<Desc/Clms Page number 1>
Perfeotionnements aux compositions pour enduite ain- si qu'aux procèdes de fabrication et d'application de ceux-ci.
L'invention est relative à des compositions pour enduits et systèmes d'enduits plus particulièrement des- tinés à sécher dans des temps relativement courts.
Dans la finition d'articles par application d'une série de couches de peinture, l'habitude était toujours de faire sécher parfaitement chaque couche avant d'appli- quer la couche suivante. Or, dans l'industrie automobile, dans laquelle la rapidité de fabrication est un facteur important d'abaissement du prix de revient, de nombreux efforts ont été faits pour faciliter les opérations de peinture.
Dans l'un de ces procédés, le séchage à l'air est remplacé par une cuisson ou étuvage mais, bien que cette substitution entraîne une réduction importante du temps de séchage, l'étuvage ne peut pas être effectué à des températures très élevées, parce qu'il a sur la caisse à peindre une action nuisible, en particulier si, comme c'est souvent le cas, la caisse en question com- prend des pièces de bois avec joints collés.
Un autre procédé utilisé pour faciliter l'opération de peinture
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consiste à employer des enduits de pyroxyline à séchage rapide, mais ces enduits sont coûteux et adhèrent diffi- cilement au métal de la caisse à peindre, à moins que oette dernière n'ait été parfaitement nettoyée, ce qui présente à son tour des difficultés et entra±ne des frais.
Depuis ces dernières années, il est donc de prati- que courante de former l'enduit complet en appliquant d'abord une série de sous-couches (ou couches de fond) sans pyroxyline de façon à assurer une bonne adhérence sur le métal de la caisse et 'de constituer une bonne base, aveo étuvage de chacune des couches séparément, et en terminant par l'application d'une ou plusieurs couches superficielles à base de pyroxyline. accompagnée d'opé- rations convenables de ponçage.
La présente invention se réfère d'une façon géné- rale à l'ensemble ou système de couches d'enduits qui se trouvent sous les couches de surface et qui seront dési- gnées sous le nom de "système de sous-couches ou de cou- ches de fond',' et principalement aux couches d'apprêt.
Avant de décrire les caractéristiques de l'inven- tion, il para±t utile de définir tout d'abord quelques- unes des expressions employées ci-après. par "résine à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques", il faut entendre des substances qui comprennent le produit de la réaction d'un ou plu- sieurs alcools polyhydriques, d'au moins un acide poly- basique (avec ou sans acides monobasiques) et d'une ou plusieurs huiles ou acides huileux, additionnés de (ou remplaces par des) gommes naturelles.
par l'expression "type huileux" ou "véhicule du type huileux", il faut entendre des produits contenant des quantités appréciables d'huiles siccatives ou semi- siccatives et comprenant des gommes naturelles ou synthé- tiques, telles que l'"Amberol" et autres produits résineux de condensation de phénol avec formaldéhyde; il faut
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inclure également les vernis à base de résines d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques formés en chauffant une résine d'alcools polyhydriques et d'acides polybasi- ques, préparée à l'avance, avec l'huile ou les huiles voulue suivant les procédés habituels de préparation des vernis.
Dans l'expression "enduit sans pyroxyline", on ne fait pas entrer les enduits qui contiennent de la nitro- cellulose.
Par l'expression "rapport du pigment au liant", il faut entendre un rapport dans lequel l'expression "pigment" renferme la totalité des pigments et "charges" ou matières de remplissage, tandis que l'expression "liant" renferme tous les constituants non volatils du "véhicule", tels que l'huile, la résine à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques, la résine naturelle, le siccatif et le plastifiant, le rapport étant exprimé en poids.
Par "teneur en huile" il faut entendre le nombre de litres d'huile par 100 Kgs de gomme, lorsqu'on se ré- fère à des véhicules du type huileux, et le pourcentage d'huile dans le produit de la réaction lorsqu'on se ré- fère à des résines à base d'alcools polyhydriques et d'a- cides polybasiques.
Par "unités d'huile" il faut entendre le nombre de parties en poids d'huile présentes dans la composition, rapporté à 100 parties de pigments.
Or, on a découvert qu'il est possible d'écourter les temps de séchage des systèmes de sous-couches en faisant d'abord sécher la couche d'impression, puis en faisant sécher toutes les couches d'apprêt simultané- ment dans une seconde opération de séchage, à condition que les couches d'apprêt possèdent les caractéristiques indiquées ci-dessous.
On a découvert aussi qu'il est possible d'appli- quer toutes les couches du système de sous-couches à une cadence rapide, sans étuvage intermédiaire, et de sécher
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ensuite toutes ces couches en une seule opdration,à condi- tion de prendre certaines préc@utions décrites en détail ci-après.
L'invention a donc notamment pour but d'obtenir les résultats suivants : a) de réaliser des oompositionspour enduits fai- sant prise rapidement lorsqu'elles sont appliquées en pellicules épaisses; b) de réaliser des systèmes de sous-couches dans lesquelles il est possible d'appliquer plusieurs couches l'une après l'autre sans étuvage intermédiaire et de les sécher en une seule opération; c) d'utiliser cette propriété en particulier pour toutes les couches du système de sous-couches, toutes ces couches étant séchées en un seul étuvage ou un seul séohage à l'air; d) de réaliser un système de sous-couches pour auto, mobiles dans lequel il est possible d'effectuer la totali- té de l'application et le séchage du système en un temps n'excédant pas trois heures à une température de 71 0. environ,ou une durée équivalente à une température différente;
e) d'établir une méthode de réglage pour la fabrica tion des compositions pour enduits et des systèmes de sous couches permettant d'obtenir, par un seul séchage rapide par l'air ou par étuvage, une pellicule possédant les caractéristiques voulues de flexibilité, d'adhérence, de ponçage, de texture, de ténacité, de dureté, d'épaisseur, de bon remplissage, de porosité minimum, d'absence de piqûres, de non-décollement, d'absence d'ampoules, de non-ramollissement et de non-dégorgement.
Pour obtenir ces différents résultats, on a dé- crit ci-après quelques exemples de réalisation de sous- couches suivant l'invention et qui, bien entendu, ne doivent pas être considérés comme limitatifs de cette dernière; les chiffres donnés représentent des parties en poids.
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EMI5.1
àBIB3TS RESINEUX A BASE D'ALCOOLS POlYflYDRI21LES ET D'ACIDES -POT;TBASI QUE'.3. -
EMI5.2
EXSMEM 1 ZZ2MBLf 2.-
EMI5.3
<tb> Type <SEP> a <SEP> l'oxyde <SEP> Type <SEP> gris.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Ingrédients. <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> 20.58
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Noir <SEP> de <SEP> fumée <SEP> 3.48 <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 4. <SEP> 35 <SEP> 9. <SEP> 84
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 10.88 <SEP> 4.64
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Blanc <SEP> fixe <SEP> 4.36 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litharge <SEP> 0.85
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> Il.62
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> block <SEP> (noir <SEP> de <SEP> gaz)- <SEP> 0,
Il
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Blanc <SEP> de <SEP> baryte <SEP> - <SEP> 17.25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silice <SEP> - <SEP> 8.71
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Véhicule <SEP> non <SEP> volatil
<tb>
EMI5.4
Résine z dalcools polyhydriques
EMI5.5
<tb> et <SEP> d'acides <SEP> polybasiques <SEP> 10.83 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb> Résine <SEP> C <SEP> à <SEP> base <SEP> d'alcools <SEP> polyhy-
<tb>
<tb>
<tb> driques <SEP> et <SEP> d'acides <SEP> polybasiques <SEP> - <SEP> 10.70
<tb>
<tb>
<tb> Gomme-éther <SEP> 2.13
<tb>
<tb>
<tb> Phtalate <SEP> dibntyrique <SEP> 0.53 <SEP> 0.95
<tb>
<tb>
<tb> Siccatif <SEP> - <SEP> 0.35
<tb>
<tb>
<tb> Ingrédient <SEP> spécial
<tb>
<tb>
<tb> Eugénol <SEP> - <SEP> 0.054
<tb>
<tb>
<tb> Solvants
<tb>
EMI5.6
Naphte à point d'dolair.élavd (bouil-
EMI5.7
<tb> lant <SEP> entre <SEP> 140*0.et <SEP> 190 C.
