Cette invention concerne une composition de revêtement non aqueuse et un procédé de préparation de cette composition.
Cette composition de revêtement non aqueuse est caractérisée en ce qu'elle est sous forme d'une dispersion dont les phases dispersées et dispersantes sont chacune non aqueuse et non miscible entre elles et contiennent chacune au moins un liquide organique, en ce que le liquide organique contenu dans une desdites phases est miscible au liquide organique présent dans l'autre ou les autres desdites phases; en ce qu'au moins une desdites phases contient un matériau filmogène solvaté par le liquide organique qu'elle comprend et en ce qu'au moins une desdites phases est colorée en une couleur différente d'au moins une de l'autre de ces phases.
On a employé jusqu'ici des dispersions de matériaux de revêtement non aqueux dans des milieux non aqueux, et on a constaté qu'elles permettaient de fournir en une seule application des revêtements épais. Les plastisols et les organosols sont des exemples courants. (G.M. Powell et al, Organosols from Vinyl Resins , Official Digest of Federation of Paint and Varnish Production Clubs, (février 1954) pages 94-108.) Ce type de dispersion fournissait également une gamme limitée de textures, et était soumis à diverses limitations. En particulier, la préparation d'un revêtement employant deux couleurs distinctes différentes nécessitait soit des opérations distinctes, soit un équipement spécial permettant de disperser simultanément les matériaux de couleur différente.
La formation de revêtements cohérents et solides nécessitait des dispersions dans lesquelles les particules étaient très petites, 10 microns ou même moins. Pour obtenir une fusion satisfaisante de particules même petites, il était généralement nécessaire d'utiliser des températures élevées.
Dans les compositions de revêtement (plastisols et organosols) du type décrit, il est habituel de placer les matériaux colorants dans le milieu de dispersion extérieur seulement, de sorte que lors du malaxage de deux ou plusieurs de ces dispersions on puisse obtenir un mélange de pigments plutôt qu'un effet multicolore. En outre, même si les particules résineuses étaient pigmentées, on n'obtenait pas encore de revêtements multicolores par ce moyen, car la faible taille des particules nécessaire à la formation d'un bon film empêchait de distinguer les particules les unes des autres à l'oeil nu, ce qui est nécessaire pour obtenir un effet multicolore.
Des techniques qui ne sont pas basées sur l'utilisation de dispersions de matériaux de revêtements ont permis de former différents revêtements spéciaux qui peuvent être grainés, et dont certains peuvent avoir une couleur ou une teinte hétérogène. (Voir Harry Burrell, A survey of Novelty
Finishes , Organic Finishing, Vol. 16, No 12 (décembre 1955) pages 15-20.) Certains de ces revêtements, tels que les couches de finition mouchetées ou réticulées, sont basées sur des compositions de revêtement à viscosité élevée qui, lorsqu'elles sont appliquées sur une surface à peindre, éclaboussent la surface sous forme de taches ou de veines qui tendent à se fusionner les unes aux autres, mais ne deviennent pas complètement planes avant que le film de revêtement ait durci.
Les couches de finition marquetées ont un caractère quelque peu similaire, mais utilisent des compositions de revêtement à faible viscosité qui sont appliquées de façon à ne pas couvrir complètement la couche d'apprêt. Les revêtements métalliques tels que les couches de finition martelées ou de type opalescent sont basées sur l'utilisation de flocons d'aluminium très fins qui réfléchissent la lumière de façon quelque peu différente dans les différentes zones du revêtement.
Toutes ces couches de finition spéciales ne peuvent fournir qu'une variété limitée de couleur et de texture, ou nécessitent plusieurs opérations de revêtement successives pour obtenir le résultat final. En principe, leur méthode d'opération est tout à fait différente de celle où l'on utilise des dispersions de matériaux de revêtement pour fournir des revêtements multicolores ou grainés en une seule opération.
On a préparé des compositions de revêtement multicolores en fournissant des dispersions de particules relativement grandes d'un véhicule de revêtement dans un milieu dispersant liquide. Ces dispersions exigeaient généralement l'emploi d'un couple non miscible de liquides organiques dans les phases dispersée et dispersante.
Un moyen de fournir la non-miscibilité nécessaire des liquides organiques a été décrit dans le brevet britannique
No 750605, qui emploie l'eau dans le milieu dispersant et utilise dans la phase dispersée diverses liquides non aqueux qui sont non miscibles à l'eau. Un autre moyen d'obtenir des dispersions grâce à des liquides organiques non miscibles est celui décrit dans le brevet britannique No 882199, qui emploie des liquides non aqueux tant dans les phases dispersée que dispersante. Selon ce brevet, il est possible d'éviter des matériaux aqueux et d'obtenir un pouvoir couvrant satisfaisant sur des surfaces non facilement mouillées par l'eau.
Les formulations de revêtement selon ce brevet sont évidemment limitées toutefois à l'utilisation de matériaux de revêtement qui ont une solubilité sélective satisfaisante vis-à-vis d'un liquide organique d'un groupe de couples de liquides organiques non miscibles. Etant donné que dans le domaine des milieux non aqueux, ces couples de liquides organiques non miscibles sont relativement rares, I'un d'eux au moins risque d'être indésirable du point de vue prix de revient, volatilité, toxicité, ou tout autre facteur. On a également constaté que fréquemment les dispersions à base de liquides organiques non aqueux et non miscibles n'ont qu'une stabilité modérée.
On a également fourni des compositions de revêtement multicolores grâce à des dispersions dans lesquelles les liquides organiques employés dans les différentes phases sont miscibles l'un à l'autre. Dans le brevet britannique No 916983, on obtient l'insolubilisation des particules dispersées dans le milieu dispersant en utilisant dans le milieu dispersant un mélange de liquides organiques qui fait précipiter dans la solution les matières solides du matériau de revêtement employé dans la phase dispersée.
Dans cette précipitation du matériau de revêtement lorsque la phase dispersée est mélangée avec le milieu dispersant, le matériau de revêtement précipité prend la forme de particules fibreuses ou la forme de paillettes qui ont peu tendance à s'amalgamer les unes aux autres, soit dans la composition de revêtement liquide, soit dans le film déposé à partir de cette composition. Les particules dispersées précipitées sont, à la place, unies les unes aux autres dans la pellicule finie par les matériaux de revêtement déposés à partir du milieu dispersant.
La technique décrite dans ledit brevet britannique
No 916983 pour obtenir des dispersions utiles comme compositions de revêtement est inférieure à celle décrite dans le brevet britannique No 882199 qui emploie des liquides organiques ou véhicules non miscibles, étant donné que les particules dispersées ne s'agglutinent pas facilement les unes aux autres, et ne s'amalgament pas facilement avec les matériaux de revêtement de la phase dispersante. Dans la pellicule de finition, les parties provenant des particules dispersées tendent à être de nature poreuse et de forme angulaire, formant souvent des saillies grossières à la surface de la pellicule de revêtement. L'aspect général est semblable à celui qu'on pourrait obtenir de façon plus économique en dispersant les matières fibreuses solides dans un véhicule de revêtement à une seule phase.
Pour assurer la formation d'un bon film, il est essentiel que toutes les phases d'une composition de revêtement puissent fusionner de façon satisfaisante, après volatilisation des constituants du liquide organique, avec les constituants déposés dans leur voisinage. En général, il est nécessaire dans ce cas que les matériaux de revêtement dans toutes les phases de la composition de revêtement restent solvatés de façon satisfaisante par les solvants présents dans cette phase.
On n'a pas pu y parvenir jusqu'ici avec des liquides non aqueux miscibles, mais on a pu y parvenir, comme montré ci-après, selon la présente invention.
C'est un but de la présente invention de venir à bout des limitations des matériaux de revêtement des techniques antérieures en utilisant une nouvelle conception différente pour produire les compositions de revêtement.
C'est un autre but de la présente invention d'employer des milieux non aqueux pour produire des compositions de revêtement multicolores qui, par simple séchage à l'air à la température ambiante, puissent former des revêtements cohérents et solides, soit lisses, soit texturés, d'épaisseur et de pouvoir couvrant variables.
C'est un autre but de la présente invention de fournir des compositions de revêtement comprenant des dispersions non aqueuses dans lesquelles la phase dispersée est non miscible à la phase dispersante, les liquides organiques de chaque phase étant miscibles l'un à l'autre, et les matériaux filmogènes de chaque phase étant essentiellement en solution, et non précipités ni floculés par la présence de l'autre phase.
Les résultats et effets nouveaux et inattendus de cette invention résultent de compositions de revêtement employant deux ou plusieurs milieux non aqueux qui sont non miscibles l'un à l'autre, mais dont les liquides organiques sont miscibles l'un à l'autre.
Par exemple, selon un des modes de réalisation de l'invention, la composition de revêtement peut comprendre une dispersion dans laquelle les globules non aqueux dispersés sont suffisamment fluides pour prendre une forme lisse et arrondie, ou même sphérique. Selon un autre mode de réalisation, les globules non aqueux dispersés peuvent être des gels semi-fluides ou même relativement fermes, mais les matériaux de revêtement qu'ils contiennent ne sont pas floculés ni précipités à un degré important. Etant donné que ces constituants de revêtement restent solvatés de façon satisfaisante par les solvants non aqueux même après formation de la dispersion. les globules dispersés peuvent, durant la formation de la pellicule, fusionner avec les constituants filmogènes voisins déposés par la phase dispersée ou dispersante, selon le cas.
Il semble évident que, dans les compositions de la présente invention, il doit d'abord y avoir un système à phases multiples pour permettre le dépôt de plus d'une couleur en une seule opération. En second lieu, les constituants de chaque phase doivent rester suffisamment solvatés pour permettre la formation d'une pellicule cohérente et uniforme.
Dans les compositions des techniques antérieures, les difficultés provenaient de ce que les phases non aqueuses et non miscibles ne pouvaient être fournies que par l'utilisation de liquides organiques non miscibles. Lorsqu'on utilisait des liquides organiques miscibles, comme dans le brevet britannique No 916983, la dissolution de la phase dispersée ne pouvait être évitée que par l'utilisation dans la phase dispersante de solvants relativement mauvais qui précipitaient partiellement les matériaux de revêtement de la phase dispersée.
On a maintenant constaté qu'on peut former des dispersions comportant des phases non miscibles, même lorsque les liquides organiques des deux phases sont identiques.
