en nombre de 1500-10.000. Les polymères acryliques préférés du type précité contiennent environ 16 % de styrène, 15,8 % de méthacrylate de méthyle, 43 % d'acrylate de butyle, 25 % d'acrylate d'hydroxyéthyle et 0, 2 % d'acide acrylique. Un autre polymère acrylique intéressant contient environ 29 % de styrène, 21 % de méthacrylate de méthyle, 32 % d'acrylate de butyle, 17 % d'acrylate d'hydroxyéthyle et 1 % d'acide acrylique.
Des polymères acryliques à poids moléculaire moyen préférés possèdent un poids moléculaire moyen en nombre d'environ 5.000-10. 000 et des polymères acryliques à faibles poids moléculaires possèdent un poids moléculaire moyen en nombre d'environ 1500 à 4000.
Les compositions susmentionnées peuvent contenir des pigments. On peut introduire ces pigments dans la composition
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en formant d'abord une base de broyage avec le polymère acrylique utilisé dans la combinaison ou avec d'autres polymères compatibles ou dispersants polymères, par mise en oeuvre de techniques classiques, comme un broyage au sable, un broyage par boulets, un broyage par frottement, un broyage entre deux rouleaux, de manière à disperser les pigments.
On mélange la base de broyage aux constituants filmogènes de la manière indiquée dans les exemples qui suivent.
Dans cette composition, on peut utiliser n'importe lesquels des pigments classiques employés dans les compositions de revêtement, comme les suivants : oxydes métalliques, tels que le bioxyde de titane, l'oxyde de zinc, l'oxyde de fer et analogues, hydroxydes de métaux, paillettes métalliques, comme des paillettes d'aluminium, chromates, comme le chromate de plomb, sulfures, sulfates, carbonates, noir de carbone, silice, talc, kaolin, verts et bleux de phtalocyanine, organo-rouges, organo-marrons et autres colorants organiques.
On utilise des pigments à base da paillettes métalliques, comme des paillettes d'aluminium, seuls ou avec les pigments susmentionnés dans les compositions de revêtement suivant l'invention. De manière générale, on utilise environ 0,1 à 5 % en poids de ces pigments à base de paillettes métalliques sur base du poids du liant.
On peut également utiliser, outre les constituants susmentionnés, des plastifiants en proportion de 0,1 à 10 % en poids, sur base du poids du liant, dans les compositions suivant l'invention. Les plastifiants que l'on peut mettre en oeuvre sont, par exemple, le phatlate de butyl-benzyle, le phtalate de dibutyle, le phosphate de triphényle, le phtalate de 2-éthylhexyl-benzyle, le phtalate de dicyclohexyle, le phtalate de diallyle, le phtalate de dibenzyle, le phtalate de butylcyclohexyle, des esters d'acides benzolques mixtes, des esters d'acides gras du pentaeérythritol, le dibenzoate de poly (adipate de propylène), le dibenzoate de
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diéthylène-glycol, le thiodisuccinate de tétrabutyle, le glycolate de butylphtalylbutyle, le citrate d'acétyltributyle,
le sébacate de dibenzyle, le phosphate de tricrésyle, le toluèneéthylsulfamide et le phtalate de diméthylènecyclohexyle.
On peut ajouter une solution de catalyseur acide aux compositions de revêtement pour accroître la vitesse de réticulation de la composition lors du durcissement. En général, on utilise environ 0,1 à 2 % en poids de catalyseur acide sur base du poids du liant. Par exemple, on peut utiliser de l'acide phosphorique ou un phosphate acide d'alkyle dont les radicaux alkyle possèdent de 1 à 12 atomes de carbone, aux fins susmentionnées. Comme phosphates acides d'alkyle typiques, on peut citer le phosphate acide de méthyle, le phosphate acide d'éthyle, le phosphate acide de propyle, le phosphate acide de lauryle et analogues. On peut également utiliser l'acide sulfonique ou un acide sulfonique substitué, tel que l'acide paratoluènesulfonique.
On peut également utiliser des adducts des acides susmentionnés à titre de catalyseurs. Conviennent, par exemple, des résines époxydées que l'on a fait réagir sur l'acide phosphorique ou un phosphate acide d'alkyle, ou sur un acide sulfonique substitué, comme l'acide paratoluènesulfonique.
Des résines époxydées typiques que l'on peut utiliser pour former ces adducts sont les résines "Epon" 828, 1002, 1003, 1004, qui sont des produits de condensation d'épichlorhydrine et de bisphénol A. D'autres composés peuvent s'utiliser pour former des adducts de ces acides, comme les alkyloxazolidines, par exemple la diméthyloxazolidine.
Pour améliorer les propriétés de résistance aux conditions atmosphériques des finis des compostions de revêtement selon l'invention, on peut leur incorporer d'environ 0,1 à 10 ? o en poids, sur base du poids du liant, d'un stabilisant vis-à-vis de la lumière ultra-violette, ou d'une combinaison de stabilisants vis-à-vis de la lumière ultra-violette. On
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peut aussi ajouter environ 0,1 à 5 % en poids, sur base du poids du liant, d'un anti-oxydant. La résistance aux conditions atmosphériques des finis obtenus avec les compositions de revêtement contenant des paillettes d'aluminium est particulièrement augmentée par l'addition d'anti-oxydants et de stabilisants vis-à-vis de la lumière ultra-violette.
De même, on peut ajouter environ 0,1 à 10 % en poids, sur base du poids du liant, de pyrophosphate de fer en même temps que les antioxydants et les stabilisants vis-à-vis de la lumière ultraviolette, dans le but d'améliorer davantage encore la résistance aux conditions atmosphériques des finis. Les antioxydants et stabilisants vis-à-vis de la lumière ultraviolette typiquement intéressants seront décrits dans la suite du présent mémoire.
La composition de revêtement qui contient l'additif
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d'amélioration des propriétés rhéologiques, e e conforme à la présente invention peut être appliquée sur toute une série de subjectiles, comme les métaux, le bois, le verre, les matières plastiques et analogues, par n'importe lesquels des procédés d'application classiques, comme la pulvérisation, la pulvérisation électrostatique, l'immersion, l'étalement à la brosse, le revêtement à la coulée et analogues.
On peut régler la viscosité de la composition pour l'adapter à la mise en oeuvre de n'importe lesquels de ces procédés par l'addition de solvants si cela se révèle nécessaire.
En général, on utilise la composition avec une teneur élevée en solides, ce qui maintient la pollution de l'air à sa valeur minimale.
Les revêtements sont cuits à des températures relativement faibles d'environ 65-140oC pendant environ 15 minutes à 2 heures. Le fini ainsi obtenu possède une épaisseur qui varie de 0,0025 à 0,125 mm, mais, dans la plupart des cas, on utilise un fini d'une épaisseur de 0, 025 à 0,075 mm. Une technique que l'on met en oeuvre pour s'assurer qu'il ne se produira ni boursoufflement, ni cratérisation du fini, consiste
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à permettre aux solvants de s'éliminer vivement pendant environ 15 à 30 secondes avant de pulvériser ou d'appliquer de toute autre manière un second revêtement sur le subjectile, puis d'attendre environ 2 à 10 minutes avant de cuire le revêtement pour permettre à tout solvant résiduel de s'échapper.
Le fini ainsi obtenu possède un brillant élevé et peut être frotté et poli par mise en oeuvre de techniques classiques pour en améliorer l'égalité ou uniformité, l'aspect et le brillant. Le fini adhère parfaitement aux subjectiles de tous types, est dur et résiste aux conditions atmosphériques, aux solvants, aux alcalis, aux éraflures et analogues. Ces caractéristiques rendent la composition particulièrement intéressante comme fini pour véhicules automobiles, camions, avions, machines d'équipement des chemins de fer, les équipements et ouvrages extérieurs, comme les ponts, les réservoirs à eau, les réservoirs à gaz et analogues.
Une autre caractéristique de la présente invention consiste à utiliser les compositions de revêtement contenant l'additif de réglage des propriétés rhéologiques, à titre de fini à revêtement transparent/revêtement coloré pour des subjectiles. Dans ce fini, une couche supérieure à revêtement transparent adhère fermement à une couche de revêtement coloré qui adhère elle-même au subjectile. Le revêtement transparent est une pellicule transparente de la composition de revêtement et le revêtement coloré est la composition de revêtement qui contient des pigments avec un rapport pigment à liant d'environ 1/100 à 150/100 et d'autres additifs.
Le revêtement coloré peut éventuellement contenir environ 0,1 à 10 % en poids, sur base du poids du liant du revêtement coloré, d'un stabilisant vis-à-vis de la lumière ultraviolette. Une autre possibilité réside dans le fait que le revêtement coloré et le revêtement transparent puissent contenir chacun environ 0,1 à 10 % en poids, sur base du poids du liant du revêtement, d'un stabilisant vis-à-vis de la lumière ultra-violette. De même, le revêtement
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transparent ou le revêtement coloré peut contenir environ 0,1 à 5 % en poids, sur base du poids du liant du revêtement, d'un anti-oxydant. Lorsque l'on utilise un anti-oxydant, le rapport du stabilisant vis-à-vis de la lumière ultra-violette à l'anti-oxydant, varie d'environ 1 : 1 à environ 50 : 1.
De préférence, pour former un fini durable, tant le revêtement transparent que le revêtement coloré contiennent environ 5 à 8 % en poids d'un stabilisant vis-à-vis de la lumière ultra-violette et, facultativement, environ 0,1 à 1 % en poids de l'anti-oxydant et le rapport du stabilisant vis-àvis de la lumière ultra-violette à l'anti-oxydant est d'environ 10 : 1.
On peut ajouter du pyrophosphate de fer au revêtement transparent ou au revêtement coloré ou à la fois au revêtement transparent et au revêtement coloré, en les quantités susmentionnées, afin d'accroître la résistance aux conditions atmosphériques. du fini à revêtement transparent/revêtement coloré.