<SEP> environ) <SEP> 89.10 <SEP> 31.596
<tb> Essences <SEP> minérales <SEP> bouillant <SEP> entre
<tb> 136 <SEP> et <SEP> 2070 <SEP> C. <SEP> environ. <SEP> 12.97 <SEP> 4.18
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00 <SEP> 100.00
<tb>
EMI5.8
UDité:1d'absorption d'huile de la
EMI5.9
<tb> combinaison <SEP> de <SEP> pigments <SEP> 34.01 <SEP> 20.25
<tb> Rapport <SEP> , <SEP> unitésd'absorption <SEP> d'huile
<tb> unités <SEP> d'huile <SEP> 100/22.2 <SEP> 100/48.5
<tb>
APPRETS DU TYPE HUILEUX.
EMI5.10
EXEMEEE 3. EXEMPLE ouf.
EMI5.11
<tb>
Type <SEP> à <SEP> l'oxyde. <SEP> Type <SEP> gris.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Ingrédients.-
<tb>
<tb>
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> 11.88
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> 11.87
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> 0.79 <SEP> 0.10
<tb>
<tb>
<tb> Blanc <SEP> de <SEP> baryte <SEP> 15. <SEP> 79 <SEP> 15.92
<tb>
<tb>
<tb> Blanc <SEP> d'Espagne <SEP> 38.75 <SEP> 39. <SEP> 80
<tb>
<tb>
<tb> Véhicule <SEP> non <SEP> volatil
<tb>
<tb>
<tb> Vernis <SEP> à <SEP> base <SEP> de <SEP> 200,352 <SEP> litres
<tb>
EMI5.12
dthai.le de bois de Ghinhail
EMI5.13
<tb> de <SEP> lin <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> Kgs <SEP> de <SEP> gomme.
<SEP> 8.35 <SEP> 8.41
<tb> Siccatif <SEP> 0.22 <SEP> 0.22
<tb> Ingrédient <SEP> spécial
<tb> poix <SEP> de <SEP> stéarine <SEP> 0.30 <SEP> 0.41
<tb> Solvants
<tb> Essence <SEP> minérale <SEP> (voir <SEP> ex.1) <SEP> 14.66 <SEP> 15.44
<tb> Xylène <SEP> 9.26 <SEP> 7.83
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00 <SEP> 100.00
<tb>
<tb> Usités <SEP> d'absorption <SEP> d'huile <SEP> de <SEP> la
<tb> combinaison <SEP> de <SEP> pigments <SEP> 17.03 <SEP> 16.44
<tb> Rapport: <SEP> unités <SEP> d'absorption <SEP> d'huile
<tb>
EMI5.14
unités d'haile. 1004fi,4 lOO/49.
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
LL'M 4a , Vernis à. l'Amberol
Typa gris.
EMI6.2
In gradients.-
EMI6.3
<tb> Pigments
<tb> Asbestine <SEP> 11.80
<tb> Kaolin <SEP> 5,89
<tb> Lithopone <SEP> 13.24
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> 0.122
<tb> Blanc <SEP> de <SEP> baryte <SEP> 19.67
<tb> Silice <SEP> 9.93
<tb> Véhicule <SEP> non <SEP> volatil
<tb> Vernis <SEP> à <SEP> base <SEP> de <SEP> 176,96 <SEP> litres
<tb> d'huile <SEP> de <SEP> bois <SEP> de <SEP> Chine, <SEP> pour
<tb> 100 <SEP> Kgs <SEP> d'Amberol <SEP> contenant <SEP> du
<tb> siccatif <SEP> au <SEP> plomb <SEP> et <SEP> manganèse <SEP> 10.
<SEP> 54
<tb> Ingrédient <SEP> spécial
<tb>
EMI6.4
1-Oxy-2-mathomy-4 methyl benzène 0,008
EMI6.5
<tb> Solvants
<tb>
EMI6.6
Essences minérales (voir ex.1) aO.00
EMI6.7
<tb> Xylène <SEP> 10.00
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Unités <SEP> d'huile <SEP> d'absorption <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb> la <SEP> combinaison <SEP> de <SEP> pigmenta <SEP> 20.25
<tb>
<tb>
<tb> Rapport:
<SEP> unités <SEP> d'absorption <SEP> d'huile
<tb>
<tb>
<tb> unités <SEP> d'huile <SEP> 100/52.4
<tb>
A titre d'exemple de couches d'impression et de mastics convenables pour être utilisés avec ces nouveaux apprêts, spécialement dans le procédé à un seul étuvage, ou dans des procédés dans lesquels tous les apprêts sont passés à l'étuve simultanément, on a indiqué les suivants
COUCHES D'IMPRESSION
EMI6.8
EXEMPU 5. BXEMEEE 6.
EMI6.9
<tb>
Type <SEP> à. <SEP> l'oxyda
<tb>
<tb> Résine <SEP> à. <SEP> base <SEP> d'al- <SEP> Type <SEP> hui-
<tb>
EMI6.10
cools polyhydriques et leux à
EMI6.11
<tb> d'acides <SEP> polybasiques. <SEP> l'oxyde.
<tb>
EMI6.12
In êdients,-
EMI6.13
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> 8.22 <SEP> 7.69
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Noir <SEP> de <SEP> fumée <SEP> 1.59 <SEP> 3.03
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 3.78 <SEP> 3.47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 4.73 <SEP> 4.46
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Talc <SEP> 3.78 <SEP> 3.64
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litharge <SEP> 0.35 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Véhicule <SEP> non <SEP> volatil
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résine <SEP> B <SEP> à <SEP> baqe <SEP> d'alcools <SEP> polyhy-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> driques <SEP> et <SEP> d'acides <SEP> polybasiques <SEP> 11.82 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Vernis <SEP> à <SEP> base <SEP> de <SEP> 200,352 <SEP> litres
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> d'huile <SEP> de <SEP> bois <SEP> de <SEP> Chine <SEP> - <SEP> huila
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> lin <SEP> pour <SEP> 100 <SEP> Kga <SEP> de <SEP> gomme.- <SEP> 12,40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Siccatif <SEP> - <SEP> 0.21
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> solvants
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Naphte <SEP> à <SEP> point <SEP> d'éclair.
<SEP> élevé(voir
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ex.1) <SEP> 20.85 <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Essences <SEP> minérales <SEP> (voir <SEP> ex.1) <SEP> 18.26 <SEP> 30.08
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Essence <SEP> de <SEP> térébenthine <SEP> - <SEP> 6.97
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Toluène <SEP> 26.62 <SEP> 28.15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00 <SEP> 100.00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Unités <SEP> d'absorption <SEP> d'huile <SEP> de <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> combinaison <SEP> des <SEP> pigments <SEP> 36.9 <SEP> . <SEP> 43.77
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Rapport <SEP> : <SEP> unités <SEP> d'absorption <SEP> d'huile
<tb>
EMI6.14
'-# unités u oos5. 100/84.1
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
Vernis à 1'"àmberol"
EMI7.2
<tb> Type <SEP> à <SEP> l'oxyde.
<tb>
EMI7.3
Ingrédient.-
EMI7.4
<tb> Pigments.
<tb>
<tb>
Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> 7.69
<tb>
<tb> Noir <SEP> de <SEP> fumée <SEP> 3.03
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 3.47
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 4.46
<tb>
<tb> Talc <SEP> 3.54
<tb>
<tb> Véhicule <SEP> non-volatil'.