Pour fournir des phases non miscibles contenant des liquides organiques miscibles, il est nécessaire d'étudier les matériaux de revêtement employés dans les diverses phases, et leur relation par rapport aux liquides organiques utilisés pour les dissoudre. On sait bien que les matières polymères ou résineuses solides tendent à absorber certains liquides organiques plus facilement que d'autres. On a même utilisé ce principe d'absorption sélective pour permettre la séparation de certains liquides organiques dans un mélange de liquides miscibles. Voir par exemple l'article de Hwa,
Meitzner, et McBurney, Separation of Miscible Liquids by
Polymeric Absorbents , Industrial and Engineering Chemistry, 49 (novembre 1967) pages 1828-1834, dans lequel on utilise dans ce but des polymères acryliques réticulés.
Dans la présente invention, on utilise le principe de l'absorption préférentielle, soit avec des matières résineuses ou polymères réticulés, soit avec d'autres types de matières résineuses ou polymères, pour préparer un système de deux ou plusieurs liquides organiques non miscibles, employant des liquides organiques complètement miscibles, ou même un seul liquide organique. On y parvient en utilisant, lors de la préparation d'une ou de plusieurs des nombreuses phases, des matériaux qui ont une affinité considérable vis-à-vis des liquides organiques de cette phase, ou moins d'affinité pour les liquides organiques ou les matériaux de revêtement utilisés dans une autre phase.
Ce choix de matériaux réduit au minimum la tendance à la migration des liquides organiques ou résines d'une phase à l'autre, ce qui mènerait soit à la précipitation d'une phase par une autre, soit à la solution des différents matériaux les uns dans les autres.
On réalise la séparation des phases en fournissant deux ou plusieurs milieux non miscibles qui présentent une certaine différence minimum de leurs caractères de solubilité.
La nature ou le degré de cette différence de solubilité est modifiée à la fois par les liquides organiques et les résines qui sont choisis pour les phases multiples, et dépend généralement partiellement tant des liquides organiques que des résines. De cette façon, on peut obtenir la non-miscibilité des solutions sans avoir besoin d'utiliser des solvants non miscibles.
On étudie généralement la séparation des phases des liquides organiques et des résines en fonction des paramètres de solubilité des constituants. Considérons tout d'abord les liquides organiques seuls: la différence du paramètre solubilité des liquides organiques peut s'appeler de façon com moe différence entre les liquides organiques , et la séparation des phases se produit lorsque la différence entre les liquides organiques dépasse une certaine valeur qui est approximativement la même pour de nombreuses combinaisons de liquides organiques. Dans la mise en oeuvre de la technologie des revêtements conventionnels, le degré de différence entre les liquides organiques nécessaires à la non-miscibilité ne peut souvent pas être obtenu facilement ou économiquement, et n'est pas nécessité par les compositions de la présente invention.
Toutefois, une différence entre les liquides organiques, qui est insuffisante en elle-même pour donner une séparation de phases, peut aider de façon importante à fournir la différence minimum nécessaire des caractères de solubilité des solutions filmogènes. Les liquides organiques préférés n'ont pas besoin d'avoir des paramètres de solubilité identiques, mais doivent au moins être partiellement miscibles les uns aux autres et ne doivent pas agir comme précipitants vis-à-vis du polymère de l'autre phase. Etant donné que les polymères différents nécessitent des liquides organiques différents, une différence entre les liquides organiques est souvent souhaitable et peut réduire la différence des caractères de solubilité exigée des agents filmogènes.
Dans les présentes compositions, la séparation de phases est principalement fournie par les matériaux filmogènes présents dans chaque phase. Un des caractères des matériaux généralement utilisés comme agents filmogènes est que la séparation de phases se produit pour des différences de solubilité beaucoup plus faibles que celle qui est nécessitée dans le cas de liquides organiques non miscibles. Grâce à l'utilisation de polymères ayant des paramètres de solubilité légèrement différents, on obtient facilement des compositions à deux phases avec de nombreux couples d'agents filme gènes, même lorsqu'on utilise un liquide organique commun pour les deux phases.
En réalisant ce but, il est important que les résines et les liquides organiques présents dans chaque phase soient choisis pour se compléter ou se renforcer en ce qui concerne les caractères de solvatation ou solubilité souhaitée. On peut obtenir une différence appropriée entre les phases, si les liquides organiques et les résines utilisés dans la préparation de chaque phase sont semblables les uns aux autres, mais diffèrent de ceux des autres phases par des facteurs déterminant les caractères de solubilité, tels que le degré de polarité ou la densité d'énergie de cohésion. Cette différence entre les phases dépend polticulièremeat des résines employées dans chaque phase, et pour un choix donné de résines tend à s'accroître à mesure que la concentration en résine augmente.
Si on désire par exemple former une dispersion dans laquelle une phase est un vernis à base de nitrocellulose, on peut rechercher pour l'autre phase une résine qui n'est pas parfaitement compatible avec la nitrocellulose. Etant donné que la nitrocellulose est relativement polaire et a un paramètre de solubilité relativement élevé (voir H. Burrell, Official Digest (novembre 1957) pages 1069-1076, E.P. Lieberman, Official Digest (janvier 1962) pages 30-50, et Arthur
K. Doolittle, The Technology of Solvents and-Plasticizers, pages 796-837) il est souhaitable d'utiliser une résine appropriée pour la phase complémentaire moins polaire ou ayant un paramètre de solubilité inférieur.
Si l'on utilise des liquides organiques différents dans des phases différentes, ceci est également vrai des liquides organiques, mais leurs densités d'énergie de cohésion respectives ne seront pas suffisamment différentes pour les rendre non miscibles les uns aux autres, ou pour faire précipiter par le milieu dispersant le matériau de revêtement de la phase dispersée. Dans l'exemple I cidessous par exemple, on a constaté qu'une résine vinylique diffère suffisamment de la nitrocellulose pour permettre l'utilisation du même système de liquides organiques dans les deux phases.
Lors du choix de résines qui peuvent être utilisées les unes avec les autres, il est préférable qu'elles ne soient pas fortement incompatibles les unes avec les autres, car cela pourrait gêner la formation des films. Dans certains cas, comme dans l'exemple V ci-dessous, il peut être souhaitable d'utiliser des combinaisons de résines dans une ou plusieurs des phases afin d'obtenir facilement un degré approprié d'incompatibilité. Toutefois, il est significatif que la présente invention permet Putilisation de combinaisons de résines qui serait généralement évitée dans les compositions de revêtement conventionnelles. En particulier, I'utilisation de dispersions de petits globules dispersés permet d'obtenir des films brillants en employant des résines incompatibles qui, dans les applications normales, donneraient des films d'aspect désagréablement hétérogène.
Les globules dispersés peuvent par exemple être trop petits pour pouvoir être distingués les uns des autres et donner toutefois naissance à des dessins multicolores très nets grâce au procédé de fusionnement partiel ou d'orientation au cours du durcissement du film.
Les compositions de revêtement de la présente invention sont formées par l'utilisation de polymères incompatibles qui sont solvatés dans des liquides organiques miscibles pour former une couche de finition décorative sur un substrat, selon un quelconque des dessins désirés.
Dans le domaine des revêtements, le terme incompatible signifie généralement la formation de films troubles ou opaques, après évaporation du solvant dans la solution de polymères. Les films troubles ou opaques proviennent du fait que, quoique la solution soit initialement homogène, la séparation de phases se produit en un certain point avant l'achèvement de la volatilisation. Durant le procédé de séchage, la concentration de certaines constituants devient suffisamment importante pour développer des solutions non miscibles. Autrefois, I'utilisation de polymères incompatibles était généralement évitée, car les globules dispersés se séparant sont extrêmement petits, et le film résultant risque d'être quelque peu trouble, opaque ou peu brillant. Dans beaucoup de cas, le film peut également présenter une résistance mécanique réduite.
On a déterminé qu'on peut utiliser des polymères incompatibles pour produire des films décoratifs très satisfaisants, pourvu que les zones d'hétérogénéité soient macroscopiques plutôt que microscopiques. Le matériau de production de la finition décorative comprend une dispersion à phases multiples, dans laquelle chaque phase est colorée ou a un aspect différent du reste des phases.
Pour fournir la finition décorative voulue, au moins certaines des zones distinctes déposées par ladite dispersion doivent être sensiblement plus importantes que les dimensions colloïdales. La zone minimum de visibilité normale est difficile à définir, car elle dépend d'un certain nombre de facteurs, y compris l'illumination, le contraste des couleurs, la configuration géométrique des éléments, etc. Ainsi l'angle minimum de visibilité pour un élément linéaire est normalement plus petit que celui d'un point ayant les mêmes dimensions minimales. Enfin, dans les présentes compositions, des éléments à dessin bien visible résultent souvent de l'agglomération partielle de zones colorées fondamentales qui, selon une disposition plus uniforme, ne contrastent pas franchement avec ce qui les entoure.
Toutefois, pour la majorité des dessins préférés, un nombre important des zones distinctes, séparées les unes des autres, doivent avoir des dimensions d'au moins 25-50 microns, ou plus.
Un moyen de préparer le matériau de production de la couche de finition consiste à mélanger les composants qui forment les diverses phases du matériau, en les agitant afin de former une dispersion avant application sur une surface.
Après application de cette dispersion, certaines des zones distinctes séparées les unes des autres, dans la couche de finition décorative, peuvent avoir des dimensions semblables à celles des corps dispersés initiaux. Toutefois, les zones distinctes du revêtement décoratif diffèrent souvent desdits corps, soit par leur dimension, soit par leur forme, soit par les deux. Dans certains cas, les zones de couleur discontinue dans le revêtement correspondent à la phase continue de la dispersion.
Etant donné la nature coulante des deux phases des présentes compositions, les éléments initiaux sont souvent déformés lors de l'application, et les éléments appliqués sont souvent modifiés ou réarrangés, avant le durcissement du film, par les forces de tension superficielle, de convection, de gravité, etc. Dans la finition décorative, les zones d'aspect contrastant sont généralement formées partiellement par la fusion des gouttelettes dispersées durant la volatilisation du solvant. Etant donné ces facteurs, le dessin résultant dépend largement de la méthode d'application et, dans une certaine mesure, de la texture et de la qualité absorbante du substrat.
A titre d'illustration de la gamme de dispersions qu'on peut préparer, le tableau suivant énumère certains des couples de phases dispersées et dispersantes qui sont non miscibles l'une à l'autre.