L'épaisseur du revêtement transparent et du revêtement coloré totalement durcis peut varier. En général, le revêtement coloré possède une épaisseur d'environ 0,01 à 0, 0375 mm et, de préférence, de 0,015 à 0,025 mm et le revêtement transparent possède une épaisseur d'environ 0,0125 à 0,15 mm et,
EMI17.1
de préférence, de 0, 02 On peut utiliser n'imtranssarents porte lesquels des pigments/classiques susmentionnés pour la confection du revêtement coloré, y compris les pigments à base de paillettes métalliques. Le revêtement transparent contient également des pigments possédant le même indice de réfraction que le liant du revêtement transparent et ces pigments ont un petit calibre des particules d'environ 0,015 à 50 microns.
Les pigments typiques peuvent s'utiliser en un rapport pondéral pigment à liant d'environ 1/100 vis-à-vis des pigments de silice. Ces pigments possèdent un indice de réfraction d'environ 1,4-1, 61.
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Des stabilisants vis-à-vis de la lumière ultra-violette typique que l'on peut utiliser sont les suivants : benzophénones, telles qu'hydroxydodécyloxybenzophénone, 2, 4-dihydroxybenzophénone, hydroxybenzophénones contenant des groupes sulfonique et analogues, triazines, telles que 2-phényl-4- (2', 4'-dihydroxybenzoyl) - triazoles, 2-hydroxy-3', 5'- (1, 1-diméthylpropyl) phény ! 7benzo- triazole, benzotriazoles substitués, tels qu'hydroxy-phényl- triazoles et analogues, triazines, telles que des dérivés 3, 5-dialkyl-4-hydroxyphényliques de la triazine, des dérivés de diallyl-4-hydroxyphényl-triazines contenant du soufre, hydroxy-phényl-1,3, 5triazine et analogues, benzoates, tels que dibenzoate de diphénylolpropane,
tert.-butylbenzoate de diphénylolpropane et analogues.
D'autres stabilisants vis-à-vis de la lumière ultraviolette que l'on peut utiliser comprennent des (alkyl inférieur)-thiométhylène-phénols, des benzènes substitués, tels que le 1, 3-bis- (2'-hydroxybenzoyl) benzène, des dérivés de métaux de l'acide 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphénylpropionique, des diarylamides de l'acide oxalique asymétriques, des alkylhydroxyphénylthioalcanoates et analogues.
Comme stabilisants vis-à-vis de la lumière ultra-violette particulièrement intéressants que l'on peut employer, on peut citer des amines empêchées de dérivés bipipéridyliques, comme celles décrites dans le brevet des E. U. A NO 4 061 616 de Murayama, accordé le 6 décembre 1977.
A titre d'anti-oxydants typiques que l'on peut utiliser aux fins de la présente invention, on peut citer les substances qui suivent : tétrakis alkylène (di-alkyl hydroxy aryl) alkyl ester alcanes, tel que le tétrakis méthylène 3 (3', 5'-dibutyl- 4'-hydroxyphényl) propionate méthane, produit de la réaction de la t-aminodiphénylamine et du méthacrylate de glycidyle, produit de la réaction de la n-hexyl-N'-phényl-p-phénylène- diamine et du méthacrylate de glycidyle, tétrakis (thioglycolate)
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de pentaerythritol, tris (thioglycolate) de triméthylolpropane, tris (thioglycolate) de triméthyloléthane, N- (4-anilinophényl) acrylamide et analogues.
Une combinaison préférée de stabilisant vis-à-vis de la lumière ultra-violette et d'anti-oxydant est la 2-hydroxy- 4-dodécyloxy-benzophénone ou un 2 (2-hydroxyphényl) benzotriazole substitué et le tétrakis méthylène 3 (3', 5'-dibutyl- 4'-hydroxyphényl) propionate méthane.
On applique le fini à revêtement transparent/revêtement coloré par des techniques de pulvérisation classiques et, de préférence, on applique le revêtement transparent sur le revêtement coloré cependant que le revêtement coloré est encore humide. On peut utiliser d'autres techniques d'application classiques, comme l'étalement à la brosse, l'application au rouleau et la projection électrostatique et analogues. On sèche ensuite le fini aux températures ambiantes ou bien on peut l'utiliser de la manière décrite plus haut.
Les exemples qui suivent illustrent la présente invention.
Dans ces exemples, toutes les parties et pourcentages sont donnés sur une base pondérale, sauf spécification contraire.
On a déterminé les poids moléculaires par chromatographie de passage à travers gel.
EXEMPLE 1
On a confectionné une peinture blanche en mélangeant mutuellement les constituants suivants, dans l'ordre indiqué, dans un récipient de mélange classique :
EMI19.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> en <SEP> poids
<tb> Solution <SEP> de <SEP> stabilisant <SEP> vis-à-vis <SEP> de <SEP> la <SEP> lumière
<tb> ultra-violette <SEP> (25 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides <SEP> de <SEP> 2-/2,-hydroxy-
<tb> 3', <SEP> 5'- <SEP> (1, <SEP> 1-diméthylpropyl) <SEP> phény <SEP> ! <SEP> 7benzotriazole <SEP> 5, <SEP> 75 <SEP>
<tb> Xylène <SEP> 2, <SEP> 68
<tb> Acétate <SEP> d'éthyle <SEP> 5, <SEP> 46 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 20>
EMI20.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> en <SEP> poids
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> silice <SEP> (8,
9 <SEP> % <SEP> de <SEP> silice <SEP> colloïdale
<tb> hydrophile <SEP> pyrogénée <SEP> possédant <SEP> une <SEP> surface
<tb> active <SEP> de <SEP> 200 <SEP> m <SEP> par <SEP> gramme <SEP> et <SEP> un <SEP> diamètre
<tb> moyen <SEP> de <SEP> 120 <SEP> millimicrons, <SEP> 49 <SEP> % <SEP> de <SEP> résine <SEP> de <SEP> 6, <SEP> 70 <SEP>
<tb> formaldéhyde-mélamine <SEP> butylée/totalement <SEP> o,/ <SEP>
<tb> méthylée, <SEP> 42,1 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> d'éther <SEP> monobutylique <SEP> d'éthylène-glycol
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> pigment <SEP> blanc <SEP> (70 <SEP> % <SEP> de <SEP> pigment
<tb> à <SEP> base <SEP> de <SEP> bioxyde <SEP> de <SEP> titane, <SEP> 14 <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> résine <SEP> 27pal
<tb> acrylique <SEP> décrite <SEP> ci-dessous, <SEP> 16 <SEP> % <SEP> de <SEP> methylamyl <SEP> cétone)
<tb> Solution <SEP> Modaflow <SEP> (10 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides <SEP> d'un <SEP> polymère <SEP> acrylique <SEP> d'acrylate <SEP> d'éthyle <SEP> et
<tb> d'acrylate <SEP> de <SEP> 2-éthylhexyle <SEP> dans <SEP> du <SEP> xylène) <SEP> 0, <SEP> 31 <SEP>
<tb> Résine <SEP> de <SEP> formaldéhyde-mélamine <SEP> butylée/
<tb> totalement <SEP> méthylée <SEP> 13, <SEP> 40 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> (75 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides
<tb> dans <SEP> méthylamylcétone <SEP> où <SEP> le <SEP> polymère <SEP> acrylique
<tb> est <SEP> constitué <SEP> de <SEP> styrène, <SEP> de <SEP> méthacrylate <SEP> de
<tb> méthyle, <SEP> d'acrylate <SEP> de <SEP> n-butyle, <SEP> d'acrylate <SEP> 36, <SEP> 34 <SEP>
<tb> d'hydroxyéthyle, <SEP> d'acide <SEP> acrylique,
<SEP> dans <SEP> un
<tb> rapport <SEP> pondéral <SEP> d'environ <SEP> 29/21/32/17/1,
<tb> possédant <SEP> un <SEP> poids <SEP> moléculaire <SEP> moyen <SEP> en <SEP> nombre
<tb> d'environ <SEP> 6.000)
<tb> Méthanol <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> polyvinylpyrrolidone <SEP> (10, <SEP> 6 <SEP> % <SEP> de
<tb> solides <SEP> polymère <SEP> dans <SEP> mélange <SEP> de <SEP> méthanol <SEP> et
<tb> d'eau.
<SEP> (86/14) <SEP> de <SEP> polyvinylpyrrolidone <SEP> possédant <SEP> 0, <SEP> 21
<tb> un <SEP> poids <SEP> moléculaire <SEP> moyen <SEP> en <SEP> poids <SEP> d'environ
<tb> 160.000)
<tb> Solution <SEP> de <SEP> diméthyloxazoline <SEP> (65 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides
<tb> dans <SEP> du <SEP> méthanol) <SEP> 0, <SEP> 44 <SEP>
<tb> Solution <SEP> d'acide <SEP> paratoluènesulfonique <SEP> (33 <SEP> %
<tb> de <SEP> solides <SEP> dans <SEP> du <SEP> méthanol) <SEP> 0, <SEP> 88 <SEP>
<tb> TOTAL <SEP> 100, <SEP> 08 <SEP>
<tb>
EMI20.2
On a réduit la peinture blanche susmentionnée jusqu'à une viscosité dans une cuvette Fisher N02 de 40 secondes, avec
<Desc/Clms Page number 21>
un mélange de xylène et d'acétate d'éthyle.
On a procédé à la pulvérisation électrostatique de la peinture ainsi réduite avec un pistolet de pulvérisation électrostatique Minibell, sur un panneau d'acier phosphaté, revêtu d'une couche d'impression de résine alkyde et on l'a cuite pendant 30mirutes à environ 1250C. La peinture ainsi obtenue manifestait un excellent brillant, une épaisseur de pellicule de peinture sèche d'environ 0,050 mm et ne s'affaissa pas ni ne se décolla du bord du panneau et présentait un nombre minimal de cratères.
On a pulvérisé un second revêtement de la peinture ainsi obtenue sur un panneau séparé) phosphaté et revêtu d'une impression et cuit de la manière décrite plus haut, pour obtenir une pellicule d'environ 0,1 mm qui manifestait un excellent brillant, ne s'affaissa pas ni ne se décolla des bords du panneau et présentait une proportion minimale de cratères.