<tb>
<tb>
Vernis <SEP> à <SEP> base <SEP> de <SEP> 176,96 <SEP> litres
<tb>
EMI7.5
d'hnile à'ambre-huile de bois de Chine pour 100 Kas dtamberol
EMI7.6
<tb> contenant <SEP> un <SEP> siccatif <SEP> au <SEP> plomb
<tb>
<tb> et <SEP> manganèse. <SEP> Il.94
<tb>
<tb> Ingrédient <SEP> spécial
<tb>
EMI7.7
1(Ozr 2-mtho$t mthl benzène 0.007
EMI7.8
<tb> Solvants
<tb>
<tb> Essences <SEP> minérales <SEP> (voir <SEP> ex.1) <SEP> 37.713
<tb>
<tb> Toluène <SEP> 28.15
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00
<tb>
<tb> Unités <SEP> d'absorption <SEP> d'huile <SEP> de
<tb>
<tb> la <SEP> combinaison <SEP> des <SEP> pigments <SEP> 43.77
<tb>
<tb> Rapport <SEP> :
<SEP> unités <SEP> d'absorption <SEP> d'huile
<tb>
EMI7.9
unités à'huile lOO/73.6 MASTICS DE RESINES A BASE D'ALCOOLS POLYHYDRIQUES ET
EMI7.10
D'ACIDES POLYB!8IQUES.-
EMI7.11
<tb> Exemple <SEP> 7. <SEP> Exemple <SEP> 8.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Type <SEP> à <SEP> l'oxyde <SEP> ap- <SEP> Type <SEP> gris <SEP> ap-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> plicable <SEP> au <SEP> couteau. <SEP> plicable <SEP> au
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> couteau.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Ingrédients.-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> 25.33 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Noir <SEP> de <SEP> fumée <SEP> 2.85 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 5.12 <SEP> 12.23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 12.76 <SEP> 5.76
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Blanc <SEP> fixa <SEP> 5.12 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litharge <SEP> 1.02 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> 14.35
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> - <SEP> 0.14
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Blanc <SEP> de <SEP> baryte <SEP> - <SEP> 21.43
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silice <SEP> - <SEP> 10.75
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> véhicule <SEP> non-volatil
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résine <SEP> A <SEP> d'alcools <SEP> polyhydri-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ques <SEP> et <SEP> d'acides <SEP>
polybasiques <SEP> 12.79 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résine <SEP> 0 <SEP> d'alcools <SEP> polyhydri-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ques <SEP> et <SEP> d'acides <SEP> polybasiques <SEP> - <SEP> 13.30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gomme-éther <SEP> 2.56 <SEP> -
<tb>
EMI7.12
Phtalate dibatylique 0.64 1;17
EMI7.13
<tb> Siccatif <SEP> - <SEP> 0.42
<tb>
<tb> Ingrédient <SEP> spécial
<tb>
<tb> Eugénol <SEP> - <SEP> 0.066
<tb>
<tb> Solvants
<tb>
EMI7.14
Naphte à point dtâoleir éleve
EMI7.15
<tb> (voir <SEP> ex. <SEP> 1) <SEP> 29.25 <SEP> 20.384
<tb> Essences <SEP> minérales <SEP> (voir <SEP> ex.1) <SEP> 2.56 <SEP> -
<tb>
<tb> Total <SEP> ]00.00 <SEP> 100.00
<tb> Unité <SEP> d'absorption <SEP> d'huile <SEP> de <SEP> la
<tb> combinaison <SEP> des <SEP> pigments <SEP> 34.01 <SEP> 20.25
<tb>
EMI7.16
Rapport :
unités d'absorption d-huile OOf bzz.5 1------- =lige d'huile lou/za 100/48.5
<Desc/Clms Page number 8>
MASTICS DU TYPE HUILEUX.
EMI8.1
EXEM1?LE 9 EXEMEDE 10 EXEMBjE 11 EXEMJ?LE 12 Type à Type à.Type gris Type gris
EMI8.2
<tb> l'oxyde <SEP> l'oxyde <SEP> applicable <SEP> applicable
<tb>
EMI8.3
applica- applicable par pulvé- au cou- ble par au. oou.- risation teau. pulvérisa-teau. (oomme ex-
EMI8.4
<tb> tion <SEP> (com- <SEP> ample <SEP> 4).
<tb> me <SEP> ex.3).
<tb>
<tb>
Ingrédient
<tb> Pigments
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> 11.88 <SEP> 13.68 <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> - <SEP> 11.87 <SEP> 13.62
<tb> Carbon <SEP> block <SEP> 0.79 <SEP> 0.91 <SEP> 0.10 <SEP> 0.12
<tb> Blanc <SEP> de <SEP> baryte <SEP> 15.79 <SEP> 18.25 <SEP> 15.92 <SEP> 18.30
<tb> Blanc <SEP> d'Espagne <SEP> 38.75 <SEP> 44.66 <SEP> 39.80 <SEP> 45.69
<tb> Véhicule <SEP> mon-volatil
<tb> Vernis <SEP> à <SEP> base <SEP> de
<tb> 200,352 <SEP> litres
<tb> d'huile <SEP> de <SEP> bois
<tb> de <SEP> Chine-huile
<tb> de <SEP> lin <SEP> pour <SEP> 100
<tb>
EMI8.5
Kgs de gomme. 8,3ari 8.69 8.41 8169 Siccatif 0,aa z3 0,&a 0,23 Ingrédient spécial Bois de stéarine 0,30 olza Oè4l O.S3
EMI8.6
<tb> Solvants
<tb> Essences <SEP> minéra-
<tb>
<tb> les(voir <SEP> ex.1). <SEP> 14.
<SEP> 66 <SEP> 13.35 <SEP> 15.44 <SEP> 13,12
<tb>
EMI8.7
Xylène 9.86 - 7.83 - Total 0 . 100.00 100.00 100.00
EMI8.8
<tb> Unités <SEP> d'absorption
<tb>
<tb> d'huile <SEP> de <SEP> la
<tb> combinaison <SEP> des
<tb>
<tb> pigments <SEP> 17.03 <SEP> 17.03 <SEP> 16.44 <SEP> 16.44
<tb>
EMI8.9
Rapport : unit es d'absorîltion d'huile =
EMI8.10
<tb> unités <SEP> d'huile
<tb> 100/47.4 <SEP> 100/47.4 <SEP> 100/49.1 <SEP> 100/49.1
<tb>
Les résines auxquelles on se réfère ci-dessus ont été obtenues en chauffant ensemble les ingrédients sui- vants, dans les proportions (parties en poids) indiquées, jusqu'à ce que les chiffres de l'acide aient été ceux indiqués.
EMI8.11
<tb>
Ingrédients <SEP> Résine <SEP> A <SEP> Résine <SEP> B <SEP> Résine <SEP> C
<tb>
<tb> Glycérine <SEP> 23.1 <SEP> 19. <SEP> 3 <SEP> 16.72
<tb> Acides <SEP> d'huile <SEP> de <SEP> lin <SEP> 30.8 <SEP> 29.6 <SEP> Anhydride <SEP> phtalique <SEP> 46.1 <SEP> 37.6 <SEP> 26.91
<tb> Huila <SEP> de <SEP> bois <SEP> de <SEP> Chine <SEP> - <SEP> 13.5 <SEP> Résine <SEP> - <SEP> - <SEP> 18.17
<tb> Acides <SEP> d'huile <SEP> de <SEP> bois
<tb> de <SEP> Chine. <SEP> - <SEP> 38.20
<tb>
EMI8.12
Total 100. uu 100.
uu 100.00
EMI8.13
<tb> Chiffre <SEP> de <SEP> l'acide <SEP> 52 <SEP> 30 <SEP> 20
<tb>
Cependant, on a constaté que, pour fabriquer la
EMI8.14
résine 0, il est 'bon de ohau-ffer la glycérine et l'anhy- dride phtalique juqu'à ce qu'on obtienne une résine
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homogène, puis d'ajouter la résine, et finalement d'ajou- ter les acides d'huile de bois de Chine et de ohauffer jusqu'à ce qu'on obtienne le chiffre de l'acide désiré.
Dans les exemples ci-dessus, le véhicule utilisé dans les compositions du type huileux peut être fabriqué avec l'une quelconque des gommes pour vernis ordinaires, en combinaison avec de l'huile de bois de Chine et de l'huile de lin, pourvu qu'il y ait prépondérance de l'hui- le de bois de Chine.
Dans les exemples ci-dessus,les quantités de sic- catif indiquées se réfèrent à des quantités d'un mélange de résinate et de linoléate de plomb et de manganèse, ce mélange contenant 14 % de plomb et 4,5 j de manganèse.
On donne ci-dessous des exemples de systèmes d'enduits conformes à l'invention.
SYSTEMES COMPRENANT DES RESINES A BASE D'ALCOOLS
POLYHYDRIQUES ET D'ACIDES :POLYBASIQUES.
EXEMPLE 13
Produitss à l'oxyde
La couche d'impression de l'exemple 5.
Le mastic de l'exemple 7.
L'apprêt de l'exemple 1.
EXEMPLE 14
Produits à l'oxyde et produits gris.
La couche d'impression de l'exemple 5.