Quelques exemples de systèmes non miscibles ou couples de résines et solvants
Première phase
1. Huile de lin brute (sans solvant volatil)
2. Huile de lin brute dans le toluène
3. Huile de lin oxydée dans le toluène
4. Huile de lin oxydée dans des essences minérales inodores
5. Huile de lin oxydée dans des essences minérales ino
dores
6. Huile de lin polymérisée sous vide dans le toluène
7. Huile de lin polymérisée sous vide dans des essences
minérales inodores
8. Huile de lin polymérisée sous vide dans des essences
minérales
9. Huile de ricin déshydratée dans le toluène 10. Polyuréthane (type préréagi ) dans le xylol 11. Acéto-butyrate de cellulose (29,5 O/o d'acétyle, 17 O/o de
butyryle) dans le 1 -nitropropane 12. Nitrocellulose (11,8-12,2 O/o d'azote) dans l'acétate de
butyle 13.
Résine ester acrylique dans le toluène 14. Résine ester acrylique dans un mélange de solvants:
acétate de l'éther monoéthylique de l'éthylène glycol
et toluène (2 parties pour 3, en poids) 15. Caoutchouc naturel chloré dans le xylène 15a. Caoutchouc naturel chloré dans le xylène 16. Caoutchouc naturel chloré dans la méthylisobutylcétone 17. Copolymère styrène-butadiène dans le xylène 17a. Copolymère styrène-butadiène dans le xylène 17b. Copolymère styrène-butadiène dans le xylène 18. Copolymère styrène-butadiène dans la méthylisobutyl
cétone 19. Résine silicone dans le xylène 19a. Résine silicone dans le xylène 19b. Résine silicone dans le xylène l9c. Résine silicone dans le xylène 20. Polymère méthacrylate d'isobutyle dans le xylène 20a. Polymère méthacrylate d'isobutyle dans le xylène 20b. Polymère méthacrylate d'isobutyle dans le xylène 20c.
Polymère méthacrylate d'isobutyle dans le xylène 21. Acéto-butyrate de cellulose (13 O/o d'acétyle; 37 O/o de
butyryle) dans le xylène-méthylisobutylcétone 21a. Acéto-butyrate de cellulose (13 O/o d'acétyle; 37 O/o de
butyryle) dans le xylène-méthylisobutylcétone 21b. Acéto-butyrate de cellulose (13 O/o d'acétyle; 37 O/o de
butyryle) dans le xylène-méthylisobutylcétone 21c. Acéto-butyrate de cellulose (13 e/o d'acétyle; 37 O/o de
butyryle) dans le xylène-méthylisobutylcétone 22. Résine polyester (type linéaire à masse moléculaire éle
vée) dans le dioxane 22a. Résine polyester (type linéaire à masse moléculaire éle
vée) dans le dioxane 22b. Résine polyester (type linéaire à masse moléculaire éle
vée) dans le dioxane 22c.
Résine polyester (type linéaire à masse moléculaire éle
vée) dans le dioxane
Seconde phase
Résine mélàmine-formaldéhyde dans le xylol-butanol
Résine alkyde styrénisée dans le toluène
Résine alkyde styrénisée dans le toluène
Huile de ricin déshydratée dans des essences minérales
inodores
Huile de lin modifiée par le cyclopentadiène dans des es
sences minérales inodores
Résine alkyde styrénisée dans le toluène
Résine alkyde à base d'huile de soja et d'huile de lin
chaulée dans des essences minérales
Huile de soja styrénisée dans des essences minérales
Résine mélamine-formaldéhyde dans le xylol-butanol
Caoutchouc naturel chloré dans le toluène
Copolymère chlorure de vinyle-acétate de vinyle (chlorure
de vinyle 87 O/o ;
acétate de vinyle 13 O/o) dans le l-nitro
propane
Résine styrène-butadiène à faible viscosité dans l'acétate
de butyle
Résine styrène-butadiène à faible viscosité dans le toluène
Résine polyester linéaire dans un mélange de solvants:
acétate de l'éther monoéthylique de l'éthylène glycol et
toluène (2 parties pour 3,
en poids)
Résine silicone dans le xylène
Copolymère styrène-butadiène dans le xylène
Résine mélamine-formaldéhyde dans le xylol-butanol
Polyéthylène chlorosulfoné dans le xylène Polyuréthane (type pré-réagi ) dans le xylène
Huile de lin oxydée dans le xylène
Résine mélamine-formaldéhyde dans le xylol-butanol
Copolymère chlorure de vinyle-chlorure de vinylidène dans
le xylène
Polyéthylène chlorosulfoné dans le xylène
Polyuréthane (type pré-réagi ) dans le xylène
Huile de lin oxydée dans le xylène
Copolymère styrène-butadiène dans le xylène
Résine alkyde styrénisée dans le xylène
Polyéthylène chlorosulfoné dans le xylène
Huile de lin oxydée dans le xylène
Copolymère chlorure de vinyl-acétate de vinyle (87 O/o de
chlorure de vinyle ;
13 O/o d'acétate de vinyle) dans le
xylène-méthylisobutylcétone
Polyéthylène chlorosulfoné dans le xylène-méthylisobutyl
cétone
Copolymère styrène-butadiène dans le xylène-méthyliso
butylcétone
Résine silicone dans le xylène-méthylisobutylcétone
Copolymère chlorure de vinylidène-acrylonitrile dans le
dioxane
Butyral polyvinylique (9-13 O/o d'hydroxyle; 0-2,5 O/o
d'acétate; 88 O/o de butyrate) dans le dioxane
Copolymère chlorure de vinyle-acétate de vinyle (87 O/o de
chlorure de vinyle; 13 O/o d'acétate de vinyle) dans le
xylène-méthylisobutylcétone
Acéto-butyrate de cellulose (13 O/o d'acétyle; 37 O/o de
butyryle) dans le xylène-méthylisobutylcétone
Première phase 22d.
Résine polyester (type linéaire à masse moléculaire éle
vée) dans le dioxane 22e. Résine polyester (type linéaire à masse moléculaire éle
vée) dans le dioxane 22f. Résine polyester (type linéaire à masse moléculaire éle
vée) dans le dioxane
Seconde phase
Polymère méthacrylate d'isobutyle dans le xylène
Copolymère styrène-butadiène dans le xylène
Résine mélamine-formaldéhyde dans le xylol-butanol
Outre l'appariement des liquides organiques et des résines ayant des caractères de solubilité similaires, il est possible d'accroître l'affinité entre liquides organiques et résines en augmentant la masse moléculaire effective de la résine, surtout si on y parvient par réticulation.
Ce phénomène tend à favoriser la non-miscibilité des phases, étant donné qu'il réduit premièrement la tendance de la phase dispersée à se dissoudre dans la phase dispersante, et deuxièmement la tendance pour les différentes phases à interchanger leurs constituants, ce qui pourrait conduire à la précipitation des matériaux dissous. Ce type de technique est généralement nécessaire dans les cas où l'on souhaite former des dispersions dans lesquelles on n'utilise aucun matériau de revêtement dans le milieu dispersant ou dans lesquelles ces matériaux de revêtement présentent des caractères de solubilité qui ne diffèrent pas nettement de ceux utilisés dans la phase dispersée.
Grâce à l'utilisation de produits polymères réticulés ou à masse moléculaire élevée de la phase dispersée, il est possible de fournir des dispersions dans lesquelles les glo- bules dispersés sont des gels mous, semi-fluides, et dans lequelles les matériaux filmogènes ne sont pas nécessairement nécessaires dans la phase dispersante pour assurer la séparation des phases. Au cas où des matériaux de revêtement seraient nécessaires dans la phase dispersante ou extérieure, ils peuvent être du même genre que la résine utilisée dans la phase intérieure, mais plus facilement solubles dans le liquide organique par suite de leur masse moléculaire inférieure ou de leur degré inférieur de réticulation par rapport à la résine dans la phase dispersée.
Ainsi l'état à masse moléculaire supérieure de la résine dans la phase dispersée la rend moins soluble dans le liquide organique et tend à former un gel solvaté; tandis que, dans la phase dispersante, la masse moléculaire inférieure de la résine peut lui permettre de se dissoudre dans un liquide organique. En permettant l'utilisation d'une résine du même type tant dans la phase dispersée que dans la phase dispersante, cette technique réduit au minimum les difficultés qui pourraient provenir d'incompatibilités indésirables de résines de différents types.
On peut obtenir de diverses façons le type de matériaux gélatineux dont on constate l'utilité pour former une ou plusieurs des phases des compositions de revêtement de l'invention. On peut les préparer par gonflement du matériau résineux qui ne se dissout pas complètement dans le liquide organique choisi. On peut également le préparer à partir d'une solution de résine qu'on transforme par quelques traitements en un matériau gélatineux du type désiré. Ainsi un véhicule de revêtement fluide de genre classique pourrait être gélifié par une polymérisation plus poussée, par oxydation, par réaction avec des oxydes métalliques, ou par réaction avec des agents de réticulation tels qu'un chélate d'aluminium ou le titanate de tétrabutyle.
Dans les cas où l'on prépare le matériau gélatineux à partir d'une solution fluide, on doit noter qu'il est hautement solvaté, et ainsi de caractère et de propriétés distinctes des matériaux floculés ou précipités qui peuvent également être préparés à partir d'une solution selon les méthodes des techniques antérieures.
Dans certains cas, des matériaux gélatineux désirables peuvent être préparés en dissolvant simplement certaines résines dans des liquides organiques appropriés à des températures élevées et en laissant ces solutions refroidir. De cette façon on peut obtenir des gels bien solvatés à partir de matériaux de revêtement qui ne pourraient pas être dissous ou même gonflés de façon satisfaisante à la température ambiante normale.
Lors de la préparation du matériau gélatineux désiré, il n'importe pas en principe qu'il provienne du gonflement de résines solides ou de la gélatinisation de solutions. Le résultat est le même dans l'un et l'autre cas, quoique dans une situation donnée une technique peut être plus appropriée que Pauvre.
Il n'est pas invariablement nécessaire que l'utilisation de matériaux de poids moléculaire élevé, lors de la formation de composition de revêtement à multiphases, nécessite un constituant gélatineux. Dans certains cas, il peut se présenter un système à deux phases dans lequel les deux phases sont liquides, la même résine et le même liquide organique étant présents dans les deux phases, mais dans des proportions différentes. Par exemple des résines époxy à masse moléculaire élevée dans certains solvants forment des solutions à une phase pour certaines concentrations, et des systèmes de deux phases liquides pour des concentrations plus faibles. Ces matériaux sont utiles lors de la préparation de compositions de revêtement à phases multiples.
Il est bien entendu que la mise en oeuvre de cette invention ne se limite pas à un moyen particulier de formation de systèmes non aqueux à phases multiples. Toute technique qui donne naissance à deux ou à plusieurs phases dans lesquelles les matériaux de revêtement sont solvatés par les liquides organiques présents, et dans lesquelles les liquides organiques non miscibles ne sont pas nécessaires, peut être utile.