On a préparé une seconde peinture blanche en utilisant les mêmes quantités des mêmes constituants, à l'exception de l'omission de la solution de polyvinylpyrrolidone. On a réduit la peinture jusqu'à une viscosité convenant à la pulvérisation de la manière décrite plus haut, on l'a appliquée par pulvérisation, réalisée de la manière décrite plus haut, sur un panneau d'acier séparé, phosphaté et porteur d'une impression, tel que décrit plus haut et on a cuit le revêtement ainsi obtenu de façon à parvenir à un fini d'une épaisseur de 0,1 mm. Le panneau ainsi obtenu présentait un fini inacceptable parce que ce fini se décolla de manière importante des bords du panneau et s'affaissa.
On a appliqué une pellicule épaisse (épaisseur de la pellicule sèche 0,2 mm) de la manière décrite plus haut sur un panneau d'acier phosphaté et porteur d'une couche d'impression, séparé et le revêtement ainsi obtenu manifesta les mêmes propriétés inacceptables comprenant affaissement important du fini.
On a préparé une troisième peinture blanche en utilisant
<Desc/Clms Page number 22>
des quantités identiques des mêmes constituants que ceux employés pour former le premier panneau blanc traité de la manière décrite ci-dessus, à l'exception que l'on a substitué une silice colloïdale hydrophobe pyrogénée possédant une surface active de 100-200 m2 par gramme à la silice hydrophile pyrogénée et que l'on a substitué une polyvinylpyrrolidone possédant un poids moléculaire moyen en poids d'environ 360.000 à la polyvinylpyrrolidone possédant un poids moléculaire moyen en poids de 160.000. On a appliqué la peinture ainsi obtenue de la manière décrite plus haut sur des panneaux d'acier portant une couche d'impression, tels que décrits plus haut et on les a cuits dans les mêmes conditions.
La pellicule ainsi obtenue possédait une épaisseur d'environ 0,1 mm, ne s'affaissa pas ni ne se décolla des bords du panneau, la pellicule possédant un bon brillant et un nombre minimal de cratères.
EXEMPLE 2
On a confectionné une peinture métallique bleu foncé en mélangeant mutuellement les constituants suivants dans l'ordre indiqué dans un récipient mélangeur.
EMI22.1
<tb>
<tb>
Parties
<tb> en <SEP> poids
<tb> Xylène <SEP> 3, <SEP> 65 <SEP>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 1, <SEP> 41 <SEP>
<tb> Acétate <SEP> d'éthyle <SEP> 3, <SEP> 70 <SEP>
<tb> Acétate <SEP> d'amyle <SEP> 7, <SEP> 47 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> stabilisant <SEP> vis-à-vis <SEP> des <SEP> U. <SEP> V. <SEP> et
<tb> d'anti-oxydant <SEP> (24 <SEP> 2 <SEP> % <SEP> de <SEP> 2-zU'-hydroxy-3', <SEP> 5'-
<tb> (1,1-diméthylpropyl)phényl] <SEP> benzotriazole;
<SEP> 0,8%
<tb> de <SEP> tétrakis <SEP> [méthylène <SEP> 3-(3',5'-di-t-butyl-4'hydroxyphényl) <SEP> propionate7méthane <SEP> et <SEP> 75 <SEP> % <SEP> de
<tb> toluène"6, <SEP> 48 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> pigment <SEP> bleu <SEP> (8,50 <SEP> % <SEP> de <SEP> pigment
<tb> bleu <SEP> de <SEP> phtalocyanine, <SEP> 55,78 <SEP> % <SEP> du <SEP> polymère
<tb> acrylique <SEP> décrit <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 1 <SEP> et <SEP> 35,72 <SEP> % <SEP> de
<tb> méthylamylcétone) <SEP> 11, <SEP> 19 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 23>
EMI23.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> en <SEP> poids
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> pigment <SEP> violet <SEP> (13,53 <SEP> % <SEP> de
<tb> pigment <SEP> de <SEP> violet <SEP> R''Monastral*', <SEP> 46,49 <SEP> %
<tb> du <SEP> polymère <SEP> acrylique <SEP> décrit <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 1
<tb> et <SEP> 39,
<SEP> 98 <SEP> % <SEP> de <SEP> méthylamylcétone) <SEP> 2, <SEP> 58
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> silice <SEP> hydrqhile <SEP> (décrite <SEP> àl'exemple <SEP> 1) <SEP> 5, <SEP> 89 <SEP>
<tb> Résine <SEP> de <SEP> formaldéhydeemélamine <SEP> butylée/totalement
<tb> méthylëe <SEP> 15, <SEP> 67 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> pyrophosphate <SEP> de <SEP> fer <SEP> (22,2 <SEP> % <SEP> de
<tb> pyrophosphate <SEP> de <SEP> fer, <SEP> 39,64 <SEP> % <SEP> du <SEP> polymère
<tb> acrylique <SEP> décrit <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 1, <SEP> 38, <SEP> 16 <SEP> % <SEP> de
<tb> méthylamylcétone) <SEP> 3,53
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> paillettes <SEP> d'aluminium <SEP> de <SEP> calibre
<tb> moyen <SEP> à <SEP> gros <SEP> (24 <SEP> % <SEP> de <SEP> paillettes <SEP> d'aluminium,
<tb> 33,
<SEP> 81 <SEP> % <SEP> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> de <SEP> poids <SEP> moléculaire
<tb> moyen <SEP> décrite <SEP> ci-dessous, <SEP> 42,19 <SEP> % <SEP> de <SEP> méthylamylcétone) <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> paillettes <SEP> d'aluminium <SEP> de <SEP> calibre
<tb> moyen <SEP> (25 <SEP> % <SEP> de <SEP> paillettes <SEP> d'aluminium, <SEP> 30,27 <SEP> %
<tb> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> telle <SEP> que <SEP> décrite <SEP> plus <SEP> haut
<tb> et <SEP> 44,73 <SEP> % <SEP> de <SEP> méthylaminecétone) <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> de <SEP> poids <SEP> moléculaire
<tb> moyen <SEP> (60 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides <SEP> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> constituée <SEP> de <SEP> styrène, <SEP> de <SEP> méthacrylate <SEP> de <SEP> méthyle,
<tb> d'acrylate <SEP> de <SEP> butyle, <SEP> d'acrylate <SEP> d'hydroxyéthyle,
<tb> d'acide <SEP> acrylique <SEP> dans <SEP> un <SEP> rapport <SEP> pondéral <SEP> 29/12/
<tb> 32/17/1, <SEP> possédant <SEP> un <SEP> poids <SEP> moléculaire <SEP> moyen <SEP> en
<tb> nombre <SEP> de <SEP> 15.000, <SEP> dans <SEP> un <SEP> mélange <SEP> de <SEP> solvants,
<tb> constitué <SEP> d'un <SEP> solvant <SEP> aliphatique, <SEP> de <SEP> butanol,
<tb> d'acétate <SEP> d'éther <SEP> monoéthylique <SEP> de <SEP> l'éthylèneglycol <SEP> et <SEP> d'acétate <SEP> de <SEP> butyle) <SEP> 12, <SEP> 72 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> (décrite <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 1) <SEP> 21, <SEP> 35 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> polymère <SEP> de <SEP> polyvinylpyrrolidone
<tb> (décrit <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 1,
<SEP> poids <SEP> moléculaire <SEP> moyen
<tb> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> 160.000) <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP>
<tb> Méthanol <SEP> 2, <SEP> 00 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> diméthyloxazoline <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP>
<tb> (65 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides <SEP> dans <SEP> du <SEP> méthanol)
<tb>
<Desc/Clms Page number 24>
EMI24.1
<tb>
<tb> Solution <SEP> d'acide <SEP> paratoluènesulfonique
<tb> (33 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides <SEP> dans <SEP> du <SEP> méthanol) <SEP> 0,47
<tb> TOTAL <SEP> 99, <SEP> 11 <SEP>
<tb>
On a réduit la peinture ci-dessus jusqu'à une viscosité à la cuvette de Fisher NO 2 de 40 secondes, avec un mélange de xylène et d'acétate d'éthyle.
On a pulvérisé la peinture ainsi réduite de manière électrostatique, en 2 passes à l'aide d'un pistolet de pulvérisation électrostatique Minibell, sur un panneau en acier phosphaté revêtu d'une couche d'impression en une résine alkyde et, en une passe) à l'aide d'un pistolet de pulvérisation classique. utilisant une atomisation par air.
On a cuit le panneau peint pendant 30 minutes à environ 1250C.
La peinture ainsi obtenue présentait un brillant élevé, un bon réglage des paillettes métalliques, une épaisseur de pellicule peinte sèche d'environ 0,1 mm et ne s'affaissa pas ni ne se décolla du bord du panneau et possédait un nombre minimal de cratères.
On a pulvérisé un second revêtement de la peinture susmentionnée sur un panneau séparé, phosphaté et portant une couche d'impression et on a cuit ce panneau de la manière décrite plus haut, de façon à obtenir une pellicule d'une épaisseur d'environ 0,050 mm qui possédait un excellent brillant, un bon réglage des paillettes métalliques, ne s'affaissa ni ne se décolla des bords du panneau et possédait une quantité minimale de cratères.
On a préparé une peinture en utilisant les mêmes quantités et les mêmes constituants que ceux décrits plus haut, à l'exception de l'ommission de la solution de polyvinylpyrrolidone. On a réduit la viscosité de la peinture jusqu'à la valeur appropriée à la pulvérisation de la manière décrite plus haut, on l'a pulvérisée comme décrit plus haut sur un panneau d'acier séparé, phosphaté et portant une impression, tel que décrit plus haut et on a cuit le panneau
<Desc/Clms Page number 25>
de la manière précédemment décrite, de façon à obtenir un fini d'une épaisseur de 0,1 mm. Le panneau ainsi obtenu était revêtu d'un fini inacceptable parce que ce fini présentait un mauvais réglage des paillettes métalliques, s'était décollé de manière importante des bords du panneau et manifestait un affaissement important.
EXEMPLE 3
On a préparé une peinture métallique de teinte bleu clair en mélangeant mutuellement les constituants suivants, dans l'ordre indiqué :
EMI25.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> en <SEP> poids
<tb> Xylène <SEP> 2, <SEP> 86 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> stabilisant <SEP> vis-à-vis <SEP> des <SEP> U.
