NL8203502A

NL8203502A - Werkwijze voor het beschermen van metalen voorwerpen, alsmede een daarbij te gebruiken grondlak en deklak.

Info

Publication number: NL8203502A
Application number: NL8203502A
Authority: NL
Original assignee: Ir Pieter Voogel
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1984-04-02

Description

Br/lh/2

Werkwijze voor het beschermen van metalen voorwerpen, alsmede een daarbij te gebruiken grondlak en deklak.

_

De uitvinding betreft een werkwijze voor het beschermen van metalen voorwerpen, in het bijzonder van aluminium.

Het is bekend, metalen voorwerpen te beschermen 5 door daarop eerst een grondlak en vervolgens een deklak aan te brengen en dan één of beide laklagen door temperatuur-verhoging te harden. Hoewel reeds vele combinaties van grondlak en deklak voor dit doel zijn voorgesteld, blijkt in de praktijk meestal, dat de hierdoor beschermde metalen 10 voorwerpen reeds na betrekkelijk korte tijd door de huidige agressieve atmosfeer worden aangetast.

Een combinatie van grondlak en deklak die wel goede resultaten geeft is beschreven in de octrooiaanvrage NL-A-76.03397. Volgens dit geschrift brengt men op de 15 metalen voorwerpen eerst een grondlak aan, bestaande uit een mengsel van 22-29 gew.delen pigment en/of vulstof, 27-30 gew.delen fosforzure epoxyesterhars, 0,7-1,3 gew.delen, melaminehars, 40-50 gew.delen oplosmiddel en desgewenst gebruikelijke versnellers en dergelijke toevoegsels, en 20 vervolgens een deklak, bestaande uit een mengsel van 24-31 gew.delen pigment en/of vulstof, 24-28 gew.delen acrylamide-hars, 1,5-2,1 gew.delen epoxyhars en desgewenst gebruikelijke versnellers en dergelijke toevoegsels, waarna men de beide laklagen bij 160-200°C gedurende 10-30 minuten hardt. Met 25 deze combinatie kan op betrekkelijk eenvoudige wijze een vele jaren standhoudende beschermende bekleding worden verkregen. Als praktisch bezwaar bleek echter, dat voor het harden van de lagen betrekkelijk hoge temperaturen van 160-200°C (meestal 180°C) nodig zijn, die het gevaar pyrolyse van de 30 organische bestanddelen van de lakken meebrengen.

Hierop voortbouwend beoogt de uitvinding een combinatie van grondlak en deklak te verschaffen, die eveneens op betrekkelijk eenvoudige wijze tot een vele jaren 8203502 -2- standhoudende beschermende bekleding kan leiden, maar dan zonder gebruikmaking van dergelijke hoge temperaturen als in de octrooiaanvrage 76.03497 genoemd.

Daartoe verschaft de uitvinding een werkwijze 5 voor het beschermen van metalen voorwerpen, in het bijzonder aluminiumvoorwerpen, door daarop een grondlak gevolgd door een deklak aan te brengen en éën of beide laklagen door temperatuurverhoging te harden, welke werkwijze gekenmerkt is doordat men als grondlak een mengsel van 10 36-42 gew.delen pigment en/of vulstof 14- 18 gew.delen epoxyhars 10-15 gew.delen alkydhars 12-20 .gew.delen oplosmiddel een stoechiometrische hoeveelheid polyamine als harder, en 15 desgewenst gebruikelijke versnellers en dergelijke toevoegsels, en als deklak een mengsel van 15- 50 gew.delen pigment en/of vulstof 15-18 gew.delen hydroxyacrylaathars 20 15-18 gew.delen polyesterhars 25-40 gew.delen oplosmiddel een stoechiometrische hoeveelheid poly-hexamethyleendiiso-cyanaat als harder en desgewenst gebruikelijke versnellers of dergelijke toevoegt 25 seis aanbrengt, en de lagen vervolgens bij 70-150°C hardt.