Etant donné les moyens employés dans cette invention pour obtenir la séparation ou la non-miscibilité des phases, de nombreuses possibilités et de nombreux effets se présentent qui sont intéressants dans la pratique et qui mettent l'accent sur la différence entre le principe présent et les principes utilisés jusqu'ici.
Dans les dispersions antérieures, la séparation des phases dépendait principalement d'une différence entre les solvants utilisés dans les différentes phases. Il était donc impossible de former des dispersions dans lesquelles on pouvait utiliser des solvants similaires dans les deux phases. Même dans les dispersions du brevet britannique No 916983 où des liquides organiques non miscibles ne sont pas nécessaires, on utilise des liquides organiques hydrocarbonés dans le milieu de dispersion et des solvants pour vernis (cétones et alcools) dans la phase dispersée.
Dans la présente invention, il est possible d'obtenir des dispersions dans lesquelles les liquides organiques hydrocarbonés économiques constituent le produit volatil des deux phases, ou des dispersions dans lesquelles des liquides organiques plus forts, tels que les cétones et les esters, forment des proportions considérables des deux phases.
Dans les dispersions des techniques antérieures qui entraînaient la matière colorante dans la phase extérieure, il était difficile d'obtenir des effets multicolores tranchés et nets, car les matériaux provenant du milieu dispersant tendaient à recouvrir et à obscurcir ceux provenant de la phase dispersée. Cet effet est apparemment dû à la similitude des phases, car il est pratiquement éliminé dans les dispersions de la pré sente invention qui emploient une plus grande différence entre les phases. Grâce à ce principe, on peut obtenir des effets multicolores tranchés et nets où la phase extérieure forme une des couleurs essentielles. Comme on l'expliquera plus loin, ceci est nécessaire pour obtenir certains effets remarquables et précieux associés aux dispersions non stables.
Grâce à l'utilisation du principe discuté ci-dessus, il est possible de produire des dispersions multicolores dans lesquelles aucun agent filmogène n'est nécessaire dans la phase extérieure. On y parvient en ayant au moins deux phases dispersées insolubles dans la phase dispersante et ne se mêlant pas l'une à l'autre, lesdites phases dispersées étant de couleurs différentes. Ceci élimine les problèmes de superposition ou d'incompatibilité. Dans les premières dispersions non aqueuses, un agent filmogène dans la phase extérieure était considéré comme nécessaire pour lier les unes aux autres les particules dispersées précipitées.
Jusqu'ici, les compositions de revêtement pour films multicolores nécessitaient des dispersions stables. Sans 1 exis- tence d'une différence suffisante entre les phases, on ne pouvait obtenir de bons effets multicolores qu'en utilisant des particules dispersées de couleurs différentes qui ne se fondaient pas et ne s'interchangeaient pas les unes avec les autres. La dispersion stable est un type précieux de compositions de revêtements multicolores prévu.
La dispersion non stable ou transitoire est un moyen nouveau et unique prévu pour produire des revêtements multicolores. Dans ce type de dispersion, bien que les deux phases non aqueuses restent distinctes l'une de l'autre, les particules non aqueuses dispersées tendent à fusionner ou à s'amalgamer en l'absence d'agitation, formant parfois une couche continue distincte, mais se redispersant dès qu'on agite à nouveau. Les deux phases intérieure et extérieure peuvent être colorées ,ou une seule phase peut être colorée et l'autre utilisée comme un véhicule transparent. Dans l'un ou l'autre cas, chaque couleur reste essentiellement distincte et séparée.
L'effet multicolore n'est pas ainsi détruit par la fusion des particules dispersées, mais durant la formation du film le dessin obtenu dépend en grande partie de la nature et du degré de fusion ou d'agglomération des particules en amas.
Il varie également avec le type d'application, des striations se produisant généralement lorsque la composition est appliquée au pinceau, tandis qu'un dessin plus aléatoire résulte souvent de l'application par pulvérisation. La dispersion non stable est particulièrement remarquable par le fait qu'elle permet la coloration de l'une ou l'autre phase sans modifier l'autre, même après la formation de la dispersion.
Il est remarquable que les principes de la présente invention permettent d'utiliser de nombreuses combinaisons de véhicules qui seraient évitées dans la pratique conventionnelle.
On a remarqué jusqu'ici qu'on peut parfois utiliser des mé- langes incompatibles si des moyens appropriés sont fournis pour contrôler la dispersion des constituants. Par exemple, des constituants incompatibles ont été dispersés dans des produits thermoplastiques à des températures élevées sans fusionner en larges particules à la température ambiante. Maintenant les techniques de cette invention élargissent grandement la gamme de véhicules qu'on peut utiliser de façon satisfaisante les uns avec les autres dans le domaine des revêtements de surfaces, en contrôlant le degré d'incompatibilité des constituants et le degré de stabilité des dispersions.
La stabilité est modifiée par les véhicules utilisés, leur viscosité, leur densité, etc., mais peut également être modifiée par l utilisation d'agents stabilisateurs, comme mentionné cidessous.
Pour mettre en oeuvre cette invention, on peut employer trois types généraux de matériaux: les matériaux filmogènes
(véhicules, matériaux de revêtement), les agents de gélifica
tion et les agents stabilisateurs.
Les véhicules utiles dans la mise en oeuvre de cette invention sont souvent du type conventionnel, leur choix dépendant principalement du choix des résines et liquides organiques non aqueux qui doivent être utilisés les uns avec les
autres. Dans certains cas, on peut utiliser des résines conventionnelles et des solvants différents de ceux utilisés ordinairement. Dans d'autres cas, certain traitement d'un véhicule conventionnel peut être nécessaire, tel qu'un traitement pouvant permettre une polymérisation plus poussée ou une réticulation de la résine ou du polymère. La formulation des véhicules choisis par rapport aux charges, pigments et siccatifs, s'effectue généralement de manière conventionnelle, sauf dans les cas mentionnés ci-après lors de l'étude des méthodes de préparation.
Tout en effectuant une bonne sélectivité, on peut utiliser une large gamme de matériaux filmogènes. Ces matériaux comprennent non seulement des matériaux solubles dans des solvants, mais également des matériaux dispersibles dans les liquides organiques tels que les organosols, dans lesquels une partie ou la totalité des matériaux de revêtement se présente sous forme de petits globules dispersés. Si ces petits globules dispersés sont présents dans la phase dispersée par exemple, ils s'aggloméreront en globules plus grands qui se disperseront dans la phase continue.
Les agents de gélification sont des matériaux qui permettent de réduire la solubilité d'un matériau de revêtement dans un liquide organique non aqueux particulier. Ce sont souvent des agents de polymérisation, d'oxydation ou de réticulation qui tendent à accroître la masse moléculaire du matériau de revêtement. Par exemple, certains agents qui sont parfois efficaces sont des peroxydes ou des radiations, des activateurs tels que les sels de plomb ou de manganèse d'acides gras organiques, des oxydes métalliques tels que les oxydes de plomb, de calcium ou de magnésium; certains composés du cuivre, un chélate d'aluminium, le titanate de tétrabutyle, etc.
Toutefois, la gélification n'est pas nécessairement limitée àla formation de liaisons primaires, et peut être due a, ou aidée par d'autres associations ou interactions soit avec des résines, soit avec des liquides organiques.
On peut également obtenir des gels par l'utilisation de résines qui sont insolubles dans les liquides organiques à la température ambiante, mais solubles à des températures élevées.
Lorsqu'on désire des dispersions stables' des agents stabilisateurs sont parfois désirables dans le milieu dispersant pour empêcher la fusion des particules dispersées. Bien qu'on puisse utiliser des matériaux filmogènes ordinaires à cet effet, à des concentrations pouvant atteindre 50 O/o ou plus, les agents stabilisateurs peuvent être de nature différente des matériaux filmogènes et sont dans ce cas efficaces à des concentrations d'environ 0,1 O/o à 15 O/o. Les matériaux non filmogènes utiles comme agents stabilisateurs sont souvent des colloïdes lyophiles tels que la silice colloïdale ou les argiles modifiées. Ces agents comprennent également des dispersions de petits globules de gel de polymères organiques dans des liquides organiques qui ne les dissolvent pas complètement.
Certains de ces agents sont des produits oléorésineux gélifiés tels que Thixcin (qu'on pense être de l'huile de ricin hydrogénée). Le mot Thixcin est une marque déposée. Les matériaux utiles comme agents stabilisateurs tendent souvent à augmenter la viscosité ou thixotropie de la phase dispersante, réduisant les tendances à la décantation des particules dispersées.
Dans certains cas, les agents stabilisateurs peuvent également être intéressants pour préparer des dispersions non stables, lorsqu'il est souhaitable de réduire la vitesse ou le degré d'agglomération des globules dispersés. Outre les matériaux filmogènes et les colloïdes lyophiles, des surfactifs solubles dans les solvants organiques peuvent être particulièrement utiles pour empêcher la coalescence des globules dispersés sans empêcher l'agglomération. Certains matériaux qui agissent de cette façon sont des esters organiques à longue chaîne généralement connus et utilisés comme surfactifs. En contrôlant le degré d'agglomération des particules dispersées, on peut obtenir un dessin visible dans la surface recouverte grâce aux petits globules qui par eux-mêmes sont pratiquement invisibles à Pceil nu, mais tendent à s'agglomérer en amas visibles.
On peut préparer les compositions de cette invention avec un matériel de malaxage conventionnel généralement utilisé dans l'industrie des revêtements. En général, la méthode de préparation implique la formulation d'un ou plusieurs véhicules contenant des matériaux filmogènes, I'addition d'un ou de plusieurs de ceux-ci à un autre, et l'agitation modérée pour produire une dispersion. On peut obtenir des dispersions satisfaisantes avec des agitateurs rotatifs ordinaires à palettes. On pourrait utiliser toute autre méthode appropriée d'agitation, telle que les secousses, la désagrégation au tonneau, etc.
Lors de la préparation de certaines des compositions de cette invention, une étape comprend le traitement d la composition à disperser par des agents de gélification ou d'épaississement étudiés ci-dessus. Si besoin est, ce traitement suit souvent toute formulation conventionnelle, telle que l'incorporation de charges ou de pigments. Lorsque la composition a été convenablement formulée et traitée, elle est prête à être ajoutée à la phase dispersante.