<SEP> V.
<tb> et <SEP> d'anti-oxydant <SEP> (telle <SEP> que <SEP> décrite <SEP> à
<tb> l'exemple <SEP> 2) <SEP> 6, <SEP> 05 <SEP>
<tb> Acétate <SEP> de <SEP> butyle <SEP> 3, <SEP> 71 <SEP>
<tb> Ether <SEP> monobutylique <SEP> de <SEP> l'éthylène-glycol <SEP> 3, <SEP> 21 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> pigment <SEP> bleu <SEP> (telle <SEP> que <SEP> décrite
<tb> à <SEP> l'exemple <SEP> 2) <SEP> 2, <SEP> 04
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> pigment <SEP> bleu <SEP> (12 <SEP> % <SEP> de <SEP> pigment
<tb> de <SEP> bleu <SEP> de <SEP> phtalocyanines <SEP> 48 <SEP> % <SEP> du <SEP> polymère
<tb> acrylique <SEP> décrit <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 1 <SEP> et <SEP> 40 <SEP> % <SEP> de
<tb> méthylamylcétone) <SEP> 0, <SEP> 63 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> silice <SEP> hydrophile <SEP> (décrite <SEP> à
<tb> l'exemple <SEP> 1) <SEP> 10,
<SEP> 20 <SEP>
<tb> Résine <SEP> de <SEP> formaldéhyde-mélamine <SEP> butylée/
<tb> totalement <SEP> méthylée <SEP> 13, <SEP> 82 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> paillettes <SEP> d'aluminium <SEP> de
<tb> calibre <SEP> moyen <SEP> (décrite <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 2) <SEP> 7, <SEP> 31 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> de <SEP> poids <SEP> moléculaire <SEP> moyen <SEP> (telle <SEP> que <SEP> décrite <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 2) <SEP> 8, <SEP> 92 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> de <SEP> pyrophosphate <SEP> de <SEP> fer <SEP> (telle <SEP> que
<tb> décrite <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 2) <SEP> 2, <SEP> 82 <SEP>
<tb>
<Desc/Clms Page number 26>
EMI26.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> en <SEP> poids
<tb> Solution <SEP> de <SEP> résine <SEP> acrylique <SEP> (décrite
<tb> à <SEP> l'exemple <SEP> 1) <SEP> 29,
<SEP> 98
<tb> Méthanol <SEP> 1, <SEP> 05 <SEP>
<tb> Butanol <SEP> 0, <SEP> 92 <SEP>
<tb> Acétate <SEP> d'éthyle <SEP> 5, <SEP> 16 <SEP>
<tb> Solution <SEP> de <SEP> polyvinyipyrrolidone <SEP> (telle <SEP> que
<tb> décrite <SEP> à <SEP> l'exemple <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 32
<tb> Solution <SEP> de <SEP> diméthyloxazoline <SEP> (65 <SEP> % <SEP> de
<tb> solides <SEP> dans <SEP> du <SEP> méthanol) <SEP> 0, <SEP> 39 <SEP>
<tb> Solution <SEP> d'acide <SEP> paratoluènesulfonique
<tb> (33 <SEP> % <SEP> de <SEP> solides <SEP> dans <SEP> du <SEP> méthanol) <SEP> 0, <SEP> 44 <SEP>
<tb> TOTAL <SEP> 99, <SEP> 83
<tb>
On a réduit la viscosité de la peinture décrite cidessus jusqu'à une valeur à la cuvette Fisher NO 2 de 40 secondes, à l'aide d'un mélange de xylène et d'acétate d'éthyle.
On a pulvérisé la peinture à viscosité ainsi réduite de la manière décrite à l'exemple 2 sur un panneau d'acier phosphaté porteur d'une impression en résine alkyde et on a ensuite cuit le panneau pendant 30 minutes à environ 1250C.
La peinture ainsi obtenue possédait un bon brillant, un bon réglage des paillettes métalliques, une épaisseur de pellicule de peinture sèche d'environO, 05 mm et ne s'affaissa ni ne se décolla des bords du panneau et possédait un nombre minimal de cratères.
On a pulvérisé un second revêtement de la peinture susmentionnée, de la manière décrite, sur un panneau séparé, phosphaté et porteur d'une couche d'impression et on a cuit le panneau de la manière précédemment décrite en vue d'obtenir une pellicule d'une épaisseur d'environ 0,1 mm qui possédait un brillant excellent, un bon réglage des paillettes métalliques, ne s'affaissa ni ne se décolla des bords du panneau et possédait un nombre minimal de cratères.
<Desc/Clms Page number 27>
On a préparé une peinture en utilisant les mêmes quantités et les mêmes constituants que ceux décrits plus haut, à l'exception de l'omission de la solution de polyvinylpyrrolidone. On a réduit la viscosité de la peinture jusqu'à une valeur convenant à la pulvérisation, de la manière décrite plus haut, on a appliqué la peinture ainsi obtenue par pulvérisation sur un panneau d'acier séparé, phosphaté et porteur d'une impression, tel que décrit plus haut et on a cuit le panneau de la manière précitée de façon à obtenir un fini d'une épaisseur de 0,05 mm. Le panneau ainsi obtenu présentait un mauvais réglage des paillettes métalliques, manifestait un décollement important des bords du panneau ainsi qu'un affaissement.
On a appliqué une pellicule épaisse (épaisseur de la pellicule sèche 0,1 mm) de la manière décrite plus haut, sur un panneau d'acier séparé, phosphaté et porteur d'une impression, et ce panneau possédait les mêmes propri- étés inacceptables, y compris un affaissement excessif.
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Description attached to a request for
BELGIAN PATENT filed by the company known as: E. I. DU PONT DE NEMOURS AND
COMPANY having for object: Additive for adjusting the rheological properties of coating compositions Qualification proposed: PATENT OF INVENTION
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The present invention relates to an additive for adjusting rheological properties for coating compositions with a high solids content.
Those skilled in the art are well aware of aqueous coating compositions based on high molecular weight acrylic polymers and crosslinking melamine resins as shown by US Patents No. 3,622,651 to Vasta, granted November 23, 1971, NO 3 841 895 by Hick, granted October 15, 1974, NO 3 674 734 by Parker, granted July 4, 1972 and NO 3 637 546 by Parker, granted January 25, 1972. These patents illustrate high quality coating compositions but which have a relatively high solvent content, so as to have good application properties and to give good properties to the resulting dried finish.
To use these compositions in regions which are subject to strict regulations concerning air pollution, it is necessary to have equipment which makes it possible to reduce pollution. This equipment is expensive and increases the capital investment required for an installation and is moreover costly to operate. Any attempt to reduce the solvent content of these conventional compositions generally results in finishes which have only a poor appearance or which have only unacceptable properties or which, at the same time, present a poor appearance and have unacceptable properties.
Molecular weight has been reduced significantly during efforts to develop high solids coating compositions which can be applied by conventional spraying techniques.
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of the polymer used in these compositions and the solvent content of the coating compositions in question has been reduced.
The reduction in molecular weight has given rise to a problem of poor appearance, of sagging of the finish during application, of detachment from the edges after application and of the craterization of the finish. When pigments in the form of aluminum flakes are used in these compositions, the poor appearance is caused by the improper orientation of the aluminum flakes in the finish.
There is therefore a great need to have available an additive for adjusting the rheological properties of coating compositions with a high solids content which ensures the existence of a reduced viscosity under typical spraying conditions, when applying the coating composition and which ensures the existence of a substantially increased viscosity after application, so as to prevent sagging and craterization of the finish thus obtained.
Likewise, the additive should reduce the detachment of the finish from the edges and give appropriate orientation to the metal pallets used in the coating. High solids coating compositions containing such an additive will have an overall appearance which is acceptable, particularly for exterior finishes of motor vehicles and trucks.
The rheological control additive for high solids coating compositions according to the present invention consists essentially of (1) 80 to 99.5% by weight, based on the weight of. the rheological properties control additive, colloidal silica and (2) 0.5 to 20% by weight, based on the weight of the rheological properties control additive, of polyvinylpyrrolidone having an average molecular weight of approximately 3,000 - 500,000.
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The rheological properties control additive contains about 80 to 99.5% by weight, based on the weight of the additive, of colloidal silica which may be hydrophobic or hydrophilic in nature. Preferably, the colloidal silica is hydrophilic and has a particle size of about 0.2-1000 millimicrons and an active surface of about 50-
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0 1.200 per gram. Silica usually consists of about 99.8% silicon dioxide by weight (on a moisture-free basis) and exists in three-dimensional branched chain aggregates and has a surface that is hydrophilic and capable of binding hydrogen.
As particularly preferred silica, there may be mentioned a colloidal fumed silica with a hydrophilic surface having an active surface of approximately 100-500 m 2 per gram and a nominal particle size (assuming that they are spherical particles) of approximately 5 to 20 millimicrons. Another preferred silica is a colloidal fumed silica having a hydrophobic surface having an active surface of approximately 100-300 m 2 per gram and of which approximately 2/3 of the surface groups have reacted with dimethyl siloxane.
This silica creates a good finish with low sensitivity to water and is durable.
The rheological properties control additive contains, in addition to silica, approximately 0.5 to 20% by weight of polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of approximately 3,000-500. 000. A preferred polyvinylpyrrolidone has a weight average molecular weight of about 100,000-200. 000.
A preferred rheological control additive contains about 92 to 94% by weight of colloidal fumed silica with a hydrophilic surface which has an over-
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p active face of approximately 100-500 per gram and approximately 6 to 8% by weight of the aforementioned preferred polyvinylpyrrolidone.
Another preferred rheological control additive contains about 92 to 94% by weight of pyrogenic silica
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colloidal with a hydrophobic surface which has an over-
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0 active face of approximately 100-500 per gram and approximately 6 to 8% by weight of polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of approximately 300,000-400. 000.