Op deze wijze kan het gestelde doel goed worden bereikt. De epoxyhars in de grondlak zorgt voor een goede hechting aan het metaal en laat zich dankzij het toegevoegde 30 polyamine bij een temperatuur van 70-150°C harden, waarbij de toegevoegde alkydhars de krimp opheft. Verder zorgt de hydroxyacrylaathars in de deklak op zijn beurt voor een goede hechting aan de grondlak terwijl hij zich door het toegevoegde polyisocyanaat bij dezelfde temperatuur tot een 35 polyurethanhars laat harden, en de toegevoegde polyesterhars een bekledingslaag van voldoende dikte geeft. Het resultaat is een beschermende bekleding die vele jaren stand kan houden en die bij het harden niet het gevaar van

G14022i.C

8203502 -3- pyralyse loopt.

In een speciaal voor aluminium voorwerpen bedoelde voorkeursuitvoering gebruikt men als grondlak een mengsel van 5 41,05 gew.delen pigment en/of vulstof 16,25 gew.delen epoxyhars 10,9 gew.delen alkydhars 12-17 gew.delen oplosmiddel met een stoechiometrische hoeveelheid polyamine, 10 en als dek lak een mengsel van - 32,4 gew.delen pigment en/of vulstof 16.8 gew.delen hydroxyacrylaathars 16.8 gew.delen polyesterhars 32-37 gew.delen oplosmiddel 15 met een stoechiometrische hoeveelheid poly-hexamethyleen-diisocyanaat.

De uitvinding heeft tevens betrekking op metalenen in het bijzonder aluminiumvoorwerpen die door middel van de hierboven beschreven werkwijze van een bescherming zijn 20 voorzien. Verder heeft de uitvinding betrekking op een bij deze werkwijze te gebruiken grondlak en een deklak, elk met de hierboven beschreven samenstelling en elk in de vorm van een twee-componentensysteem met de harder afzonderlijk verpakt.

25 Bij het samenstellen van de grondlak bereidt . men een mengsel van pigment en/of vulstof, met epoxyhars, alkydhars en oplosmiddel in de aangegeven gewichtshoeveel-heden. Desgewenst kunnen nog gebruikelijke versnellers, en dergelijke toevoegsels in geringe 30 hoeveelheden worden bijgemengd. Als harder dient hier een polyamine, dat met de epoxyhars kan reageren. Dit polyamine, dat uit zichzélf vloeibaar is of anders in een oplosmiddel is opgelost, wordt echter vanwege zijn reaktiviteit zolang mogelijk van de overige bestanddelen gescheiden gehouden.

35 Bij het samenstellen van de deklak bereidt men een mengsel van pigment en/of vulstof, met hydroxyacrylaat-hars, polyesterhars en oplosmiddel in de aangegeven gewichts-hoeveelheden. Ook hier kunnen desgewenst gebruikelijke versnellers of dergelijke toevoegsels worden ingebracht.

8203502 -4-

Als harder dient polyhexamethyleendiisocyanaat, dat met de hydroxylgroepen uit de hydroxyacrylaathars en ook met eventuele vrije hydroxylgroepen uit de polyesterhars kan reageren. Ook deze harder, die normaal vloeibaar is of op in oplossing 5 verkeert, dient vanwege zijn reaktiviteit zolang mogelijk van de overige bestanddelen gescheiden te worden gehouden.

In beide lakken kunnen pigmenten en/of vulstoffen van elk gewenst type worden gebruikt. Zelfs reak-tieve organische pigmenten zijn bruikbaar. De te gebruiken 10 oplosmiddelen zijn op bekende wijze afhankelijk van de toegepaste laksamenstelling, de verwerkingstemperatuur en de wijze van verwerking en bestaan bijvoorbeeld uit mengsels van aromatische oplosmiddelen, zoals tolueen en xyleen, van ketonen, zoals methylethylketon en cyclohexanonen en 15 van acetaten zoals ethylglycolacetaat.