Dans le type stable de dispersion, la taille des globules dispersés est un facteur important pour déterminer l'aspect du revêtement appliqué. La taille des globules dépend en grande partie de la viscosité des véhicules, et du type d'agitation utilisé pour produire la dispersion. La taille des globules tend à diminuer en particulier en cas d'une agitation vigoureuse, telle que celle qui est produite par des palettes de grande dimension, par une vitesse accrue, ou par une durée d'agitation accrue. D'autres facteurs qui exercent une influence sur la taille des globules sont la viscosité et la température de la phase dispersée et de la phase dispersante, et leur rapport volumique.
Pour une agitation constante, la taille des globules tend à s'accroître avec l'augmentation de la viscosité de la phase dispersée, avec la diminution de la viscosité de la phase dispersante et avec la diminution du rapport de la phase dispersée sur la phase dispersante.
Dans la dispersion instable, la taille des globules varie et dépend du traitement récent. Dans la dispersion telle qu'elle est appliquée, la taille moyenne des globules est généralement inférieure à une gamme de tailles visibles à l'oeil nu. La taille des globules effectifs dans le revêtement de finition dépend largement du degré d'agglomération. La taille des globules apparente ou finale tend à augmenter spécialement avec un abaissement de la viscosité et une réduction de la volatilité de la phase dispersante.
La forme des globules varie et dépend largement du fait que la phase dispersée est fluide ou gélatineuse. Dans la dispersion instable, les globules sont souvent sphériques ou de forme arrondie, et de contour lisse. Si la phase dispersée est visqueuse ou gélatineuse, les globules peuvent avoir une forme irrégulière.
La viscosité et les autres propriétés de ces dispersions dépendent du rapport volumique de la phase dispersée sur la phase dispersante. Le rapport choisi dépend des matériaux utilisés et de l'application désirée ou du dessin choisi. Des rapports très élevés accentuent le problème de stabilisation et tendent à donner des viscosités élevées. S'il n'existe pas d'agent filmogène dans la phase extérieure ou phase dispersante, des rapports très bas tendent à produire des effets discontinus ou épars des globules dispersés. Dans la plupart des applications, un rapport souhaitable de la phase dispersée sur la phase dispersante est compris entre 0,5: 1 et 4: 1, exprimé en parties en volume.
Un autre facteur non négligeable est la densité relative des phases dispersée et dispersante. Dans beaucoup de cas, comme dans les dispersions multiples où un mélange uniforme de constituants est souhaité, toutes les phases doivent de préférence avoir des densités approximativement égales, afin d'empêcher une répartition non uniforme à l'usage.
Dans d'autres cas, on peut préférer une différence des densités, comme dans le cas des compositions de revêtement con çues pour produire un recouvrement transparent. Dans les dispersions non stables, la densité est un facteur important qu'il ne faut pas négliger, ainsi que les viscosités et les tensions superficielles des diverses phases.
Lors de la préparation des dispersions par gonflement des fins globules résineux plutôt que par dispersion mécanique d'un véhicule liquide dans un autre, des techniques quelque peu différentes sont nécessaires pour introduire la matière colorante dans les globules dispersés. Dans certains cas, le matériau gonflable par le liquide organique peut être coloré avant la formation des globules d'une taille et d'une forme nécessaires à la technique de gonflement. Par exemple, on peut pigmenter une matière thermoplastique à des températures et à des pressions élevées, puis la désagréger à des températures inférieures en globules de la taille voulue. Le gonflement et la dispersion des globules dans la phase dispersante désirée permet alors d'achever la composition.
Pour produire des dessins remarquables, la plupart des globules dispersés doivent être suffisamment grands pour pouvoir être distingués les uns des autres à l'oeil nu, et beaucoup d'entre eux peuvent être considérablement plus grands.
En utilisant des colorants solubles dans les liquides organiques au lieu de pigments, on peut produire des globules de la couleur voulue à partir d'un seul matériau filmogène transparent ayant une taille de globules appropriée. Grâce à cette technique, les globules dispersés sont traités par une solution colorante qui peut pénétrer ou être absorbée par les globules, sans les dissoudre ou les ramollir de façon appréciable.
Après ce traitement, on retire les globules colorés du bain de teinture et on les sèche par volatilisation. Ils sont alors gonflés grâce à un liquide organique approprié, et on les agite dans un milieu dispersant approprié qui ne dissout pas les globules et n'extrait pas la matière colorante incorporée.
Les colorants utiles dans cette technique sont solubles dans un solvant qui a une certaine affinité pour le matériau filmogène, mais est pratiquement insoluble dans le liquide organique du milieu dispersant final.
Lors de la préparation des compositions de revêtement multicolore, soit stables, soit transitoires, les phases dispersée et dispersante peuvent être colorées, ou une d'entre elles peut être colorée et l'autre rester incolore. Dans la dispersion stable, la phase dispersante est souvent incolore. Dans la dispersion transitoire elle est souvent colorée. Les compositions de revêtement, dans lesquelles la phase dispersante est un véhicule transparent, fournissent un moyen d'application, en une seule opération, d'un dessin coloré avec une couche superposée transparente. Pour cette application, il est généralement préférable que la densité de la phase dispersante soit inférieure à celle de la phase dispersée.
Lorsque la préparation est terminée, on peut appliquer la composition de revêtement d'une manière conventionnelle, par exemple par pulvérisation, brossage, immersion, application au rouleau, application au moyen de pulvérisateurs contenant des aérosols.
Afin de décrire plus clairement la nature de la présente composition, les exemples suivants sont donnés à titre d'illustration. Il est toutefois bien entendu qu'il ne s'agit là que d'exemples. Sauf spécifications contraires, toutes les parties d'ingrédients sont exprimées en parties en poids.
Exemple I:
Composition de revêtement multicolore
à base de résine vinylique et de nitrocellulose
Composition A:
Véhicule nitrocellulose jaune. Parties
en poids
Nitrocellulose (11,8-12,2% d'azote, viscosité
5-6,5 secondes, 30 oxo d'alcool butylique) .. 5,2
Phtalate de dibutyle .. 3,5
Acétate de butyle.. 45,2
Toluène . ... ...... 45,2
Oxyde jaune de fer .. .. ......... 0,9
Total: 100
Composition B:
Véhicule résine vinylique rouge. Parties
en poids
Copolymère chlorure de vinyle - acétate de
vinyle, partiellement saponifié (chlorure de
vinyle: 91 O/o; acétate de vinyle: 3 O/o ; al
cool vinylique: 6 %): Bakelite VAGH 16,5
Phtalate de dibutyle .. 4,9
Acétate de butyle .. 38,5
Toluène . .. ........ .. 38,5
Oxyde rouge de fer . 1,6
Total: 100
Le mot Bakelite est une marque déposée.
Composition C:
Revêtement multicolore jaune-rouge
à base de résine vinylique et de nitro
cellulose.
On a ajouté 38 parties de la composition B à 62 parties de la composition A et on a agité le mélange résultant d'une façon modérée jusqu'à obtention d'une dispersion (composition C) d'aspect uniforme. On a pulvérisé la composition C sur un panneau en acier étamé grâce à un pistolet à vernis ordinaire. Après durcissement, le film présentait un dessin multicolore nettement visible.
Dans cet exemple, la non-miscibilité des compositions A et B est fournie par les résines de revêtement, car on emploie des mélanges de liquides organiques pratiquement identiques dans les deux véhicules.
Cet exemple illustre un mode de dispersion instable.
Exemple II:
Composition de revêtement multicolore
à base de polyuréthane et d'époxyde
Composition A:
Véhicule résine époxy rouge. Parties
en poids
Résine à base d'épichlorhydrine - bisphénol A
(masse moléculaire: 900- 1000) . 37,5
Toluène .. ......... . ........... .. ... . .... ..... ... 28,1
Acétate de l'éther monoéthylique de l'éthyl
ène glycol ................ ........ ........ 28,1
Oxyde rouge de fer .. ........ 6,3
Total: 100
Composition B:
Véhicule polyuréthane jaune. Parties
en poids
Solution de résine polyuréthane (stable, dur
cissant à l'oxygène sans isocyanate libre,
50 % de matières solides dans le xylol):
( Spencer Kellogg XP-1 197 ) 80
Acétate de l'éther monoéthylique de l'éthyl
ène glycol ...... .......... .
... 10
Pâte de nuançage, jaune de chrome moyen
dans l'huile de lin, 70 /o de pigment .. . 10
Total: 100
Composition C:
Revêtement multicolore rouge-jaune à base de poly
urédiane et de résine époxy.
On a ajouté 50 parties de la composition A à 50 parties de la composition B et on a agité le mélange résultant d'une façon modérée jusqu'à obtention d'une dispersion (composition C) d'aspect uniforme. On a appliqué au pinceau la composition C sur un panneau d'acier étamé avec un pinceau ordinaire pour peinture. Cette application a donné un film lisse dans lequel le dessin multicolore formé de striations était facilement visible à l'oeil nu. L'examen microscopique montrait que ce dessin était formé par l'orientation des globules dispersés qui, durant le durcissement du film, s'étaient agglomérés en amas relativement grands sans fusion complète.
Ces amas étaient d'une taille telle qu'ils étaient facilement visibles à l'oeil nu, quoique beaucoup des globules individuels ne pouvaient pas l'être.
Cet exemple illustre la possibilité d'obtenir un film multicolore brillant et la formation d'un dessin nettement visible grâce à l'orientation et à l'agglomération partielle des globules trop petits par eux-mêmes pour être facilement visibles à l'oeil nu. La non-miscibilité des compositions A et B est principalement fournie par les résines, quoique la composition des liquides organiques des deux phases soit quelque peu différente.
Cet exemple illustre le type instable de dispersion.
Exemple III:
Composition de revêtement multicolore
à base de résine alkyde et de copolymère styrène-butadiène
Composition A:
Véhicule: résine alkyde jaune. Parties
en poids
Oxyde jaune de fer .... .. ... . . 8,50
Chromate double de baryum et de potas
sium ......... .............. .... . . .... ..... .... ... ..... 4,27
Alkyde à base d'huile de tung et d'huile de
soja (52 % d'huile, 35 % d'anhydride phta
lique, 50 /o de matières solides dans des
essences minérales): Beckosol 1-531
de Reichhold ............................. .................... 35,60
Alkyde phénolé (28 % d'huile de lin, 27 %
d'anhydride phtalique, 60 /o de matières
solides dans le naphta qualité solvant, in
dice Kauri-butanol: 68): Beckosol 1341
de Reichhold ........ .