Le mastic de l'exemple 8.
L'apprêt de l'exemple 2.
SYSTEMES DU TYPE HUILEUX.-
EXEMPLE 15
Produits à l'oxyde
La couche d'impression de l'exemple 6.
Le mastic de l'exemple 9.
L'apprêt de l'exemple 3.
EXEMPLE 16.
Produits à l'oxyde et produits gris.
La couche d'impression de l'exemple 6.
Le mastic de l'exemple 11.
L'apprêt de l'exemple 4.
EXEMPLE 16-A
Produits l'oxyde et produits gris.
La couche d'impression de l'exemple 6a.
Le mastic de l'exemple 4a.
L'apprêt de l'exemple 4a.
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SYSTEMES MIXTES.-
EXEMPLE 17 :Produits à l'oxyde .
La couche d'impression de l'exemple 5.
Le mastic de l'exemple 10.
L'apprêt de l'exemple 3.
EXEMPLE 18
Produite à l'oxyde et produits gris.
La couche d'impression de l'exemple 6.
Le mastic de l'exemple 8.
L'apprêt de l'exemple 2.
Comme indiqué par les exemples précédents, les avantages de l'invention peuvent être obtenus, soit par des systèmes du type résineux à base d'alcools polyhydri- ques et d'acides polybasiques, soit par des systèmes du type huileux ou des combinaisons de ces systèmes, et les mastics et apprêts peuvent être de type varié, tels que des enduits à l'oxyde ou des enduits gris. Cependant, du fait du séchage rapide des apprêts de résine d'alcools po- lyhydriques et d'acides polybasiques, il n'est pas prati- que d'appliquer ces apprêts sur des couches d'impression du type huileux à moins que ces dernières ne soient préa- lablement séchées.
Bien que, dans tous les systèmes ci-dessus décrits, on ait parlé d'un enduit de mastic, il doit être entendu que l'enduit de mastic peut être omis de l'un quelconque des systèmes indiqués ci-dessus et de tous les systèmes rentrant dans le cadre de l'invention, pourvu que la sur- face sur laquelle le système de sous-couches doit être appliqué soit suffisamment lisse pour qu'il soit super- flu d'appliquer un enduit de mastic pour remplir les ir- régularités de la surface, ou lorsque les conditions exi- gées pour la qualité du produit fini ne correspondent pas à des résultats optima.
Il doit être entendu également que le mastic peut être d'une consistance convenable pour l'appliquer au couteau,comme indiqué par les systèmes des exemples 7,8 et 10, utilisés dans les combinaisons des exemples 13, 14 et 17 ci-dessus,ou. bien peut être dilué par des solvants volatils, tels que ceux indiques ci-
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dessus, pour lui permettre d'être appliqué par pulvérisa- tion. En pratique, cependant, on a trouvé qu'il est commode et satisfaisant d'employer aussi les apprêts non dilués à titre de mastics appliqués par pulvérisation, comme indiqué par les compositions des exemples 9 et 11, utilisées dans les systèmes des exemples 15 et 16 ci- dessus.
Bien que les caractéristiques spécifiques néces- saires dans un système de. sous-couches varient avec le produit particulier à peindre et avec les conditions arbitraires de réception qui ont été fixées, on peut dire qu'en général les caractéristiques de systèmes de ce gen- re, en particulier pour des caisses d'automobiles, sont sensiblement les suivantes.
Plexibilité et adhérence.- Les différentes couohas doivent adhérer les unes aux autres,et l'ensemble des couches doit adhérer au métal et ne pas se détacher en gros morceaux mais doit tendre à s'enlever sous forme d'un ruban par grattage. En d'autres termes, le produit doit présenter une tendance nette à "se prêter" comme du savon, quand on le coupe avec un couteau, et ne pas avoir tendance à se briser et il ne doit pas se produire de craquelures ni de gerçures dans les conditions nor- males d'exposition.
Ténacité.-- Lorsqu'un couteau est tiré sur la sur- face, de façon à produire un effet de raclage, la pel- licule ne doit pas se détacher en morceaux ni devenir crayeuse.
Dureté.- La pellicule doit présenter une résistan- ce considérable à la pénétration ou aux écorchures à l'es- sai habituel avec l'ongle, afin de résister au ponçage et à être dure dans toute son épaisseur.
.Ponçage.- Dans les opérations de ponçage humide, la composition ne doit pas encrasser le papier de verre, elle ne doit pas se poncer trop difficilement ou trop
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lentement et elle ne doit pas "retenir" d'une façon exa- gérée, c'est-à-dire avoir une tendance trop grande à ti- rer le papier de verre hors de la main de l'opérateur.
Texture,- La pellicule doit être suffisamment exempte de grains durs pour qu'il ne se produise pas d'écorchures nuisibles pendant le ponçage et pour éviter que les petites particules dures ne soient délogées, ce qui produirait des débuts sur la surface.
Porosité minimum. - La porosité (le la pellicule ne doit pas dépasser une certaine limite, de façon à ne pas exercer un effet d'absorption (à la façon d'un buvard) trop exagérée lorsquton applique les couches superficiel- les et à empocher ainsi une pénétration. En pratique, on dit, en parlant de la non-por&sité des couches de fond, qu'elles "tiennent" vis-à-vis de la couche de cou- leur.
Piqûres.- La pellicule ne doit pas présenter de piqûres, c'est-à-dire de très petits creux qui, dans la couche de couleur,donnent l'apparence de trous dtaiguil- les.
Soulèvement.- La pellicule ne doit pas se séparer et se rider ou former des sinuosités à la surface, ou provoquer des piqûres lorsqu'on applique les couches su- perficielles.
Ampoules. - La pellicule ne doit pas former de soufflures ou ampoules lors de l'application des couches superficielles par suite du dégagement local de gaz du système de couches de fond.
Taille en biseau.- La pellicule doit se tailler convenablement en biseau c'est-à-dire que, lorsque l'o- pérateur fait une coupe dans les couches séparées, il ne doit pas se produire un aspect en dents de scie des bords des couches adjacentes ainsi mis à nu.
Ramollissement.- La pellioule ne doit pas se ra- mollir ou former une pâte sous l'action de l'eau, pendant
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les opérations de ponçage, et ne doit pas être rapide- ment ramollie sous l'action délayante du pétrole.
Epais saur.- La pellicule doit sécher convenable- ment en couches épaisses, telles que celles nécessaires pour remplir des écorchures ou autres irrégularités de la surface sur laquelle la pellicule est appliquée, et elle doit donner une surface lisse au ponçage.
Séchage.-La pellicule doit sécher dans toute sa masse au lieu d'être molle au fond et dure en surface, ce qui est connu sous le nom de durcissement superficiel et elle doit sécher avec une rapidité et une uniformité suffisantes, de façon à ne pas subir dans l'exposition aux intempéries normales, un séchage ultérieur avec oon- traction de volume, ce qui entraînerait des défauts tels que des gerçures et des craquelures.
Non-dégorgement.-Les ingrédients des couches de fond ne doivent pas être absorbés par la couche de cou- leur, ce qui endommagerait la teinte et les autres quali- tés de cette dernière.
Grâce à l'invention, on peut obtenir toutes les caractéristiques ci-dessus, et en outre la particularité spéciale de permettre un séchage convenable de l'ensemble des couches de fond en une seule phase d'étuvage de courte durée, c'est-à-dire en un seul passage à l'étuve ne dépassant pas trois heures à 71 C. environ, ou une période équivalente à des températures différentes. Les cinq systèmes-types donnés aux exemples 13 à 17 remplis- sent toutes ces conditions et, lorsqu'ils ont été ap- pliquée avec une couche seule d'impression, une seule couche de mastic et une, deux ou trois couches d'apprêt, ils ont produit des pellicules satisfaisantes en séchant deux heures à 71 C.
La combinaison type donnée à l'exem- ple 18 n'est pas destinée au séchage en un seul passage à l'étuve mais s'adapte particulièrement au double passa- ge à l'étuve, dans lequel la couche d'impression est
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étuvée pendant 1 à 2 heures à 71 0., tandis que le mas- tic et les deux ou trois couches d'apprêt sont étuvées pendant daux heures supplémentaires à 70 0.