Copolymers and terpolymers of vinylpyrrolidone which contain up to 50% by weight of other compatible polymerized units can be used. Typical monomers which can be used are the following: vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl stearate, methyl acrylate, styrene, diethylhexyl maleate, didodecyl maleate, diethylene glycol bis (allylcarbonate), maleic anhydride, styrene, n-vinylcarbazole, vinyl laurate, acrylamide, allyl acetate, allyl alcohol, crotonic acid, diallyl phthalate, dimethylaminoethyl vinyl sulfide, dimethylvinylethynyl-carbinol, divinylbenzene, divinyltetrachlorobenzene, methacrylic acid , methylenedediacrylamide, methylvinylketone, methylvinylpyrrolidone, tetrameth81lyl isocyanurate, trichlorethylene,
vinylene carbonate, vinylimidazole, vinylmethylbenzimidazole, vinylmethyldichlorosilane, vinylmethyloxazolidinone, vinyloxyethylurea, vinyl propionate, vinylpyridine, ethylene oxide and vinylsiloxanes.
The advantages of the rheological control additive in high solids coating compositions are as follows: the high solids composition can be sprayed without sagging or dripping onto the substrate to which it is applied. apply it; during the cooking of the composition after its application, the finish does not come off from the edges of the substrate; the craters are significantly reduced; the finish obtained has a good appearance and excellent gloss; when using metallic flakes in the composition, the flakes are appropriately oriented and uniformly dispersed in the finish giving a good two-tone image with little or no
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mottling caused by the agglomeration of glitter
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metallic.
The rheology and control properties additive is also stable in the composition.
Typical high solids coating compositions in which the rheological control additive is used have a binder content of film forming constituents of about 40 to 70% by weight. Generally, the composition has a binder content of about 50 to 65%. The composition contains about 30 to 60% by weight of a liquid vehicle which is generally a solvent for the binder. In addition, the composition contains 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the composition, of an additive for adjusting the rheological properties.
Usually, the composition contains about 0.1 to 30% by weight of pigment, based on the weight of the composition.
The rheological properties control additive can be used in a wide variety of high solids coating compositions to provide the above benefits. Typical high solids coating compositions into which the rheological control additive can be incorporated include, as a binder of film-forming components, the following compounds:
acrylic polymers with reactive groups, such as hydroxyl, carboxyl, glycidyl or amide radicals and a crosslinking resin, such as an alkylated melamine resin or a polyisocyanate, a mixture of acrylic resins and polyesters and of crosslinking resins mentioned above, of polyester resin with hydroxyl termination and with the aforementioned crosslinking agents, of epoxy resins or of epoxidized esters and of crosslinking resins based on alkylated melamine, alkyd resins with or without random-drying groups which can be mixed with alkylated melamine resins or with polyisocyanate or any other film-forming binders.
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Preferably, the binder of the composition comprises an acrylic polymer having carboxyl, hydroxyl, amide or glycidyl groups and a number average molecular weight of approximately 500-30,000 and a crosslinking agent based on alkylated melamine. In general, the composition contains from about 0.1 to 2.0% by weight of an acid catalyst, based on the weight of the binder.
Acrylic polymers which are typically of interest contain alkyl methacrylate, alkyl acrylate, hydroxyalkyl acrylate, hydroxyalkyl methacrylate and may contain styrene, acrylic acid or methacrylic acid. It is also possible to use amide monomers, such as methacrylamide and acrylamide, as also glycidyl monomers, such as glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate.
The preferred acrylic polymers are those of an alkyl methacrylate in which the alkyl radical contains from 1 to 18 carbon atoms, in an alkyl acrylate in which the alkyl radical contains from 2 to 18 carbon atoms and in an acrylate of hydroxyalkyl or of a hydroxyalkyl methacrylate in which the alkyl group contains from 2 to 4 carbon atoms. To form an acrylic polymer which has a hydroxyl content of about 2 to 10% by weight, a sufficient amount of the above-mentioned hydroxyalkyl methacrylate or acrylate is used. The polymer can also contain small amounts of an ethylenically unsaturated carboxylic acid, such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, in amounts which vary from 0.1 to 5% by weight.
As typical alkyl acrylates and methacrylates which can be used to prepare acrylic polymers, mention may be made of the following products: methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, nonyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate,
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cyclohexyl methacrylate, isodecyl methacrylate, propyl methacrylate, phenyl methacrylate, isobornyl methacrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, isopropyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, hexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, nonyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, cyclohexyl acrylate, isobutyl acrylate,
phenyl acrylate, isobornyl acrylate and the like.
It is also possible to use monomers which promote adhesion in acrylic polymers, such as diethylaminoethyl methacrylate, tert.butylaminoethyl methacrylate, 3- (2-methacrylox thyl) -2, 2-spirocyclohexyl oxazolidene and analogues.
Typical hydroxyalkyl methacrylates and acrylates which can be used to prepare acrylic polymers are 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate , 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate and the like.
The acrylic polymers can contain approximately 0.1 to 30% by weight of other constituents, such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide and methacrylamide, styrene or substituted styrene, such as methylstyrene.
The acrylic polymers used in the coating composition are prepared by solution polymerization in which the monomers are mixed with the solvent, the polymerization catalyst and, optionally, a chain transfer agent, the whole being heated to about 75-150oC. for 1 to 6 hours to form a polymer which preferably has a number average molecular weight of about 500-20,000, a hydroxyl content of 2 to 10% by weight and a glass transition temperature of about -20 to + 250C.
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To form films which have an acceptable physical property from these relatively low molecular weight acrylic polymers, the polymers generally have a hydroxyl content which is about 2 to 3 times higher than the acrylic polymers used for the preparation of compositions. conventional thermosets. The higher content of hydroxyl groups ensures the existence of additional crosslinking sites and films are formed which have excellent physical properties which are equivalent to and even frequently better than those of films obtained from conventional thermosetting acrylic compositions.
The number average molecular weight of the acrylic polymers is determined by gel passage chromatography using poly (methylacrylate) as standard.
The glass transition temperature of the polymers is determined by differential analysis colorimetry, or else it is calculated.
One technique that has been successfully used for the preparation of acrylic polymers consists of a programmed introduction of monomers, solvents, catalyst solution and optionally a chain transfer agent into a polymerization container, to given speed.
Scheduled introductions must be calculated manually or using a computer. This operation takes into account the molecular weight. Optionally, the polymers can be terminated with the chain transfer agent to obtain the desired low molecular weight. Likewise, if this proves necessary, as soon as the polymerization is complete, the solvents can be removed to increase the content of polymer solids in the polymer solution thus obtained.
The typical solvents that are used to prepare the acrylic polymer are the following substances:
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toluene, ethyl acetate, acetone, methyl isobutyl ketone, methylamyl ketone, methyl ethyl ketone, ethyl alcohol, mineral spirits, monoethyl ether acetate of ethylene glycol and other alcohols, ketones, etherg, esters, and aliphatic hydrocarbons, cycloaliphatics and aromatic. This solvent can also be used to bring the viscosity of the coating composition thus obtained to a value compatible with spraying.
About 0.1 to 4% by weight, based on the weight of the monomers, of the polymerization catalyst is used to prepare the acrylic polymer. Typical catalysts are azobis-isobutyronitrile, azo-bis (gammadimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, t-butyl pivalate and the like.
A chain transfer agent can also be used to adjust the molecular weight of the acrylic polymer.
Typical chain transfer agents are 2-mercaptoethanol, dodecylmercaptan, benzene-thioethanol, mercapto-succinic acid, butylmercaptan, laurylmercaptan, mercaptopropionic acid and the like. When a chain transfer agent is used, the acrylic polymer thus obtained contains about 0.5 to 10% by weight of a chain transfer agent.
A crosslinking resin based on formaldehyde and alkylated melamine is used in the composition. The alkylated formaldehyde and melamine resin which is used has an alkyl group which generally contains from 1 to 4 carbon atoms. The resin is prepared by using conventional techniques, during which an alcohol, such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, isobutanol, tertiary butanol and the like, is reacted, on a formaldehyde and melamine resin.
The resin can be monomeric or polymeric. A preferred resin which gives a high quality finish is hexamethoxymethylmelamine. Another interesting resin is a methoxy / butoxymethylmelamine.
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A particularly preferred high solids coating composition comprises about 40 to 70% by weight of a binder of film-forming constituents and a non-aqueous liquid vehicle, where the binder of film-forming constituents consists essentially of (A) about 5 at 45% by weight of an acrylic polymer of average molecular weight, having a number average molecular weight, as determined by gel-through chromatography, of approximately 5,000 to 20,000, a hydroxyl content of approximately 2 % to 10% by weight, a glass transition temperature of about -20 to + 250C and essentially consists of:
an alkyl methacrylate in which the alkyl radical has from 1 to 18 carbon atoms, an acrylate in which the alkyl radical has from 2 to 4 carbon atoms and, optionally, an alkyl acrylate in which the alkyl radical has 2 to 18 carbon atoms, or styrene and (B) about 10 to 50% by weight of a low molecular weight acrylic polymer having a number average molecular weight, as determined as described above , of approximately 500-7,500, a content of hydroxyl groups of approximately 2 to 10% by weight, a glass transition temperature of approximately -20 to + 250C and consists essentially:
an alkyl methacrylate whose alkyl radical has from 1 to 18 carbon atoms, a hydroxyalkyl acrylate or a hydroxyalkyl methacrylate, whose alkyl radical has from 2 to 4 carbon atoms and, optionally, an alkyl acrylate whose alkyl radical has from 2 to 18 carbon atoms, or styrene, where the difference in molecular weights of acrylic polymers is at least 3,000 and.
(C) 25 to 45% by weight of a crosslinking resin of formaldehyde and of alkylated melamine, the alkyl radical of which has from 1 to 4 carbon atoms and, in addition to the film-forming constituents mentioned above, contains
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about 0.1-2.0% by weight of an acid catalyst.
The acrylic polymers of interest for this preferred composition contain approximately 15 to 82% by weight of an alkyl methacrylate whose alkyl radical has from 1 to 4 carbon atoms, preferably methyl methacrylate, 2 to 50% by weight. '' an alkyl acrylate in which the alkyl radical has from 2 to 12 carbon atoms and 16 to 35% by weight of a hydroxyalkyl acrylate or of a hydroxyalkyl methacrylate, the alkyl radical of each of them having 2 to 4 carbon atoms. These polymers can contain up to 30% by weight of styrene which replaces part of the alkyl methacrylate. These polymers can also contain an ethylenically unsaturated carboxylic acid.