Bij het toepassèn van de lakken voor het beschermen van een metalen voorwerp, in het bijzonder een voorwerp van aluminium, wordt op dat voorwerp eerst de grondlak en vervolgens de deklak aangebracht. Het aanbrengen 20 kan op elke geschikte wijze maar bij voorkeur op industriële schaal geschieden. Daarbij dient de harder van elke lak pas kort voor het aanbrengen daarvan aan de overige bestanddelen van die lak te worden toegevoegd enwel in een stoe-chiometrische hoeveelheid betrokken op de hardbare bind-25 middelcomponent in die lak. Bij de grondlak wordt de hoeveelheid polyamine berekend op de epoxyhars (epoxyqetal en hoeveelheid van die hars), terwijl de hoeveelheid isocyanaat bij de deklak wordt berekend op de hydroxyacrylaathars en eventueel ook op de polyesterhars (als deze 30 vrije hydroxylgroepen bevat).

Vervolgens worden de laklagen door temperatuurverlaging gehard, hetgeen in een enkele bewerking, bij 70-150°C en gedurende 60-30 minuten kan geschieden. De hardingstemperatuur is voldoende laag om pyrolyseverschijn-35 selen te vermijden en de hardingsduur komt Overeen met een normale duur voor moffellakken. Tijdens het harden gedragen de laklagen zich aanvankelijk enigszins thermoplastisch, ......... zodat oneffenheden worden opgeheven en poriën worden gedicht . Vervolgens vindt- een harding door de gehele massa.....

—c 8203502 ......... -5-" plaats, waardoor de lagen goed aan elkaar en aan het metaal hechten en een beschermende bekleding wordt verkregen.

Het resultaat van de werkwijze volgens de uitvinding is een metalen voorwerp met een bekledingslaag die 5 poriënvrij, chemisch resistent, bestand tegen waterdamp en zonlicht is, een goede dichtheid vertoont en goed aan het metaal hecht. Daardoor kan de beschermende bekleding vele jaren standhouden. Schoonmaken van de bekledingslaag is vanwege de slechte vuilaanhechting daarop praktisch niet 10 nodig. Daarentegen blijkt bij beschadiging' van de bekledings-laag een vernieuwing op eenvoudige wijze mogelijk te zijn, zonder dat onthechtingsproblemen optreden. Mocht een bekle-dingslaag na vele jaren verouderingsverschijnselen vertonen, dan is eveneens een vernieuwing op eenvoudige wijze uit-15 voerbaar.

De werkwijze volgens de uitvinding blijkt in het bijzonder geschikt voor het beschermen van voorwerpen van aluminium (met inbegrip van aluminiumlegeringen),zoals profielen en bekledingsplaten. Deze voorwerpen kunnen 20 desgewenst van tevoren aan een oppervlaktebehandeling, zoals beitsen en/of chromateren, worden onderworpen ter verbetering van de hechting van de beschermingslaag.

Voorbeeld

Aluminiumplaten van 1,2 mm dikte, bestemd voor 25 gordijngeveis, werden bespoten met een grondlak van de volgende samenstelling: 41,05 gew.delen pigment en/of vulstof 16,25 gew.delen epoxyhars 10,9 gew.delen alkydhars 30 14,54 gew.delen oplosmiddel en de berekénde hoeveelheid polyamine als harder.

De harder werd vlak voor het opspuiten bijgemengd. Nadat de grondlak gedurende 30 minuten bij 70°C was gedroogd, werden de platen bespoten met een polyurethandek.lak van de 35 volgende samenstelling: 32,4 gew.delen titaandioxide (rutiel) 16.8 gew.delen hydroxyacrylaathars 16.8 gew.delen polyesterhars ..... 820 3 5 0 2 ...............................................................

0140221C # ......-6-..............