En pratique, lorsque toutes les couches de fond doivent être séchées simultanément, on 9 trouvé qu'il est bon do laisser la couche d'impression reposer pendant une période de 5 à 15 minutes pour permettre aux solvants de s'évaporer, puis le mastic est appliqué au couteau ou au pistolet, si l'on utilise une couche de mastic, et on procède immédiatement à l'application du nombre voulu de couches d'apprêt, de préférence par pulvérisation, sans attendre le séchage intermédiaire, tout au moins au-delà de 10 minutes entre ces couches pour permettre l'évapo- ration partielle des solvants. L'ensemble est ensuite séché à l'étuve pendant trois heures au maximum à 71 0., ou pendant une période équivalente à des températures différentes.
Lorsqu'il n'y a pas d'inconvénient à procéder à plusieurs séchages, on opère de préférence de la même fa- çon, sauf que la couche d'impression est de préférence d'abord séchée à l'étuve, par exemple pendant deux heu- res à 71 C., et les couches de mastic et d'apprêt sont ensuite appliquées et étuvées dans une seconde opération, pendant une période n'excédant pas trois heures à 71 C., ou une période équivalente à une température différente.
En pratique, on a constaté que la présence d'une grande quantité de solvants facilite le nivellement lors- qu'une couche d'apprêt est en train d'être pulvérisée, et il est par conséquent de pratique courante de diluer la composition d'enduit avec des quantités variables de solvants, suivant la viscosité voulue pour la pulvéri- sation. par exemple, les apprêts indiqués aux exemples 3 et 4 se pulvérisent mieux, ainsi que l'a montré l'ex- périence, lorsqu'on les dilue par 10 % en volume d'es- sences minérales.
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les compositions d'apprêts particulières qui peu- vent être utilisées dans l'application de l'invention peuvent varier dans des limites assez larges, à savoir;
Les combinaisons de pigments à la fois pour le type résineux à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques et pour la type huileux peuvent varier au point de vue de leur composition chimique et de leurs propriétés physiques ; a) Leur composition chimique peut être très va- riable en ce qui concerne la teneur en oxyde de fer dans les produits du type oxyde. Dans les produits gris, le lithopone peut être remplacé par du titanes ou des pigments de céruse, et ces derniers peuvent égale- ment varier dans de larges limites.
Le noir de fumée peut être remplacé par d'autres noirs, tel que le noir de gaz (carbon block)et le noir connu sous le nom de "Keys- tone filler". les charges, telles que l'amiante, le kaolin, le blanc fixe, le blanc de baryte, la silice, le blanc d'Espagne et le talc peuvent généralement se subs- tituer les unes aux autres en dehors des limitations spé- cifiées ci-dessous.. De même, on peut, si on le désire, préparer une matière de couleur chamois en utilisant du lithopone et un pigment jaune, par exemple une ocre, en remplacement de l'oxyde de fer.
Dans le cas de certains produits résine= à base d'alcools polyhydriques et d'a- cides polybasiques contenant des véhicules ayant des chiffres d'acide relativement élevés, tels que ceux dont le chiffre d'acide dépasse 10 (calculé sur les ma- tières solides dans le véhicule non volatil), et aussi dans le cas de certains véhicules du type huileux qui tendent à réagir sur les pigments basiques, tels que les vernis à base de résine du Congo et d'huile de bois de
Chine, on trouve des exemples où des pigments, tels que l'oxyde de zinc, le blanc d'Espagne et le carbonate de , plomb, doivent être exclus, pour éviter le passage à
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la consistance du foie,
ou l'épaississement des compo- sitions dans leurs récipients pendant les périodes d'em- magasinage avant usage. D'une façon générale, cependant, l'invention n'est pas limitée à des combinaisons de pig- monte particulières en ce qui concerne la limitation des compositions chimiques. b) Leurs propriétés physiques : on doit éviter des pourcentages relativement élevés de talc dans des produits pour couches de fond employées sous des couches superficielles à base de pyroxyline, car, autrement, on risquerait de sacrifier la bonne adhérence des couches superficielles sur le système de couches de fond.
En ou- tre, on a observé qu'une prédominence des charges dures, telles que du blanc de baryte et de la silice, doit habi- tuellement être évitée dans les mastics et couches d'ap- prêt, sauf dans la cas de produits destinés au ponçage à la pierre, en raison des propriétés de ponçage diffi- cile qu'elles donnent aux couches d'apprêt. De même, il est bon de choisir des pigments et charges d'une texture ou finesse relativement bonne, si,-non il faudrait opérer un broyage excessif et coûteux pour supprimer les grains durs qui produiraient des rayures nuisibles sur la sur- face au ponçage. les pigments qui dégorgent lors de l'ap- plication des couches superficielles doivent aussi être évités.
Le degré d'absorption d'huile de la combinaison de pigments est d'importance primordiale et se trouve exa- miné en détail dans les paragraphes suivants.
:Par "absorption d'huile", on doit entendre le nom- bre de parties en poids d'huile de lin raffinée à l'acide, ayant un chiffre d'acide égal à 6 à 8, qui sont néces- saires pour humecter 100 parties en poids de pigment et l'amener à une consistance déterminée. Le nombre to- tal d'unités d'absorption d'huile pour une combinaison quelconque donnée de pigments se détermine directement ,ou en multipliant le poids de chaque pigment employé,
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exprimé en pourcentage du total de la combinaison de pigments, par son "absorption d'huile' et en additionnant les résultats.
Par exemple, si l'on applique cette règle à la combinaison de pigments de l'apprêt de l'exemple 2, on arrive à ltabsorption d'huile totale de la combinaison de pigments de la façon suivante :
EMI17.1
<tb> Pigments <SEP> Poids <SEP> % <SEP> de <SEP> la <SEP> Absorption <SEP> Unités <SEP> d'ab-
<tb>
<tb>
<tb> Combinaison <SEP> to- <SEP> d'huile <SEP> sorption
<tb>
<tb>
<tb> tale <SEP> de <SEP> pig- <SEP> du <SEP> d'huile <SEP> pour
<tb>
<tb>
<tb> ments. <SEP> pigment, <SEP> la <SEP> quantité
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> pigment
<tb>
<tb> utilisée.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Asbestine <SEP> 18.88 <SEP> 25.6 <SEP> 4.83
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 8090 <SEP> 38.0 <SEP> 3.38
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> 22.26 <SEP> 17.0 <SEP> 3.78
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> 0.21 <SEP> 129.9 <SEP> 0.27
<tb>
<tb>
<tb> Blanc <SEP> de <SEP> baryte <SEP> 33.05 <SEP> '11.4 <SEP> 3.77
<tb>
<tb>
<tb> Silice <SEP> 16.78 <SEP> 25.3 <SEP> 4.22
<tb>
<tb>
<tb> 100.
<SEP> 00 <SEP> 20.25
<tb>
Bien que l'on puisse employer diverses méthodes pour déterminer l'absorption d'huile par les pigments utilisés, les résultats varieront avec la méthode choi- sie et les chiffres donnés ci-dessus sont basés sur la méthode suivante, dite "méthode de la spatule", qui a été décrite dans la revue "The Paint, Oil & Chemisai Review" du. 7 Mai 1984 à la page 10, et c'est cette méthode qu'on ut ilisera de préférence :
On pèse 5 grammes de pigment et on le répand sur une plaque de verre finement dépoli pour former une cou- che d'environ 40 m/m de large et de 75 à 100 m/m de long.
On remplit à peu près complètement une pipette type lunge de 10 cm3 avec de l'huile de lin et on pèse. On ajoute 20 gouttes d'huile à l'une clos extrémités de la couche de pigment et on les mélange avec une spatule bien ri- gide jusqu'à ce qu'il se forme une pâte ferme, analogue à un mastic. On ajoute 5 gouttes d'huile et on les incor- pore dans la pâte par une pression douce mais ferme, jus- qu'à ce qu'on obtienne une pâte détrempée. On ajoute graduellement le pigmentsec intact jusqu'à ce que la
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pâte redevienne ferme. On répète jusqu'à ce que tout le pigment sec soit incorporé sous forme d'une boulette ferme, analogue à du mastic, en réduisant graduellement la quantité d'huile utilisée. On ajoute encore une goutte d'huile et on l'introduit dans la pâte.