Particularly advantageous acrylic polymers for this preferred composition comprise approximately 10 to 20% by weight of styrene, 10 to 20% by weight of methyl methacrylate, 35 to 48% by weight of butyl acrylate, 20 to 30% by weight of 'hydroxyethyl acrylate and 0.1 to 5% by weight of acrylic acid and have a number average molecular weight of 1500-10,000. Preferred acrylic polymers of the above type contain about 16% styrene, 15.8% methyl methacrylate, 43% butyl acrylate, 25% hydroxyethyl acrylate and 0.2% acrylic acid. Another interesting acrylic polymer contains about 29% styrene, 21% methyl methacrylate, 32% butyl acrylate, 17% hydroxyethyl acrylate and 1% acrylic acid.
Preferred average molecular weight acrylic polymers have a number average molecular weight of about 5,000-10. 000 and low molecular weight acrylic polymers have a number average molecular weight of about 1500 to 4000.
The above compositions may contain pigments. These pigments can be introduced into the composition
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by first forming a grinding base with the acrylic polymer used in the combination or with other compatible polymers or polymer dispersants, by using conventional techniques, such as grinding with sand, grinding by balls, grinding by friction, grinding between two rollers, so as to disperse the pigments.
The grinding base is mixed with the film-forming constituents as indicated in the examples which follow.
In this composition, any of the conventional pigments used in the coating compositions can be used, such as the following: metal oxides, such as titanium dioxide, zinc oxide, iron oxide and the like, hydroxides of metals, metallic flakes, such as aluminum flakes, chromates, such as lead chromate, sulfides, sulfates, carbonates, carbon black, silica, talc, kaolin, phthalocyanine greens and blues, organo-reds, organo-browns and other organic dyes.
Pigments based on metallic flakes, such as aluminum flakes, are used alone or with the abovementioned pigments in the coating compositions according to the invention. Generally, about 0.1 to 5% by weight of these pigments based on metallic flakes are used based on the weight of the binder.
It is also possible to use, in addition to the above-mentioned constituents, plasticizers in a proportion of 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the binder, in the compositions according to the invention. The plasticizers which can be used are, for example, butyl benzyl phatlate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, 2-ethylhexyl-benzyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, diallyl phthalate , dibenzyl phthalate, butylcyclohexyl phthalate, esters of mixed benzolic acids, fatty acid esters of pentaeerythritol, poly dibenzoate (propylene adipate), dibenzoate
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diethylene glycol, tetrabutyl thiodisuccinate, butylphthalylbutyl glycolate, acetyltributyl citrate,
dibenzyl sebacate, tricresyl phosphate, tolueneethylsulfamide and dimethylenecyclohexyl phthalate.
An acid catalyst solution can be added to the coating compositions to increase the rate of crosslinking of the composition upon curing. In general, about 0.1 to 2% by weight of acid catalyst is used based on the weight of the binder. For example, phosphoric acid or an alkyl acid phosphate can be used, the alkyl radicals of which have 1 to 12 carbon atoms, for the above-mentioned purposes. Typical alkyl acid phosphates include methyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, propyl acid phosphate, lauryl acid phosphate and the like. It is also possible to use sulfonic acid or a substituted sulfonic acid, such as paratoluenesulfonic acid.
Adducts of the above acids can also be used as catalysts. Suitable, for example, are epoxy resins which have been reacted with phosphoric acid or an alkyl acid phosphate, or with a substituted sulfonic acid, such as paratoluenesulfonic acid.
Typical epoxy resins which can be used to form these adducts are "Epon" resins 828, 1002, 1003, 1004, which are condensation products of epichlorohydrin and bisphenol A. Other compounds may be used to form adducts of these acids, such as alkyloxazolidines, for example dimethyloxazolidine.
To improve the weather resistance properties of the finishes of the coating compositions according to the invention, they can be incorporated from about 0.1 to 10? o by weight, based on the weight of the binder, of a stabilizer vis-à-vis ultraviolet light, or a combination of stabilizers vis-à-vis ultraviolet light. We
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can also add about 0.1 to 5% by weight, based on the weight of the binder, of an antioxidant. The resistance to atmospheric conditions of the finishes obtained with the coating compositions containing aluminum flakes is particularly increased by the addition of antioxidants and stabilizers with respect to ultraviolet light.
Similarly, about 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the binder, of iron pyrophosphate can be added together with the antioxidants and stabilizers vis-à-vis ultraviolet light, for the purpose of '' further improve the weather resistance of finishes. The antioxidants and stabilizers vis-à-vis the ultraviolet light typically interesting will be described in the remainder of this report.
The coating composition which contains the additive
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for improving the rheological properties, in accordance with the present invention can be applied to a variety of substrates, such as metals, wood, glass, plastics and the like, by any of the conventional application methods , such as spraying, electrostatic spraying, immersion, brush spreading, casting coating and the like.
The viscosity of the composition can be adjusted to adapt it to the implementation of any of these methods by the addition of solvents if this proves necessary.
In general, the composition is used with a high solids content, which keeps the air pollution at its minimum value.
The coatings are baked at relatively low temperatures of about 65-140oC for about 15 minutes to 2 hours. The finish thus obtained has a thickness which varies from 0.0025 to 0.125 mm, but, in most cases, a finish with a thickness of 0.025 to 0.075 mm is used. One technique that is used to ensure that neither swelling nor cratering of the finish will occur.
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to allow the solvents to be removed rapidly for about 15 to 30 seconds before spraying or otherwise applying a second coating on the substrate, then to wait for about 2 to 10 minutes before baking the coating to allow any residual solvent to escape.
The finish thus obtained has a high gloss and can be rubbed and polished using conventional techniques to improve equality or uniformity, appearance and gloss. The finish adheres perfectly to substrates of all types, is hard and resists atmospheric conditions, solvents, alkalis, scratches and the like. These characteristics make the composition particularly interesting as a finish for motor vehicles, trucks, airplanes, railway equipment machines, external equipment and works, such as bridges, water tanks, gas tanks and the like.
Another feature of the present invention is to use the coating compositions containing the rheological control additive as a clear coat / colored coat finish for substrates. In this finish, an upper layer with transparent coating adheres firmly to a layer of colored coating which adheres itself to the substrate. The clear coating is a clear film of the coating composition and the colored coating is the coating composition which contains pigments with a pigment to binder ratio of about 1/100 to 150/100 and other additives.
The colored coating may optionally contain about 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the binder of the colored coating, of a stabilizer against ultraviolet light. Another possibility is that the colored coating and the transparent coating may each contain about 0.1 to 10% by weight, based on the weight of the coating binder, of a stabilizer against ultra light. -violet. Likewise, the coating
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transparent or the colored coating may contain approximately 0.1 to 5% by weight, based on the weight of the coating binder, of an antioxidant. When an antioxidant is used, the ratio of the stabilizer to ultraviolet light to the antioxidant varies from about 1: 1 to about 50: 1.
Preferably, to form a durable finish, both the clear coating and the colored coating contain about 5 to 8% by weight of a stabilizer against ultraviolet light and, optionally, about 0.1 to 1 % by weight of the antioxidant and the ratio of the stabilizer to ultraviolet light to the antioxidant is approximately 10: 1.
Iron pyrophosphate may be added to the clear coating or the colored coating or to both the clear coating and the colored coating, in the above-mentioned amounts, in order to increase resistance to atmospheric conditions. clear coat / colored coat finish.
The thickness of the fully cured clear coat and colored coat may vary. In general, the colored coating has a thickness of approximately 0.01 to 0.0755 mm and, preferably, from 0.015 to 0.025 mm and the transparent coating has a thickness of approximately 0.0125 to 0.15 mm and,
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preferably, from 0.02 It is possible to use no intranssentents which of the above-mentioned pigments / classics for making the colored coating, including pigments based on metallic flakes. The transparent coating also contains pigments having the same refractive index as the binder of the transparent coating and these pigments have a small particle size of about 0.015 to 50 microns.
Typical pigments can be used in a pigment to binder weight ratio of about 1/100 with respect to silica pigments. These pigments have a refractive index of approximately 1.4-1.61.
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Stabilizers against typical ultraviolet light which can be used are: benzophenones, such as hydroxydodecyloxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, hydroxybenzophenones containing sulfonic groups and the like, triazines, such as 2 -phenyl-4- (2 ', 4'-dihydroxybenzoyl) - triazoles, 2-hydroxy-3', 5'- (1, 1-dimethylpropyl) pheny! 7benzo-triazole, substituted benzotriazoles, such as hydroxy-phenyl-triazoles and the like, triazines, such as 3, 5-dialkyl-4-hydroxyphenyl derivatives of triazine, diallyl-4-hydroxyphenyl-triazines derivatives containing sulfur , 1,3-hydroxyphenyl, 5triazine and the like, benzoates, such as diphenylolpropane dibenzoate,
diphenylolpropane tert.-butylbenzoate and the like.
Other UV stabilizers which can be used include (lower alkyl) -thiomethylene phenols, substituted benzenes, such as 1,3-bis- (2'-hydroxybenzoyl) benzene , metal derivatives of 3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenylpropionic acid, asymmetric oxalic acid diarylamides, alkylhydroxyphenylthioalkanoates and the like.
As stabilizers vis-à-vis particularly advantageous ultraviolet light which can be used, mention may be made of amines prevented from bipiperidyl derivatives, such as those described in US Pat. No. 4,061,616 to Murayama, granted on December 6, 1977.
As typical antioxidants which can be used for the purposes of the present invention, mention may be made of the following substances: alkylene tetrakis (di-hydroxy hydroxy aryl) alkyl ester alkanes, such as methylene tetrakis 3 (3 ', 5'-dibutyl- 4'-hydroxyphenyl) methane propionate, reaction product of t-aminodiphenylamine and glycidyl methacrylate, reaction product of n-hexyl-N'-phenyl-p-phenylene diamine and glycidyl methacrylate, tetrakis (thioglycolate)
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of pentaerythritol, tris (thioglycolate) of trimethylolpropane, tris (thioglycolate) of trimethylolethane, N- (4-anilinophenyl) acrylamide and the like.