........................... 30,56
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 94;
gamme de distillation: 136-1370 C) .. . 17,00
Dipentène .. . . 2,42
Agent antipeaux .. 0,24
Parties
en poids
Naphténate de cobalt, siccatif dans un sol
vant minéral (6 /o de cobalt) .. ... .... 0,37
Naphténate de plomb, siccatif dans un sol
vant minéral, renfermant 24% de plomb . 0,74
Naphténate de manganèse, siccatif dans un
solvant minéral, renfermant 6 % de man
ganèse .......... ...... ......... .. ... ... . . 0,12
Naphténate de calcium, siccatif dans un sol
vant minéral (teneur en calcium: 4 O/o) .. 0,18
Total: 100
Composition B:
Véhicule vert styrène-butadiène. Parties
en poids
Oxyde vert de chrome .. 10,2
Silicate d'aluminium .. ........... ...... .........
.... 10,4
Composé quaternaire diméthyldioctadécyl
ammonium-bentonite .. ...... ... ..... ......... 0,20
Résine styrène-butadiène (à faible viscosité)
(viscosité de la solution, 33-1/3 % de résine
dans le xylène, nécessite 195 à 240 secon
des pour s'écouler d'un tube jaugeur de
viscosimètre Ford No 4 à 250 C): Plio
lite S-5A . .. ...... .... ...... .. . .. .......... .. ... 11,70
Résine styrène-butadiène (à viscosité élevée)
(85 % de styrène et 15 % de butadiène,
point de ramollissement 490 C): Pliolite
S-6B ......... ... . ... . . .... . ... .. .. ....... ... . 1,70
Résine poly-phényle chloré ( Aroclor 5460) 5,00
Biphényle chloré ( Aroclor 1254) ... 0,75
Phosphate de tricrésyle .. 1,30
Huile de tung . . 1,00
Essences minérales . . ... .. . .
. 8,60
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 160-2040 C) .. 48,74
Dipentène . 0,30
Acétone ... ...... ....... . ... ...... .. . .. .. 0,06
Siccatif, naphténate de cobalt dans un sol
vant minéral (teneur en cobalt: 6 %) . 0,02
Siccatif, naphténate de manganèse dans un
solvant minéral (teneur en manganèse: 6 O/o) 0,03
Total: 100
Le mot Aroclor est une marque déposée.
Composition C:
Revêtement multicolore jaune-vert à base d'alkyle et
du copolymère styrène-butadiène.
On a mélangé des parties égales des compositions A et B et on a agité jusqu'à obtention d'une dispersion d'aspect uniforme. Peu après avoir interrompu l'agitation, on a pulvérisé la composition C résultante et on l'a appliquée au pinceau sur des panneaux en acier étamé, en utilisant un pistolet à vernis ordinaire ou un pinceau pour peinture. L'application au pinceau donnait un film multicolore strié où les zones individuelles jaunes et vertes étaient nettement visibles à l'oeil nu.
La pulvérisation donnait un dessin moins directionnel.
Dans cet exemple, la non-miscibilité des compositions A et B est fournie essentiellement par les matériaux de revêtement employés dans les différents véhicules. La composition des liquides organiques des deux phases est tout à fait semblable.
Cet exemple illustre un mode de dispersion instable.
Exemple IV:
Composition de revêtement multicolore
à base de résine alkyde et d'éthylcellulose
Composition A:
Véhicule alkyde jaune. Parties
en poids
Résine alkyde modifiée par la colophane
(34 /o d'huile de soja, 44'/o d'anhydride
phtalique, 50 % de matières solides dans le
xylol): Beckosol 1303-50 de Reichhold 50,9
Oxyde jaune de fer .. 2,5 Xylol ....... . . . 45,7
Naphténate de cobalt, siccatif dans un solvant
minéral, teneur en cobalt: 6 /o . 0,26
Naphténate de manganèse, siccatif dans un
solvant minéral, teneur en manganèse: 6 % 0,26
Naphténate de plomb, siccatif dans un sol vant minéral, teneur en plomb: 24'/o.. . 0,38
Total: 100
Composition B:
Véhicule éthylcellulose rouge.
Parties
en poids
Ethyl cellulose (teneur en éthoxyle 49,0 + %,
viscosité: 100 cps) .. . 10
Oxyde rouge de fer . . . . .. . 1,2
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 161-2030 C) ... 88,8
Total: 100
Composition C:
Revêtement multicolore jaune-rouge à base de résine
alkyde et d'éthylcellulose.
On a mélangé 67 parties de la composition A avec 33 parties de la composition B, et on a agité modérément jusqu'à obtention d'une dispersion d'aspect uniforme. Peu après avoir interrompu l'agitation, on a pulvérisé la pulvérisation C résultante et on l'a appliquée au pinceau sur des panneaux d'acier étamé, en utilisant un pistolet à vernis ordinaire ou un pinceau pour peinture. Dans l'un ou l'autre cas, un effet multicolore visible apparaissait lors du durcissement du film.
L'application au pinceau produisait des striations, tandis que la pulvérisation donnait un dessin sans direction préférentielle.
Dans cet exemple, la non-miscibilité des phases dépend principalement des résines utilisées dans les différentes phases. L'exemple illustrait un mode de dispersion instable.
Exemple V:
Composition de revêtement multicolore
à base de polyesters - et de résines acryliques modifiées
par des alkydes ainsi que de résine vinylique
Composition A:
Véhicule formé par des résines vinyliques
et des résines acryliques modifiées par des
alkydes. Parties
en poids
Copolymère chlorure de vinyle - acétate de
vinyle, partiellement saponifié (chlorure de
vinyle: 91 %; acétate de vinyle: 3 %; al
cool vinylique: 6 %) (le degré de saponifi
cation est indiqué par la proportion d'acé
tate de vinyle (3 /o) sur l'alcool vinylique
Parties
en poids
(6 O/o), ce dernier étant obtenu par la sapo
nification du premier). (La viscosité intrin
sèque dans le cyclohexanone à 200 C est
d'environ 0,55):
Bakelite VAGH . 10,8
Résine acrylique modifiée par les alkydes,
huile semi-oxydante, 50 O/o de matières soli
des dans le xylol ( Lustrasol 4280 , Reich
hold) . . . . 36,1
Oxyde rouge de fer . 2,4
Alcool isopropylique . 14,4
Acétone . . . . .. . . .. ... 36,1
Naphténate de cobalt, siccatif dans un sol
vant minéral (teneur en cobalt: 6 %) .. 0,2
Total: 100
Composition B:
Véhicule jaune formé par des polyesters. Parties
en poids
Résines polyesters linéaires, gamme du point
de ramollissement: 67-710 C ( Vitel PE
200 ) . . . . 24,4
Oxyde jaune de fer .. 2,4
Toluène . . .. ... . 48,8
Méthylisobutylcétone 24,4
Total: 100
Composition C:
Revêtement multicolore rouge-jaune à base de poly
esters - de résines acryliques modifiées par des
aikydes, de résine vinylique.
On a mélangé des parties égales de compositions A et B et on les a agitées jusqu'à obtention d'une dispersion d'aspect uniforme. Peu après la fin de l'agitation, on a appliqué au pinceau la composition C résultante sur un panneau en acier étamé à l'aide d'un pinceau ordinaire pour peinture, ce qui a permis d'obtenir un film continu où l'aspect grainé multicolore nettement visible rappelait l'aspect du bois.
Le chauffage du panneau à 1210C pendant plusieurs minutes augmentait considérablement le brillant du film.
Dans cet exemple, on utilisait une résine qui était un copolymère vinylique pour augmenter la compatibilité entre les phases polyesters et acryliques modifiés par des alkydes, ce qui permettait la formation d'un film cohérent à l'état sec sans qu'il se produise de mélange à l'état de solution.
Cet exemple illustre un mode de dispersion instable.
Exemple VI:
Composition de revêtement multicolore
à base de copolymères butadiène-styrène, d'éthylcellulose
et d'alkydes styrénisées
Composition A:
Véhicule dispersant jaune formé d'alkydes
styrénisées. Parties
en poids
Résines alkydes styrénisées, 45 % de matières
solides dans le toluol ( Styresol 4240
Reichhold) . . .. ... .. .. . 48,8
Pâte de nuançage: jaune de chrome moyen
dans l'huile de lin, 70 % de pigment . ... 2,4
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 160-2040 C) .. 48,8
Total: 100
Composition B:
Véhicule rouge éthylcellulose. Parties
en poids
Ethylcellulose ( > 49,0 0/o d'éthoxyle, visco sité: 100 cps) . 7,9
Oxyde rouge de fer . . .... .. .... ......
. 1,6
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 160-2040 C) .. 70,8
Alcool butylique ... ........ 19,7
Total: 100
Composition C:
Véhicule noir styrène-butadiène. Parties
en poids
Résine styrène-butadiène (faible viscosité);
Pliolite S-5A 26,3
Noir de fumée ... . .. . . . .... . . 2,8
Biphényle chloré ( Aroclor 1254) . . 2,9
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 60204o C) .. 68,0
Total: 100
Composition D:
Revêtement multicolore jaune-rouge-noir
à base de styrène-butadiène, d'éthylcellu
lose et de résines alkydes styrénisées.
Parties
en poids
Composition A .. 75
Composition B .. 12,5
Composition C .. 12,5
Total: 100
On a ajouté les compositions B et C à la composition A dans l'ordre donné, en agitant après chaque addition pour disperser le matériau ajouté, ce qui a donné la composition D.
On a appliqué au pinceau et on a pulvérisé la composition
D sur des panneaux en acier étamé, ce qui a permis d'obtenir des films multicolores qui étaient striés lorsqu'ils avaient été appliqués au pinceau et qui étaient de dessin plus régulier lorsqu'ils avaient été appliqués par pulvérisation.
Dans cet exemple, on utilise trois véhicules non miscibles au lieu de deux. Ceci permet l'extension de la dispersion instable en une composition de revêtement tricolore. La nonmiscibilité est fournie principalement par les résines de revêtement, mais on ajoute un solvant non hydrocarboné à une phase pour maintenir ses caractères d'écoulement lorsqu'elle est amenée en contact avec le véhicule dispersant.
Cet exemple illustre le type instable de dispersion.
Exemple Vil:
Composition de revêtement multicolore
à base de résines alkydes
Composition A:
Véhicule vert : résines aikydes. Parties
en poids
Résines alkydes modifiées par la colophane
(42 % d'huile végétale, 40 oxo de matières
solides dans des essences minérales inodo
res): Reichhold OP-849-40 71,7
Vert de chrome clair . . .. ... . .. 2,8
Essences minérales inodores (indice Kauri
butanol: 27 ; gamme de distillation: 183
199o C) . . 24,6
Parties
en poids
On a incorporé ces constituants, puis on les a
agités au cours de l'addition de
Titanate de tétrabutyle ..