On re- cueille toute la pâte dans une boulette et on la plaoe sur la. lame d'une spatule près du manche* On transfère doucement la boulette sur une spatule ayant une lame de
6 m/m environ en la faisant passer sous la boulette. On abaisse le bout de la spatule et on lance très doucement la: boulette. Si aucune parcelle de pâte ne colle à la spatule, on ajoute encore une goutte d'huile qu'on intro- duit dans la boulette. On répète jusqu'à ce qu'un peu de pâte colle à la spatule. On pèse à nouveau la pipette et on calcule l'absorption d'huile exprimée en grammes d'huile pour 100 grammes de pigment. Toutes ces opéra- tions sont effectuées sous une humidité relatives 50 % à 25 C., dans une chambre à température et à humidité constantes.
Broyage.- On a remarqué également que le procédé et le degré de broyage des compositions pour couches de fond ont une action importante sur l'absorption d'huile apparente c'est-à-dire que l'absorption totale d'huile initiale de la combinaison de pigments peut être, soit légèrement, soit notablement, augmentée, suivant le mode et le degré de broyage choisis, l'absorption d'huile aug- mentant avec la finesse du broyage.
Les limites des valeurs d'absorption d'huile déter- minées acceptables pour les compositions de pigments indi- quées ci-dessus restent vraies quelles que soient les oon- ditions du broyage, mais le rapport des unités d'absorp- tion d'huile aux unités d'huile dans le produit optimum décroît lorsque le broyage augmente. Les expériences faites ont été basées pour la plupart sur des opérations. de broyage de courbe durée au broyeur à billes en acier
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et l'expérience a montré qu'on remplit ainsi de façon sa- tisfaisante les conditions du broyage.
Cependant, au point de vue pratique, le broyage peut être effectué dans un broyeur à billes en acier, dans un broyeur à meulières, dans un broyeur à cylindres horizontaux, dans un appareil pour la préparation de solutions colloïdales ou autre ou- tillage de broyage habituel. Dans le broyage des composi- tions pour couches de fond, pour la plupart des combinai- sons de pigments, des dorées convenables sont par exem- ple, dans le cas du broyeur à billes en acier, de 6 heu- res avec une charge de deux parties en poids de billes en acier pour une partie en poids de matière; un seul passage dans des broyeurs à meulières de 75 cm. de dia- mètre ou davantage, ou dans un broyeur à cylindres hori- zontaux établi pour obtenir un degré de finesse corres- pondant.
Les résines à base d'alcools polyhydriques et d'a- cides polybasiques utilisées dans les compositions indi- quées plus haut peuvent être remplacées par d'autres ré- aines à base d'alcools polyhydriques et diacides poly- basiques auxquelles une quantité d'huile suffisante est également combinée chimiquement pour donner une solubi- lité et une flexibilité suffisantes, sans retarder nota- blement le séchage. Par exemple, on a trouvé que la te- neur d'huile peut varier de 23 à 50 % dans le cas de l'huile da lin et de 25 à 80 % dans le cas de l'huile de bois de Chine, basés sur le poids de la composition de résine sèche.
On peut également utiliser des résines à base d'alcools polyhydriques et d-acides polybasiques modifiées par des gommes naturelles, combinées chimique- ment à ces résines pour obtenir une solubilité satisfai- santal ou des résines à base d-alcools polyhydriques et d'acides polybasiques, modifiées à la fois par des gommes et des huiles.
Des véhicules non volatils utilisés dans les pro-
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duits du type huileux peuvent comprendre des gommes natu- relles communes quelconques, des gommes synthétiques, telles que des gommes-éthers, ou de l'"Amberol" ou des résines à base d'alcools polyhydriques et d'acides poly- basiques constituant la gomme de ces véhicules. Comme huiles appropriées, on peut employer de l'huile de bois de Chine, de l'huile de lin, de l'huile de périlla, de l'huile de graines de soja, et de l'huile de poisson, bien qu'il soit préférable d'employer un mélange d'huile de bois de Chine et d'huile de lin, la première étant en quantité prédominante sur la seconde.
La présence d'huile de bois de Chine paraît désirable, car des compositions d'huile de ce genre paraissent sécher par polymérisation eux dépens de l'oxydation, et la polymérisation favorise le séchage rapide des pellicules résultantes. Lorsque l'huile de lin prédomine sur l'huile de bois de. Chine, il semble préférable de choisir un véhicula contenant moins d'huile pour 100 Kgs de gomme que dans le cas de la caté- gorie inverse de véhicules. L'huile de périlla parait se comporter tout à fait comme l'huile de lin. L'emploi d'hui- le de graines de soja et d'huile de poisson donne des ré- sultats généralement moins satisfaisants, bien que la qua- lité des produits résultants ne les exclue pas du domai- ne de l'invention.
On peut utiliser un mélange quelconque des huiles indiquées ci-dessus suivant la vitesse de sé- chage et autres caractéristiques désirées. Le véhicule non volatil doit contenir au moins 68,784 litres d'huile pour 100 Kgs de gomme, mais de préférence il doit contenir au moins 100,176 litres.
Les solvants volatils peuvent varier de même dans les différents systèmes indiqués, mais il est évident que les solvants dont les vitesses d'évaporation sont telle- ment lentes quelles s'opposeraient sérieusement au sé- chage à des températures d'étuvage modérées ne doivent pas être employés en quantité suffisante pour être nuisibles.
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On a trouvé que le naphte a point d'éclair élevé (voir ex. 1) les esters à point d'ébullition élevé, l'essence de térébenthine, les essences minérales (voir ex. 1) et le toluène constituent des ingrédients désirables pour les produits résineux à base d'alcools polyhydriques et diacides polybasiques, bien que le naphte à point d'éclair élevé et les esters à point d'ébullition élevé ne soient pas nécessaires dans les produits du type huileux. Dans ces derniers, on peut utiliser séparément ou en combinai- sons diverses, avec des résultats satisfaisants, des essences minérales, de l'essence de térébenthine, du xylè- ne et du toluène, bien que l'essence de térébenthine soit particulièrement utile lorsque le produit contient des gommes dures naturelles.
De même, dans les produits rési- neux à base d'alcools polyhydriques et d'acides polyba- siques, les essences minérales et le toluène peuvent être supprimés et remplacés par du naphte à point d'éclair élevé, des esters à point d'ébullition élevé ou de l'es- sence de térébenthine, mais on a trouvé qu'en général des solvants mixtes donnent de meilleurs résultats, aussi bien pour les produits résineux à, base d'alcools polyhy- driques et d'acides polybasiques que pour ceux du type huileux.
Bien qu'on ait indiqué l'emploi de siccatifs au plomb et an manganèse dans les produits indiqués ci-dessus, il doit être entendu que d'autres siccatifs convenables bien connus, tels que les siccatifs au cobalt, peuvent leur être substitués et que de petites variations sont permises dans les quantités de siccatif utilisées, sans modifier notablement les conditions de séchage. Dans le cas de produits du type huileux, cependant, la vitesse optimum de séchage pour la composition considérée ne peut être obtenue qu'en introduisant une quantité suffisante de siccatif dans la composition.
8$il y a lieu, les compositions rentrant dans le
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cadre de l'invention peuvent contenir des agents protec- teurs de types Taries, tels que l'eugénol, pour empêcher la. formation d'une peau nuisible, la poix de stéarine, pour empêcher le pigment de se déposer de façon nuisible, et la litharge pour améliorer la résistance à l'eau de oer- tains produits résineux, à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques. De même, des plastifiants, tels que le phtalate dibutylique, peuvent être employés dans les produits résineux à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques.
Dans tous les systèmes rentrant dans le cadre de l'invention, il doit être entendu que les couches super- ficielles ou de couleur appliquées par la suite peuvent être d'un type quelconque, à base de pyroxyline, d'huile ou de résine.
On a trouvé qu'il est préférable d'opérer le sé- chage à basse température, comme par exemple 71 C., mais que, si des températures de 93 ou 1210 ne sont pas nuisibles, un séchage d'une heure et demie à 93 ou d'une heure à 121 équivaut à un séchage de trois heures à 71 .
Pour plus de clarté, on a rapporté tous les temps de sé- chage à la température da 71 . On a trouvé également que le système de couches de fond suivant l'invention prend une dureté satisfaisante au séchage à l'air, c'est-à- dire aux températures ambiantes de 21 à 27 environ, pen- dant 15 à 24 heures pour les compositions résineuses à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques, et pendant 20 à 36 heures pour les systèmes du type hui- leux et mixte.