A preferred combination of UV stabilizer and antioxidant is 2-hydroxy-4-dodecyloxy-benzophenone or a substituted 2 (2-hydroxyphenyl) benzotriazole and tetrakis methylene 3 (3 ', 5'-dibutyl- 4'-hydroxyphenyl) methane propionate.
The clear coat / colored coat finish is applied by conventional spraying techniques and preferably the clear coat is applied to the colored coat while the colored coat is still wet. Other conventional application techniques can be used, such as brush spreading, roller application and electrostatic spraying and the like. The finish is then dried at ambient temperatures or can be used as described above.
The following examples illustrate the present invention.
In these examples, all parts and percentages are given on a weight basis, unless otherwise specified.
The molecular weights were determined by gel passage chromatography.
EXAMPLE 1
A white paint was made by mutually mixing the following components, in the order indicated, in a conventional mixing container:
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<tb>
<tb> Parties
<tb> in <SEP> weight
<tb> Solution <SEP> from <SEP> stabilizer <SEP> opposite <SEP> from <SEP> the <SEP> light
<tb> ultra-violet <SEP> (25 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids <SEP> from <SEP> 2- / 2, -hydroxy-
<tb> 3 ', <SEP> 5'- <SEP> (1, <SEP> 1-dimethylpropyl) <SEP> pheny <SEP>! <SEP> 7benzotriazole <SEP> 5, <SEP> 75 <SEP>
<tb> Xylene <SEP> 2, <SEP> 68
<tb> Acetate <SEP> ethyl <SEP> 5, <SEP> 46 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 20>
EMI20.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> in <SEP> weight
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> silica <SEP> (8,
9 <SEP>% <SEP> from <SEP> silica Colloidal <SEP>
<tb> hydrophilic <SEP> pyrogenic <SEP> with <SEP> a <SEP> surface
<tb> active <SEP> from <SEP> 200 <SEP> m <SEP> by <SEP> gram <SEP> and <SEP> a <SEP> diameter
<tb> medium <SEP> from <SEP> 120 <SEP> millimicrons, <SEP> 49 <SEP>% <SEP> from <SEP> resin <SEP> from <SEP> 6, <SEP> 70 <SEP>
<tb> formaldehyde-melamine <SEP> butylated / totally <SEP> o, / <SEP>
<tb> methylated, <SEP> 42.1 <SEP>% <SEP> in <SEP> weight <SEP> of ether <SEP> monobutyl <SEP> of ethylene glycol
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> pigment <SEP> white <SEP> (70 <SEP>% <SEP> from <SEP> pigment
<tb> to <SEP> base <SEP> from <SEP> dioxide <SEP> from <SEP> titanium, <SEP> 14 <SEP>% <SEP> from <SEP> the <SEP> resin <SEP> 27pal
<tb> acrylic <SEP> described <SEP> below, <SEP> 16 <SEP>% <SEP> from <SEP> methylamyl <SEP> ketone)
<tb> Solution <SEP> Modaflow <SEP> (10 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids <SEP> of a <SEP> polymer <SEP> acrylic <SEP> of acrylate <SEP> ethyl <SEP> and
<tb> of acrylate <SEP> from <SEP> 2-ethylhexyl <SEP> in <SEP> from <SEP> xylene) <SEP> 0, <SEP> 31 <SEP>
<tb> Resin <SEP> from <SEP> formaldehyde-melamine <SEP> butylated /
<tb> totally <SEP> methylated <SEP> 13, <SEP> 40 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> (75 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids
<tb> in <SEP> methylamyl ketone <SEP> where <SEP> on <SEP> polymer <SEP> acrylic
<tb> is <SEP> constituted <SEP> from <SEP> styrene, <SEP> from <SEP> methacrylate <SEP> from
<tb> methyl, <SEP> of acrylate <SEP> from <SEP> n-butyl, <SEP> of acrylate <SEP> 36, <SEP> 34 <SEP>
<tb> of hydroxyethyl, <SEP> of acid <SEP> acrylic,
<SEP> in <SEP> a
<tb> report <SEP> by weight <SEP> of approximately <SEP> 29/21/32/17/1,
<tb> owning <SEP> a <SEP> weight <SEP> molecular <SEP> medium <SEP> in <SEP> number
<tb> about <SEP> 6,000)
<tb> Methanol <SEP> 0, <SEP> 60 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> polyvinylpyrrolidone <SEP> (10, <SEP> 6 <SEP>% <SEP> from
<tb> solids <SEP> polymer <SEP> in <SEP> mixture <SEP> from <SEP> methanol <SEP> and
<tb> of water.
<SEP> (86/14) <SEP> from <SEP> polyvinylpyrrolidone <SEP> with <SEP> 0, <SEP> 21
<tb> a <SEP> weight <SEP> molecular <SEP> medium <SEP> in <SEP> weight <SEP> of approximately
<tb> 160,000)
<tb> Solution <SEP> from <SEP> dimethyloxazoline <SEP> (65 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids
<tb> in <SEP> from <SEP> methanol) <SEP> 0, <SEP> 44 <SEP>
<tb> Solution <SEP> of acid <SEP> paratoluenesulfonic <SEP> (33 <SEP>%
<tb> of <SEP> solids <SEP> in <SEP> from <SEP> methanol) <SEP> 0, <SEP> 88 <SEP>
<tb> TOTAL <SEP> 100, <SEP> 08 <SEP>
<tb>
EMI20.2
The aforementioned white paint was reduced to a viscosity in a 40 second Fisher N02 cuvette, with
<Desc / Clms Page number 21>
a mixture of xylene and ethyl acetate.
The reduced paint was electrostatic sprayed with a Minibell electrostatic spray gun, on a phosphated steel panel, coated with an alkyd resin printing layer and baked for 30 minutes at about 1250C . The paint thus obtained exhibited an excellent gloss, a thickness of dry paint film of approximately 0.050 mm and did not collapse or peel off the edge of the panel and had a minimum number of craters.
A second coating of the paint thus obtained was sprayed on a separate panel) phosphated and coated with printing and baked as described above, to obtain a film of about 0.1 mm which exhibited excellent gloss, did not sag or peel from the edges of the panel and had a minimal proportion of craters.
A second white paint was prepared using the same amounts of the same components, except for the omission of the polyvinylpyrrolidone solution. The paint was reduced to a viscosity suitable for spraying as described above, it was applied by spraying, carried out as described above, on a separate panel of phosphated and carrier steel. printing, as described above and the coating thus obtained was baked so as to obtain a finish with a thickness of 0.1 mm. The panel thus obtained had an unacceptable finish because this finish peeled off significantly from the edges of the panel and collapsed.
A thick film was applied (thickness of the dry film 0.2 mm) as described above on a phosphated steel panel carrying a printing layer, separated and the coating thus obtained exhibited the same properties unacceptable including significant sagging of the finish.
We prepared a third white paint using
<Desc / Clms Page number 22>
identical quantities of the same constituents as those used to form the first white panel treated as described above, except that a hydrophobic pyrogenic hydrophobic colloidal silica having an active surface of 100-200 m2 per gram has been substituted hydrophilic fumed silica and a polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of about 360,000 has been substituted for polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of 160,000. The paint thus obtained was applied in the manner described above on steel panels carrying a printing layer, as described above and they were baked under the same conditions.
The film thus obtained had a thickness of about 0.1 mm, did not collapse or peel off the edges of the panel, the film having a good gloss and a minimum number of craters.
EXAMPLE 2
A dark blue metallic paint was made by mutually mixing the following components in the order indicated in a mixing container.