. 1,5
Total: 100
Tout en agitant de façon continue, on a porté le mélange à la température de 820 C, puis on l'a refroidi et on l'a laissé reposer toute la nuit.
Composition B:
Véhicule jaune : résines alkydes.
On a préparé cette composition de la même manière que la composition A, en substituant le pigment jaune de chrome moyen au pigment vert de chrome clair.
Composition C:
Dispersion verte de résines aikydes.
On a ajouté à 43 parties d'essences minérales inodores 57 parties de composition A, et on a agité le mélange résultant de façon modérée grâce à un agitateur mécanique jusqu'à obtention de globules d'une taille moyenne voulue.
Composition D:
Dispersion jaune de résines alkydes.
On a préparé cette dispersion de la même manière que la composition C, en utilisant la composition B au lieu de la composition A.
Composition E:
Revêtement multicolore vert-jaune à base de résines
alkydes.
On a mélangé des parties égales des compositions C et D et on a agité jusqu'à obtention d'une dispersion uniforme.
On a pulvérisé la composition E sur un carton à l'aide d'un pistolet standard à vernis. Les particules vertes et jaunes étaient facilement visibles à l'oeil nu après que le film de revêtement ait durci sur place.
Dans cet exemple, on utilise une résine de revêtement dans la phase dispersée seulement. La dispersion est rendue possible par traitement de cette résine pour réduire sa solubilité dans le milieu dispersant, sans détruire son affinité pour ]e liquide organique.
Cet exemple illustre un mode de dispersion stable.
Exemple VIII:
Composition de revêtement multicolore
à base de styrène-butadiène
Composition A:
Milieu de dispersion blanc styrène-buta
diène. Parties
en poids
Bioxyde de titane . ... 5,1
Silicate d'aluminium . ....................... .. ....... .. 5,2
Composé quaternaire diméthyl dioctadécyl
ammonium-bentonite . ....................... ....... ........ 0,10
Résine styrène-butadiène (faible viscosité):
Pliolite S-SA ............... . ... ... .. ..... . 5,85
Résine styrène-butadiène (haute viscosité):
Pliolite S-6B ......... .............. . ............... 0,85
Résine de poly-phényle chloré ( Aroclor
5460) .. ............................ ........ .. ... 2,50
Biphényle chloré ( Aroclor 1254)... 0,38
Phosphate de tricrésyle ... . . 0,65 Huile de tung .
. 0,50
Parties
en poids
Essences minérales (indice Kauri-butanol: 36;
gamme de distillation: 160-187 C 24,30
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 161-2030 C) . 54,37 Dipentène . . 0,15
Acétone . . ... ... .... .. ........... . . 0,03
Siccatif, naphténate de cobalt; teneur en co
balt 6% .. ...... . .. .. . . .. ...... 0,01
Siccatif, naphténate de manganèse (teneur en manganèse: 6 %) . . . 0,01
Total: 100
Le mot Aroclor est une marque déposée.
Composition B:
Granules rouges et bleus gonflés de styrène
butadiène.
On a préparé des granules colorés de résine styrènebutadiène de haute viscosité en trempant certains des granules de la résine dans des solutions dans l'alcool éthylique d'un colorant rouge, et en trempant d'autres granules dans des solutions dans l'alcool éthylique d'un colorant bleu. On a alors retiré les granules colorés des solutions de teinture alcooliques et on les a séchés. On a mélangé les granules séchés les uns aux autres, et on a ajouté de la façon suivante les liquides organiques hydrocarbonés appropriés:
Parties
en poids
Résine rouge styrène-butadiène ... 3
Résine styrène-butadiène bleue ...... . ......... ... 3
Essences minérales (indice Kauri-butanol: 36;
gamme d'ébullition: 160-1870 C) . ........... 18
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation 161-2030 C) ..
. 76
Total: 100
On a ramolli les granules colorés et on les a fait gonfler par ce mélange de liquides organiques, mais les granules sont restés séparés les uns des autres et ont conservé leur propre couleur particulière.
Composition C:
Revêtement multicolore rouge-bleu-blanc à base de
styrène-butadiène.
On a ajouté 44 parties de composition B à 56 parties de composition A, et on a agité la totalité pour obtenir un mélange uniforme (composition C). Lors de l'application par pulvérisation à l'aide d'un pistolet ordinaire à vernis, la composition C donnait un film de revêtement où les zones rouges, blanches et bleues se distinguaient facilement les unes des autres à l'oeil nu.
Cet exemple illustre la production de compositions de revêtements multicolores par gonflement de particules préformées, et non par formation de ces particules par dispersion d'un véhicule fluide dans un autre. Les particules de résine à disperser sont d'un caractère qui n'exige pas d'autre traitement pour empêcher leur dissolution dans la phase dispersante.
Cet exemple illustre un mode de dispersion stable.
L'exemple qui suit illustre la préparation d'une dispersion stable par utilisation d'une variation de température permettant de modifier ia solubilité de la phase dispersée.
Exemple IX:
Composition de revêtement multicolore
à base de résine vinylique
Composition A:
Milieu dispersant. Parties
en poids
Méthylisobutylcétone 36 Xylène . @ 64
Total: 100
Composition B:
Véhicule blanc : résine vinylique. Parties
en poids
Résine de chlorure de vinyle pour disper
sions: ( Bakelite QXKV-2) .. . 4,6
4-méthoxy-4-méthyl pentanone-2 . 26,1
Xylène .. . . .. .. .. . . . . . 50,6
On a agité la résine de chlorure dans le sol
vant cétone à la température ambiante, puis
on l'a réchauffée dans un bain d'eau bouil
lante jusqu'à production d'une solution. On
a alors ajouté le xylène de façon fraction
née, tout en agitant modérément.
Résine de copolymère vinylique ( Bakelite
VMCC), pour solutions (composition ap
proximative: chlorure de vinyle 84 /o;
acétate de vinyle 15 0/o; acide maléique
0,8%) .. . .. . . 4,6
Méthylisobutyclétone.. 4,6
Xylène . . .... .. .. . . .. . . . .. 4,6
On a dissous la résine de copolymère vinyli
que d'une manière conventionnelle, et on
a ajouté la solution au véhicule ci-dessus.
Bioxyde de titane . .. ... . . ... . . 1,8
Glycolate d'éthyle et de phtalylméthyle .. 3,1
Total: 100
On a dispersé le pigment dans le plastifiant, puis on l'a ajouté au véhicule ci-dessus tout en ajoutant modérément à l'aide d'un agitateur mécanique. On a laissé refroidir le véhicule additionné et on l'a laissé vieillir jusqu'à ce qu'il durcisse en un gel mou. Le mot Bakelite est une marque déposée.
Composition C:
Véhicule bleu formé de résine vinylique.
On a préparé cette composition de la même manière que la composition B, mais en substituant un pigment bleu ou phtalocyanine (0,1 partie) à une quantité égale de bioxyde de titane.
Composition D:
Dispersion blanche de résine vinylique.
On a dispersé 55 parties de la composition B dans 45 parties de la composition A, et on a agité le mélange de façon modérée à l'aide d'un agitateur mécanique jusqu'à obtention de la taille moyenne voulue des particules.
Composition E:
Dispersion bleue de résine vinylique.
On a préparé celle-ci de la même manière que la composition D, mais en utilisant la composition C au lieu de la composition B.
Composition F:
Revêtement multicolore bleu-blanc
à base de résines vinyliques.
On a mélangé 40 parties de la composition D à 60 parties de la composition E, et on a agité le mélange jusqu'à obtention d'une dispersion uniforme.
On a pulvérisé la composition F sur un panneau en acier étamé, ce qui a permis la formation d'un film multicolore où les particules bleues et blanches se distinguaient facilement à l'oeil nu.
Cet exemple est une illustration de l'utilisation d'une résine (la résine vinylique en dispersion) pour modifier la solubilité d'une autre résine (la résine en solution) lorsqu'elle est utilisée conjointement à elle.
Exemple X:
Composition de revêtement multicolore
à base de vernis époxy
Composition A:
Véhicule rouge formé de résines époxy. Parties
en poids
Solution de résine épichlorhydrine - bisphén-
ol A (40 0/o de matières solides dans la
méthyléthylcétone, Shell Eponol 55-B
40 , masse moléculaire approximative:
200.000) . . . . 55,2
Méthyléthylcétone . . 33,2
Oxyde rouge de fer . ... ...... .... . ..... .. ... 3,3
Solution de titanate de tétrabutyle (fraîche
ment préparée, 1,5 % dans la méthyléthyl
cétone) . . . .... 8,3
Total: 100
On a pigmenté le vernis époxy de la manière conventionnelle. On a alors ajouté la solution de titanate de tétrabutyle, et on a laissé vieillir le mélange pendant plusieurs heures.
Composition B:
Véhicule jaune formé de résine époxy.
On a préparé cette composition de la même manière que la composition A, en substituant l'oxyde jaune de fer à l'oxyde rouge de fer.
Composition C:
Dispersion rouge de résines époxy. Parties
en poids
Dispersion d'argile lyophile dans la méthyl
éthylcétone, 3,3 0/o de matières solides
( Bentone 38 de National Lead: com
posé d'ammonium quaternaire de la mont
morillonite) ... 54,5
Composition A . ...... .. . . .. ...... .. ........ 27,3
Dispersion d'argile à 10% ( Bentone 38)
dans la méthyléthylcétone ......... 18,2
Total: 100
Le mot Bentone est une marque déposée.
On a agité soigneusement la composition A avec la dispersion d'argile à 3,3 O/o. On a alors ajouté la dispersion d'argile à 10 %, puis on a prolongé l'agitation jusqu'à ce que le vernis soit dispersé et décomposé en particules ayant la taille moyenne voulue.
Composition D:
Dispersion jaune de résines époxy.
On a préparé cette composition de la même manière que la composition C, mais en utilisant la composition B au lieu de la composition A.
Composition E:
Revêtement multicolore rouge-jaune à base de vernis
epoxy.
On a mélangé des parties égales des compositions C et D et on a agité le mélange jusqu'à obtention d'une dispersion uniforme.
On a pulvérisé la composition E sur un panneau en acier étamé, ce qui a donné un film multicolore dans lequel les particules rouges et jaunes se distinguaient facilement à l'oeil nu.