On notera que la règle permettant d'obtenir des systèmes de couches de fond séchant en une seule fois réside dans la formulation de l'apprêt.
La caractéristique essentielle de la présente in- vention est basée sur la découverte de ce fait que des conditions de séchage beaucoup plus courtes sont posai-
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blés pour des enduits individuels et des systèmes de cou- ohes de fond, ainsi que pour le séchage de plusieurs cou- ches simultanément, sans sacrifier les propriétés dési- rables de tels enduits ou systèmes, en établissant une relation convenable entre les caractéristiques de séchage de la ou des couches, et la flexibilité et ténacité de la pellicule résultante, ainsi que les caractéristiques de soulèvement des souches individuelles ou collectives, comme expliqué ci-contre.
Le mode de réglage pour l'application de eet te dé- couverte, et notamment pour la production de oompositions d'enduits utilisables dans les systèmes dans lesquels toutes les couches d'apprêt sont séchées simultanément, ou bien dans lesquels tout le système de couches de fond est séché en une seule opération, est le suivant ;
Apprêts de résines à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques., - Il faut établir la formule de ces apprêts en partant des combinaisons de pigments dont les unités totales d'absorption d'huile n'excèdent pas 50, employer une résine à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques dont la teneur en huile ne descend pas au-dessous de 23 %, et maintenir un rapport entre le pigment et le liant suffisamment élevé pour empêcher le soulèvement lorsque les couches superficielles sont ap- pliquées, mais suffisamment bas pour empêcher une fragi- lité exagérée et un manque de ténacité. Ce rapport, ex- primé en unités d'absorption d'huile divisées par les unités d'huile doit être compris entre 100 : 15 et 100 : 60.
,Apprête du type huileux.- Il faut établir la for- mule de ces apprêts en partant des combinaisons de pig- menta dont les unités totales d'absorption d'huile n'excè- dent pas 22, employer un liant dont la teneur en huile n'est pas inférieure à 66,789 litres d'huile pour 100 Kgs de gomme, et maintenir un rapport du pigment au liant
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suffisamment élevé pour empêcher le soulèvement lorsque les couches superficielles sont appliquées, et suffi- samment bas pour éviter une fragilité nuisible et le manque de ténacité. Ce rapport, exprimé en unités d'ab- sorption d'huile divisées par les unités d'huile doit être compris entre 100 : 40 et 100 : 70.
On a spécifié que des combinaisons de pigments dont les unités d'absorption d'huile ne dépassent pas 50 et 22 sont satisfaisantes pour des apprêts du type rési- neux à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasi- ques, et du type huileux, respectivement, mais, bien en- tendu, il est préférable d'employer, comme indiqué par les compositions des exemples 13 à 17, des combinaisons de pigments dont les unités d'absorption d'huile sont nota- blement moindres que 50 et 22, pour des apprêts du type résineux à base d'alcools polyhydriques et d'acides poly- basiques et du type huileux, respectivement.
Il est évident que, lorsque les conditions de ré- ception ou spécifications sont moins exigentes sur la qualité qu'il n'est indiqué plus haut, ou lorsqu'il n'y a pas inconvénient à augmenter la durée de séchage ou à multiplier les passages à l'étuve, des variations plus grandes dans ce mode de réglage sont permises.
Couches d'impression.- Bien qu'on ait indiqué des limites pour l'absorption d'huile maximum acceptable des combinaisons de pigments entrant dans la composition des apprêts,. rentrant dans le cadre de l'invention, l'expé- rience indique qu'on peut formuler des compositions de couches d'impression satisfaisantes en ohoisissant des combinaisons de pigments dont les valeurs d'absorption d'huile sont quelconques, entre les limites pratiques des compositions de pigments de couches d'impression, et en formulant les compositions de couches d'impression en partant de ces données de la morne façon générale que pour les apprête.
<Desc/Clms Page number 25>
Ceci est particulièrement vrai lorsque la oouohe d'impression doit être passée à l'étuva indépendamment des couches d'apprêt et lorsque le système entier de couches de fond, comprenant un apprêt relativement bon, doit être séché à l'étuve en une seule passe. Cependant, si l'on utilise un apprêt du type huileux se trouvant très près des rapports limites entre les unités d'absorp- tion dthuile et les unités d'huile, c'est-à-dire près de 100 : 40 ou de 100 70, la couche d'impression doit être formulée avec plus de soin pour lui permettre d'être séchée en même temps que les couches d'apprêt, et, dans ce cas, la couche d'impression doit avoir une oomposi- tion voisine de celle indiquée dans l'exemple 6 pour ob- tenir les meilleurs résultats.
En ce qui concerne la qualité de la pellicule, les meilleurs résultats sont obtenus avec des composi- tions de couches d'impression ayant un rapport "unités d'absorption d'huile à unités d'huile" aussi faible que possible, sans qu'il se produise un soulèvement de l'en- semble des couches de fond séchées au moment de l'appli- cation des couches superficielles à base de pyroxyline.
Une caractéristique particulière des couches d'im- pression résineux à base d'alcools polyhydriques et d'a- cides polybasiques réside en ce qu'elles durcissent suf- fisamment pour permettre l'application d'un enduit au couteau, aussitôt que les solvants se sont évaporés, ce qui a lieu généralement au bout de 5 à 15 minutes. D'autre part, si l'on utilise une couche d'impression du type hui- leux, telle que celles indiquées à l'exemple 6, elle doit être soumise à un séchage à 1 air de plusieurs heures ou à un court séchage à l'étuve,comme par exemple pendant une heure à 71 C., avant de pouvoir appliquer un enduit au couteau.
Mastics.- Aussi bien les mastics résineux à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques, que
<Desc/Clms Page number 26>
les mastics du type huile= , y compris ceux qui oontien- nent comme véhicules des vernis à l'"Amberol", sont formulés de la même façon générale que les apprêts, sauf qu'ils contiennent généralement moins de solvant, mais leur composition peut varier comme indiqué dans la dis- cussion précédente.
Lorsqu'on utilise les mots "épaisseur de la pel- licule", il s'agit de l'épaisseur de tout le système de couches de fond ou de la série complète de couches d'ap- prêt après séchage et avant ponçage, résultant de l'ap- plication du nombre voulu de couches sans recouvrement (c'est-à-dire sans passer deux fois au même endroit pour une couche donnée).
Une caractéristique particulière de l'invention réside en ce que, si l'on suit le mode de contrôle indi- qué, à la lumière de tout l'exposé qui précède, il est possible d'obtenir des systèmes de couches de fond satis- faisants, par séchage simultané à l'étuve de plusieurs couches dont l'épaisseur totale est au moins de 75 milliè- mes de millimètre, ce qui permet d'obtenir des grandes épaisseurs en même temps que des conditions de séchage rapide.
Cependant, il faut bien comprendre que l'invention concerne également la fabrication des couches individuel- les, lorsqu'on utilise le mode de contrôle indiqué ou lorsqu'on utilise des compositions comprises entre les limites indiquées dans des systèmes de couches de fond, et qu'elle concerne également le séchage simultané de plusieurs couches sans pyroxyline, qui forment une pelli- cule relativement épaisse, indépendamment du fait que ces couches constituent ou non tout le système de couches de fond.
Il ressort de ce qui précède que l'invention per- met d'obtenir des compositions d'enduit et des systèmes de couches de fond nouveaux et utiles, formant des
<Desc/Clms Page number 27>
pellicules ayant toutes les qualités désirables, que ces compositions et systèmes de couches peuvent être séchés en un temps beaucoup moindre que les compositions et sys- tèmes antérieurs, et que l'une quelconque des couches de fond ou toutes les couches désirées peuvent être appliquées l'une après l'autre sans séchage intermédiaire à l'étuve, et séchées toutes ensemble pour ob/tenir une dureté satis- faisante.