EMI22.1
<tb>
<tb>
Parts
<tb> in <SEP> weight
<tb> Xylene <SEP> 3, <SEP> 65 <SEP>
<tb> Acetate <SEP> from <SEP> butyl <SEP> 1, <SEP> 41 <SEP>
<tb> Acetate <SEP> ethyl <SEP> 3, <SEP> 70 <SEP>
<tb> Acetate Amyl <SEP> <SEP> 7, <SEP> 47 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> stabilizer <SEP> opposite <SEP> of <SEP> U. <SEP> V. <SEP> and
<tb> antioxidant <SEP> (24 <SEP> 2 <SEP>% <SEP> from <SEP> 2-zU'-hydroxy-3 ', <SEP> 5'-
<tb> (1,1-dimethylpropyl) phenyl] <SEP> benzotriazole;
<SEP> 0.8%
<tb> of <SEP> tetrakis <SEP> [methylene <SEP> 3- (3 ', 5'-di-t-butyl-4hydroxyphenyl) <SEP> propionate7methane <SEP> and <SEP> 75 <SEP>% <SEP> from
<tb> toluene "6, <SEP> 48 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> pigment <SEP> blue <SEP> (8.50 <SEP>% <SEP> from <SEP> pigment
<tb> blue <SEP> from <SEP> phthalocyanine, <SEP> 55.78 <SEP>% <SEP> from <SEP> polymer
<tb> acrylic <SEP> describes <SEP> to <SEP> example <SEP> 1 <SEP> and <SEP> 35.72 <SEP>% <SEP> from
<tb> methylamyl ketone) <SEP> 11, <SEP> 19 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 23>
EMI23.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> in <SEP> weight
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> pigment <SEP> purple <SEP> (13.53 <SEP>% <SEP> from
<tb> pigment <SEP> from <SEP> purple <SEP> R''Monastral * ', <SEP> 46.49 <SEP>%
<tb> of <SEP> polymer <SEP> acrylic <SEP> describes <SEP> to <SEP> example <SEP> 1
<tb> and <SEP> 39,
<SEP> 98 <SEP>% <SEP> from <SEP> methylamyl ketone) <SEP> 2, <SEP> 58
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> silica <SEP> hydrqhile <SEP> (described <SEP> in the example <SEP> 1) <SEP> 5, <SEP> 89 <SEP>
<tb> Resin <SEP> from <SEP> formaldehydeemelamine <SEP> butylated / totally
<tb> methylated <SEP> 15, <SEP> 67 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> pyrophosphate <SEP> from <SEP> iron <SEP> (22.2 <SEP>% <SEP> from
<tb> pyrophosphate <SEP> from <SEP> iron, <SEP> 39.64 <SEP>% <SEP> from <SEP> polymer
<tb> acrylic <SEP> describes <SEP> to <SEP> example <SEP> 1, <SEP> 38, <SEP> 16 <SEP>% <SEP> from
<tb> methylamyl ketone) <SEP> 3.53
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> glitter <SEP> of aluminum <SEP> from <SEP> caliber
<tb> medium <SEP> to <SEP> big <SEP> (24 <SEP>% <SEP> from <SEP> glitter <SEP> of aluminum,
<tb> 33,
<SEP> 81 <SEP>% <SEP> from <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> from <SEP> weight <SEP> molecular
<tb> medium <SEP> described <SEP> below, <SEP> 42.19 <SEP>% <SEP> from <SEP> methylamyl ketone) <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> glitter <SEP> of aluminum <SEP> from <SEP> caliber
<tb> medium <SEP> (25 <SEP>% <SEP> from <SEP> glitter <SEP> of aluminum, <SEP> 30.27 <SEP>%
<tb> of <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> such <SEP> that <SEP> described <SEP> more <SEP> top
<tb> and <SEP> 44.73 <SEP>% <SEP> from <SEP> methylaminecetone) <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> from <SEP> weight <SEP> molecular
<tb> medium <SEP> (60 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids <SEP> from <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> incorporated <SEP> from <SEP> styrene, <SEP> from <SEP> methacrylate <SEP> from <SEP> methyl,
<tb> of acrylate <SEP> from <SEP> butyl, <SEP> of acrylate <SEP> of hydroxyethyl,
<tb> acid <SEP> acrylic <SEP> in <SEP> a <SEP> report <SEP> by weight <SEP> 29/12 /
<tb> 32/17/1, <SEP> with <SEP> a <SEP> weight <SEP> molecular <SEP> medium <SEP> in
<tb> number <SEP> from <SEP> 15,000, <SEP> in <SEP> a <SEP> mixture <SEP> from <SEP> solvents,
<tb> constituted <SEP> of a <SEP> solvent <SEP> aliphatic, <SEP> from <SEP> butanol,
<tb> acetate <SEP> of ether <SEP> monoethyl <SEP> from <SEP> ethylene glycol <SEP> and <SEP> acetate <SEP> from <SEP> butyl) <SEP> 12, <SEP> 72 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> (described <SEP> to <SEP> example <SEP> 1) <SEP> 21, <SEP> 35 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> polymer <SEP> from <SEP> polyvinylpyrrolidone
<tb> (described <SEP> to <SEP> example <SEP> 1,
<SEP> weight <SEP> molecular <SEP> medium
<tb> in <SEP> weight <SEP> from <SEP> 160,000) <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP>
<tb> Methanol <SEP> 2, <SEP> 00 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> dimethyloxazoline <SEP> 0, <SEP> 35 <SEP>
<tb> (65 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids <SEP> in <SEP> from <SEP> methanol)
<tb>
<Desc / Clms Page number 24>
EMI24.1
<tb>
<tb> Solution <SEP> of acid <SEP> paratoluenesulfonic
<tb> (33 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids <SEP> in <SEP> from <SEP> methanol) <SEP> 0.47
<tb> TOTAL <SEP> 99, <SEP> 11 <SEP>
<tb>
The above paint was reduced to a 40 second Fisher NO 2 bowl viscosity with a mixture of xylene and ethyl acetate.
The paint thus reduced was sprayed electrostatically, in 2 passes using a Minibell electrostatic spray gun, on a phosphated steel panel coated with a printing layer of an alkyd resin and, in one pass ) using a conventional spray gun. using air atomization.
The painted panel was baked for 30 minutes at around 1250C.
The paint thus obtained had a high gloss, a good adjustment of the metallic flakes, a thickness of dry painted film of approximately 0.1 mm and did not collapse or peel off from the edge of the panel and had a minimum number of craters. .
A second coating of the aforementioned paint was sprayed onto a separate panel, phosphated and bearing a printing layer and this panel was baked as described above, so as to obtain a film with a thickness of approximately 0.050 mm which had an excellent gloss, a good adjustment of the metallic flakes, did not collapse or peel off the edges of the panel and had a minimum quantity of craters.
A paint was prepared using the same quantities and the same constituents as those described above, except for the omission of the polyvinylpyrrolidone solution. The viscosity of the paint was reduced to the value suitable for spraying as described above, it was sprayed as described above on a separate, phosphated and imprinted steel panel as described higher and we baked the panel
<Desc / Clms Page number 25>
as previously described, so as to obtain a finish with a thickness of 0.1 mm. The panel thus obtained was coated with an unacceptable finish because this finish exhibited a poor adjustment of the metallic flakes, had come off significantly from the edges of the panel and manifested a significant sagging.
EXAMPLE 3
A light blue-tinted metallic paint was prepared by mixing the following constituents, in the order shown:
EMI25.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> in <SEP> weight
<tb> Xylene <SEP> 2, <SEP> 86 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> stabilizer <SEP> opposite <SEP> of <SEP> U.
<SEP> V.
<tb> and <SEP> antioxidant <SEP> (such <SEP> that <SEP> described <SEP> to
<tb> example <SEP> 2) <SEP> 6, <SEP> 05 <SEP>
<tb> Acetate <SEP> from <SEP> butyl <SEP> 3, <SEP> 71 <SEP>
<tb> Ether <SEP> monobutyl <SEP> from <SEP> ethylene glycol <SEP> 3, <SEP> 21 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> pigment <SEP> blue <SEP> (such <SEP> that <SEP> described
<tb> to <SEP> example <SEP> 2) <SEP> 2, <SEP> 04
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> pigment <SEP> blue <SEP> (12 <SEP>% <SEP> from <SEP> pigment
<tb> of <SEP> blue <SEP> from <SEP> phthalocyanines <SEP> 48 <SEP>% <SEP> from <SEP> polymer
<tb> acrylic <SEP> describes <SEP> to <SEP> example <SEP> 1 <SEP> and <SEP> 40 <SEP>% <SEP> from
<tb> methylamyl ketone) <SEP> 0, <SEP> 63 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> silica <SEP> hydrophilic <SEP> (described <SEP> to
<tb> example <SEP> 1) <SEP> 10,
<SEP> 20 <SEP>
<tb> Resin <SEP> from <SEP> formaldehyde-melamine <SEP> butylated /
<tb> totally <SEP> methylated <SEP> 13, <SEP> 82 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> glitter <SEP> of aluminum <SEP> from
<tb> caliber <SEP> medium <SEP> (described <SEP> to <SEP> example <SEP> 2) <SEP> 7, <SEP> 31 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> from <SEP> weight <SEP> molecular <SEP> medium <SEP> (such <SEP> that <SEP> described <SEP> to <SEP> example <SEP> 2) <SEP> 8, <SEP> 92 <SEP>
<tb> Dispersion <SEP> from <SEP> pyrophosphate <SEP> from <SEP> iron <SEP> (such <SEP> that
<tb> described <SEP> to <SEP> example <SEP> 2) <SEP> 2, <SEP> 82 <SEP>
<tb>
<Desc / Clms Page number 26>
EMI26.1
<tb>
<tb> Parties
<tb> in <SEP> weight
<tb> Solution <SEP> from <SEP> resin <SEP> acrylic <SEP> (described
<tb> to <SEP> example <SEP> 1) <SEP> 29,
<SEP> 98
<tb> Methanol <SEP> 1, <SEP> 05 <SEP>
<tb> Butanol <SEP> 0, <SEP> 92 <SEP>
<tb> Acetate <SEP> ethyl <SEP> 5, <SEP> 16 <SEP>
<tb> Solution <SEP> from <SEP> polyvinyipyrrolidone <SEP> (such <SEP> that
<tb> described <SEP> to <SEP> example <SEP> 1 <SEP> 0, <SEP> 32
<tb> Solution <SEP> from <SEP> dimethyloxazoline <SEP> (65 <SEP>% <SEP> from
<tb> solids <SEP> in <SEP> from <SEP> methanol) <SEP> 0, <SEP> 39 <SEP>
<tb> Solution <SEP> of acid <SEP> paratoluenesulfonic
<tb> (33 <SEP>% <SEP> from <SEP> solids <SEP> in <SEP> from <SEP> methanol) <SEP> 0, <SEP> 44 <SEP>
<tb> TOTAL <SEP> 99, <SEP> 83
<tb>
The viscosity of the paint described above was reduced to a Fisher NO 2 value of 40 seconds, using a mixture of xylene and ethyl acetate.
The reduced viscosity paint was sprayed as described in Example 2 onto a phosphated steel panel bearing an alkyd resin imprint and the panel was then baked for 30 minutes at about 1250C.
The paint thus obtained had a good gloss, a good adjustment of the metallic flakes, a thickness of dry paint film of approximately 0.05 mm and did not collapse or peel off from the edges of the panel and had a minimum number of craters.
A second coating of the aforementioned paint was sprayed, as described, on a separate, phosphated panel carrying a printing layer and the panel was baked in the manner previously described in order to obtain a film. '' a thickness of about 0.1 mm which had an excellent gloss, a good adjustment of the metallic flakes, did not sag or peel off the edges of the panel and had a minimum number of craters.
<Desc / Clms Page number 27>
A paint was prepared using the same quantities and the same constituents as those described above, except for the omission of the polyvinylpyrrolidone solution. The viscosity of the paint was reduced to a value suitable for spraying, as described above, the paint thus obtained was applied by spraying onto a separate steel panel, phosphated and bearing an impression, as described above and the panel was baked in the above manner so as to obtain a finish with a thickness of 0.05 mm. The panel thus obtained exhibited a poor adjustment of the metallic flakes, manifested a significant detachment from the edges of the panel as well as sagging.
Thick film (dry film thickness 0.1 mm) was applied as described above to a separate, phosphated and imprinted steel panel, and this panel had the same unacceptable properties. , including excessive sagging.