35,0 gew.delen oplosmiddel en de berekende hoeveelheid (circa 25,0 gew.delen)poly-hexa-methyleen-diisocyanaaat.

Ook hierbij werd de harder pas vlak voor het opspuiten met 5 de overige bestanddelen van de lak vermengd.

Als oplosmiddel voor zowel de grondlak als de deklak werd een mengsel van de volgende samenstelling gebruikt: 104 gew.delen tolueen 10 63 gew.delen methylethylketon 11 gew.delen cyclohexanon 27 gew.delen ethylglycolacetaat.

De beide laklagen werden daarna gedurende 15 minuten bij een ondergrondtemperatuur van circa 150°C gehard, 15 waardoor een uiterst glad bekledingsoppervlak zonder poriën of andere onregelmatigheden werd verkregen.

OK022LC

8203502

Claims

1. Werkwijze voor het beschermen van metalen voorwerpen, in het bijzonder aluminiumvoorwerpen, door daarop een grondlak gevolg door een deklak aan te brengen en één of beide laklagen door temperatuurverhoging te harden, 5 met het kenmerk, dat men als grondlak een mengsel van: 36-42 gew.delen pigment en/of vulstof 14- 18 gew.delen epoxyhars 10-15 gew.delen alkydhars 12-20 gew.delen oplosmiddel 10 een stoechiometrische hoeveelheid polyamine als harder, en desgewenst gebruikelijke versnellers en dergelijke toevoegsels, en als deklak een mengsel van 15- 50 gew.delen pigment en/of vulstof 15 15-18 gew.delen hydroxyacrylaathars 15-18 gew.delen polyesterhars 25-40 gew.delen oplosmiddel een stoechiometrische hoeveelheid poly-hexamethyleendiiso-cyanaat als harder, en 20 desgewenst gebruikelijke versnellers of dergelijke toevoegsels, aanbrengt, en de lagen vervolgens bij 70-150°C hardt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men als grondlak een mengsel van 25 41,05 gew.delen pigment en/of vulstof, 16,25 gew.delen epoxyhars 10,9 gew.delen alkydhars 12-17 gew.delen oplosmiddel met een stoechiometrische hoeveelheid polyamine 30 en als deklak een mengsel van 32,4 gew.delen pigment en/of vulstof 16.8 gew.delen hydroxyacrylaathars 16.8 gew.delen polyesterhars 32-37 gew.delen oplosmiddel 35 en een stoechiometrische hoeveelheid poly-hexamethyleen-diisocyanaat gebruikt. 8203502 t -8-

3. Metalen voorwerp, in het bijzonder van aluminium, voorzien van een bescherming door toepassing van de werkwijze van conclusie 1 of 2.

4. Grondlak voor het beschermen van metalen 5 voorwerpen, bestaande uit een mengsel van pigment, bindmiddel en oplosmiddel, met het kenmerk, dat de lak een mengsel van: 36-42 gew.delen pigment en/of vulstof 14- 18 gew.delen epoxyhars 10 10-15 gew.delen alkydhars 12-20 gew.delen oplosmiddel * en desgewenst gebruikelijke versnellers en dergelijke toevoegsels omvat, met afzonderlijk daarnaast een stoéchiometrische 15 hoeveelheid polyamine als harder.

5. Deklak voor het beschermen van metalen voorwerpen, bestaande uit een mengsel van pigment, bindmiddel en oplosmiddel, met het kenmerk, dat de lak een mengsel van: 15- 50 gew.delen pigment en/of vulstof 20 15-18 gew.delen hydroxyacrylaathars 15-18 gew.delen polyesterhars 25-40 gew.delen oplosmiddel en desgewenst gebruikelijke versnellers of dergelijke toevoegsels 25 omvat, met afzonderlijk daarnaast een stoechiometrische hoeveelheid .poly-hexamethyleendiisocyanaat als harder. 8203502