Cet exemple illustre la formation de phases non miscibles par dilution d'une solution de résine par un liquide organique pour lequel elle a une tolérance limitée. Comme montré ici, il peut s'agir du même liquide organique que celui de la solution initiale plutôt que d'un liquide organique précipitant.
Avec I' Eponol 55 dans la méthyléthylcétone, la séparation des phases tend à se produire au-dessous d'une concentration d'environ 22-24% de matières solides.
Cet exemple illustre une dispersion stable. Le titanate de tétrabutyle et l'argile lyophile sont employés pour favoriser la stabilité requise.
Exemple XI:
Composition de revêtement multicolore
à base de vinyl toluène-butadiène et de résines acryliques
Composition A:
Véhicule rouge à base de vinyl toluène
butadiène. Parties
en poids
Résine vinyl toluène - butadiène (Marbon
1100 T MV ) 22
Oxyde rouge de fer . . .. ... .... . ... . . 10
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 160-206 C) .. 68
Total: 100
Composition B:
Véhicule blanc à base de résines acryli
ques. Parties
en poids
Résines acryliques, 40% de solides dans un
solvant aromatique provenant de la distil
lation du pétrole* (Rohm & Haas F-10 ) 65,8
Bioxyde de titane. . . .. .. ..
. 17,5
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 72;
gamme de distillation: 106-2060 C) .. 16,7
Total: 100
* Le solvant aromatique provenant de la distillation du pétrole a un indice Kauri-butanol de 70 et une gamme de distillation comprise entre 177 et 2100 C.
Composition C:
Revêtement multicolore rouge-blanc à base de résines
acryliques et de vinyl toluène-butadiène.
On a ajouté 33 parties de la composition B à 67 parties de la composition A, et on a agité le mélange de façon modérée jusqu'à obtention d'une dispersion d'aspect uniforme.
On a appliqué la composition C sur une surface non poreuse par pulvérisation, application au pinceau et au rouleau afin d'obtenir des dessins multicolores nettement visibles. Le dessin variait selon la méthode d'application. La pulvérisation produisait un effet de pointillisme, à grains fins et à direction non préférentielle, alors que l'application au pinceau donnait un dessin strié, et l'application au rouleau donnait un aspect moucheté où l'espacement des éléments du dessin rappelait la géométrie de la surface du dispositif d'enduction.
Dans cet exemple, un liquide organique aromatique provenant de la distillation du pétrole était satisfaisant et pouvait être utilisé avec l'agent filmogène de chaque phase. La qualité utilisée comme diluant se rapprochait beaucoup de celle du liquide organique dans lequel la résine acrylique était fournie.
Exemple XII:
Composition de revêtement multicolore à base de résines alkydes et de copolymère styrène-butadiène
Composition A:
Véhicule noir à base de styrène-butadiène.
Parties
en poids
Résine styrène-butadiène ( Pliolite S-SA ,
Goodyear) .. .. . .. . ... . .. ... ... 19,9
Paillettes colorées, 40 0/o de noir de fumée
dans la résine styrène-butadiène . 14,2
Toluène ....... . . . . 23,0 Essences minérales . . . . 33,0
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 90;
gamme de distillation: 183-211 C) . 9,9
Total: 100
Composition B:
Véhicule transparent à base d'alkydes. Parties
en poids
Alkydes à teneur élevée en huiles (65 0/o
d'huile de soja, 24 0/o d'anhydride phtali
que, 70 % de matières solides dans des es
sences minérales; Reichhold 10-045 ) .. 71,1 Toluène . . . . 14,2
Essences minérales . ... . .. .. .. . . .
..... 14,2
Naphténate de cobalt, siccatif dans un sol
vant minéral (teneur en cobalt 6 O/o) . . 0,36
Naphténate de plomb, siccatif dans un sol
vant minéral (teneur en plomb 24%) .. 0,14
Total: 100
Composition C:
Véhicule noir styrène-butadiène dispersé dans une
résine alkyde transparente.
On mélangeait des parties égales des compositions A et B et on les agitait modérément. On obtenait ainsi une dispersion dans laquelle la composition A prenait la forme d'un matériau visqueux à l'aspect de banderolles, en suspension dans la composition B. En l'absence d'agitation, le matériau dispersé se déposait lentement et fusionnait, mais on pouvait facilement le redisperser par agitation.
Après pulvérisation à l'aide d'un pistolet ordinaire à vernis, la composition C formait un dessin rappelant un réseau à travers lequel le substrat était visible. On pouvait contrôler l'effet, mais on pouvait obtenir une variété de dessins grâce à des réglages de la pression de pulvérisation, de la vitesse d'écoulement de la dispersion et de la distance entre le pistolet de pulvérisation et la surface du substrat.
Exemple Xlll:
Composition de revêtement multicolore
à base de styrène-butadiène et de résines alkydes
Composition A:
Véhicule noir styrène-butadiène. Parties
en poids
Résine styrène-butadiène, à viscosité élevée ( Marbon HV ) . . .. . 18,5
Paillettes colorées, 40 0/o de noir de fumée dans une résine styrène-butadiène .. 13,2
Toluène . . . . . 21,6
Essences minérales . . . . 37,5
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 90;
gamme de distillation: 183-2110 C) .. 9,2
Total: 100
Composition B:
Véhicule blanc à base d'alkydes.
Parties
en poids
Alkydes à teneur élevée en huiles (65 0/o
d'huile de soja, 240/o d'anhydride phtali
que, 70 O/o de matières solides dans des es sences minérales; Reichhold 10-045 ) . . 51,7
Bioxyde de titane . 27,1
Solvant aromatique provenant de la distilla
tion du pétrole (indice Kauri-butanol: 92;
gamme de distillation: 137,8-1710 C) . . 20,7
Naphténate de cobalt, siccatif dans un sol
vant minéral (teneur en cobalt 6 O/o) . .... 0,36
Naphténate de plomb, siccatif dans un sol
vant minéral (teneur en plomb 24 O/o) . 0,14
Total: 100
Composition C:
Revêtement multicolore noir-blanc à base d'alkydes
et de styrène-butadiène.
On a mélangé des parties égales des compositions A et B et on les a modérément agitées jusqu'à obtention d'une dispersion d'aspect uniforme. Après pulvérisation au moyen d'un pistolet ordinaire à vernis, la composition C produisait un revêtement multicolore où les zones noires et blanches se distinguaient facilement les unes des autres, qu'il y ait ou non recouvrement complet du substrat.
Dans cette composition, le voilage produisait un film mouillé d'épaisseur non uniforme. La séparation des phases se produisait à un degré plus important dans les parties plus épaisses du film, donnant des zones de formes irrégulières de coloration nettement différente des zones où il se produisait une séparation des phases moins accentuées. On obtenait facilement des zones distinctes ayant jusqu'à 6,3 mm ou plus.
On pouvait modifier la taille et la proportion relatives de ces zones de couleurs différentes, non seulement en modifiant la composition, mais également le procédé de pulvérisation, en variant, par exemple, la pression d'air, I'épaisseur du revêtement appliqué, etc.
On pouvait utiliser la composition C pour former des films épais qui ne s'affaissaient pas et présentaient une bonne tenue sans qu'il se produise une pénétration importante lorsqu'on l'appliquait sur des surfaces poreuses. Si l'on devait appliquer un film relativement épais, on obtenait un meilleur dessin en appliquant d'abord une couche collante puis une couche décorative d'épaisseur modérée.
Le mode d'application de la dispersion ainsi que les viscosités relatives des phases déterminent dans une large mesure le dessin décoratif qu'on obtient en appliquant la dispersion sur un substrat.
Lorsque les deux phases de la présente composition sont relativement peu visqueuses, les films formés lors de l'application sont relativement lisses et de texture très légère. Le contraste des couleurs du film déposé est visible sous forme de pointillisme à grains fins. Les éléments colorés visibles sont dus à la fusion de particules finement dispersées de chaque phase. La gamme de viscosité est telle que la composition peut être pulvérisée, appliquée au pinceau ou au rouleau.
Lorsque la viscosité d'une des phases augmente jusqu'à atteindre 1000-10 000 centipoises ou plus (phase très épaissie), lors du mélange de cette phase avec une phase relativement diluée, la phase très épaissie devient la phase dispersée alors que la phase diluée devient un milieu dispersant ou véhicule. A mesure que la viscosité de la phase dispersée s'accroît, les particules dispersées augmentent de taille pour un même degré d'agitation, et la distinction des couleurs du film appliqué dépend moins de la fusion des particules que dans le cas où les deux phases sont relativement peu visqueuses.
REVENDICATION I
Composition de revêtement non aqueuse, caractérisée en ce qu'elle est sous forme d'une dispersion dont les phases dispersées et dispersantes sont chacune non aqueuse et non miscible entre elles et contiennent chacune au moins un liquide organique, en ce que le liquide organique contenu dans une desdites phases est miscible au liquide organique présent dans l'autre ou les autres desdites phases; en ce qu'au moins une desdites phases contient un matériau filmogène solvaté par le liquide organique qu'elle comprend et en ce qu'au moins une desdites phases est colorée en une couleur différente d'au moins une de l'autre de ces phases.
SOUS-REVENDICATIONS
1. Composition selon la revendication I, caractérisée par le fait que le ou les liquides organiques présents dans les phases dispersées et dispersantes sont des hydrocarbures.
2. Composition selon la revendication I, caractérisée par le fait que le ou les liquides organiques présents dans les phases dispersées et dispersantes sont identiques.
3. Composition selon la revendication I, caractérisée par la présence d'un liquide organique apte à solvater le matériau filmogène en le rendant non miscible à la phase dispersante, ce liquide étant présent soit dans la phase dispersée, soit dans la phase dispersante.
4. Composition selon la revendication I, caractérisée par le fait qu'au moins certains des constituants des phases dispersées non aqueuses sont colorées et sont d'une couleur différente de celle de la phase dispersante.
5. Composition selon la revendication I, caractérisée par le fait que le matériau filmogène est un matériau résineux solvaté par le liquide organique présent dans la phase qui le contient.
6. Composition selon la revendication I, caractérisée par le fait que les phases dispersées comprennent des agrégats solvatés plus petits d'un matériau de revêtement.
7. Composition selon la revendication I, caractérisée par le fait que la phase dispersée comprend un matériau de revêtement solvaté par le liquide organique qu'elle contient,
et comprend en outre un agent de gélification apte à la rendre encore moins miscible avec la phase dispersante.
8. Composition selon la revendication I, caractérisée
par le fait que tant lesdites phases dispersées que lesdites
phases dispersantes comprennent un matériau filmogène.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.