EMI27.1
RmVE1IDI--GAT l ON S. - L'invention a pour objet
1 .- Un procédé pour enduire des articles, tels que des caisses d'automobiles, remarquable notamment par les caractéristiques suivantes : a) Il comporte l'application d'un certain nombre de couches d'enduit sans pyrozyline, appliquées à une cadence rapide et toutes séchées simultanément. b) Ces couches sont dissemblables. c) Elles sont appliquées sur une couche d'impres- sion préalablement séchée à l'étuve. d) Ces couches comprennent une ou plusieurs cou- ches du type huileux ou bien une ou plusieurs couches du type résineux à base d'alcools polyhydriques et d'acides polybasiques. e) Les différentes couches sont séchées en une seule passe à l'étuve à 71 C., pendant trois heures au maximum.
f) L'épaisseur totale de la pellicule des couches d'apprêt est d'au moins 75 millièmes de millimètre.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
<Desc / Clms Page number 1>
Improvements to the compositions for plaster as well as to the methods of manufacture and application thereof.
The invention relates to compositions for coatings and coating systems more particularly intended to dry in relatively short times.
In finishing articles by applying a series of coats of paint, the practice has always been to allow each coat to dry thoroughly before applying the next coat. Now, in the automobile industry, in which the speed of manufacture is an important factor in lowering the cost price, many efforts have been made to facilitate painting operations.
In one of these processes, air drying is replaced by baking or steaming, but although this substitution results in a significant reduction in drying time, baking cannot be performed at very high temperatures, because it has a harmful effect on the body to be painted, in particular if, as is often the case, the body in question includes pieces of wood with glued joints.
Another process used to facilitate the painting operation
<Desc / Clms Page number 2>
is to use quick-drying pyroxylin coatings, but these coatings are expensive and have difficulty in adhering to the metal of the body to be painted, unless it has been thoroughly cleaned, which in turn presents difficulties and incurs costs.
In recent years, it has therefore been common practice to form the complete coating by first applying a series of sub-layers (or primer coats) without pyroxylin so as to ensure good adhesion to the metal of the coating. crate and 'to constitute a good base, with steaming of each of the layers separately, and ending with the application of one or more superficial layers based on pyroxyline. accompanied by suitable sanding operations.
The present invention refers generally to the set or system of coating layers which lie beneath the surface layers and which will be referred to as the "underlay or neck system. - basecoats ',' and mainly to the primer coats.
Before describing the features of the invention, it seems useful to first define some of the expressions used below. By "resin based on polyhydric alcohols and polybasic acids" is meant substances which comprise the reaction product of one or more polyhydric alcohols, at least one polybasic acid (with or without monobasic acids) and one or more oils or oily acids, added (or replaced by) natural gums.
by the expression "oily type" or "oily type vehicle" is meant products containing appreciable amounts of drying or semi-drying oils and comprising natural or synthetic gums, such as "Amberol". and other resinous condensation products of phenol with formaldehyde; it is necessary
<Desc / Clms Page number 3>
also include varnishes based on polyhydric alcohol and polybasic acid resins formed by heating a polyhydric alcohol and polybasic acid resin, prepared in advance, with the desired oil or oils according to the usual methods of preparing varnishes.
The term "non-pyroxylin coating" does not include coatings which contain nitrocellulose.
By the expression "ratio of pigment to binder" is meant a ratio in which the expression "pigment" includes all the pigments and "fillers" or fillers, while the expression "binder" includes all the pigments. non-volatile constituents of the "vehicle", such as oil, resin based on polyhydric alcohols and polybasic acids, natural resin, drier and plasticizer, the ratio being expressed by weight.
By "oil content" is meant the number of liters of oil per 100 kg of gum, when referring to oily type vehicles, and the percentage of oil in the reaction product when this refers to resins based on polyhydric alcohols and polybasic acids.
By “oil units” is meant the number of parts by weight of oil present in the composition, relative to 100 parts of pigments.
It has been discovered, however, that it is possible to shorten the drying times of underlay systems by first drying the primer coat and then drying all the primer coats simultaneously in one. second drying operation, provided that the primer coats have the characteristics indicated below.
It has also been found that it is possible to apply all the coats of the underlayment system at a rapid rate, without intermediate baking, and to dry.
<Desc / Clms Page number 4>
then all these layers in a single operation, provided certain precautions are taken which are described in detail below.
The object of the invention is therefore in particular to obtain the following results: a) to produce compositions for coatings which set rapidly when they are applied in thick films; b) to produce sub-layer systems in which it is possible to apply several layers one after the other without intermediate drying and to dry them in a single operation; c) to use this property in particular for all the layers of the underlay system, all these layers being dried in a single baking or a single air drying; d) to realize a system of undercoats for cars, mobile in which it is possible to carry out the entire application and the drying of the system in a time not exceeding three hours at a temperature of 71 0 approximately, or an equivalent time at a different temperature;
(e) to establish a method of adjustment for the manufacture of the compositions for plasters and of the undercoat systems making it possible to obtain, by a single rapid drying in air or by steaming, a film having the desired characteristics of flexibility, adhesion, sanding, texture, toughness, hardness, thickness, good filling, minimum porosity, no pitting, no peeling, no blisters, no softening and non-disgorging.
In order to obtain these different results, a few embodiments of sublayers according to the invention have been described below and which, of course, should not be considered as limiting the latter; figures given represent parts by weight.
<Desc / Clms Page number 5>
EMI5.1
RESINOUS BIB3TS BASED ON POLYFLYDRIFIED ALCOHOLS AND POT ACIDS; TBASI QUE '. 3. -
EMI5.2
EXSMEM 1 ZZ2MBLf 2.-
EMI5.3
<tb> Type <SEP> has <SEP> the oxide <SEP> Type <SEP> gray.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Ingredients. <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxide <SEP> of <SEP> iron <SEP> 20.58
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Smoke <SEP> black <SEP> <SEP> 3.48 <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 4. <SEP> 35 <SEP> 9. <SEP> 84
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 10.88 <SEP> 4.64
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> White <SEP> fixed <SEP> 4.36 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litharge <SEP> 0.85
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> Il.62
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> block <SEP> (black <SEP> of <SEP> gas) - <SEP> 0,
he
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Barite <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> - <SEP> 17.25
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silica <SEP> - <SEP> 8.71
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vehicle <SEP> not <SEP> volatile
<tb>
EMI5.4
Polyhydric alcohol resin z
EMI5.5
<tb> and <SEP> of polybasic <SEP> acids <SEP> 10.83 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb> Resin <SEP> C <SEP> to <SEP> base <SEP> of alcohols <SEP> polyhy-
<tb>
<tb>
<tb> drics <SEP> and <SEP> of polybasic <SEP> acids <SEP> - <SEP> 10.70
<tb>
<tb>
<tb> Gum-ether <SEP> 2.13
<tb>
<tb>
<tb> Phthalate <SEP> dibntyric <SEP> 0.53 <SEP> 0.95
<tb>
<tb>
<tb> Drying agent <SEP> - <SEP> 0.35
<tb>
<tb>
<tb> Special <SEP> ingredient
<tb>
<tb>
<tb> Eugenol <SEP> - <SEP> 0.054
<tb>
<tb>
<tb> Solvents
<tb>
EMI5.6
Naphte à point d'dolair.élavd (bouil-
EMI5.7
<tb> lant <SEP> between <SEP> 140 * 0. and <SEP> 190 C.
<SEP> approximately) <SEP> 89.10 <SEP> 31.596
<tb> Essences <SEP> mineral <SEP> boiling <SEP> between
<tb> 136 <SEP> and <SEP> 2070 <SEP> C. <SEP> approximately. <SEP> 12.97 <SEP> 4.18
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00 <SEP> 100.00
<tb>
EMI5.8
UDity: 1 of oil absorption of
EMI5.9
<tb> <SEP> combination of <SEP> pigments <SEP> 34.01 <SEP> 20.25
<tb> Ratio <SEP>, <SEP> oil absorption units <SEP>
<tb> oil <SEP> units <SEP> 100 / 22.2 <SEP> 100 / 48.5
<tb>
OILY-TYPE PREPARATIONS.
EMI5.10
EXAMPLE 3. EXAMPLE Phew.
EMI5.11
<tb>
Type <SEP> to <SEP> the oxide. <SEP> Type <SEP> gray.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Ingredients.-
<tb>
<tb>
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb> Oxide <SEP> of <SEP> iron <SEP> 11.88
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> 11.87
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> 0.79 <SEP> 0.10
<tb>
<tb>
<tb> White <SEP> of <SEP> barite <SEP> 15. <SEP> 79 <SEP> 15.92
<tb>
<tb>
<tb> White <SEP> from Spain <SEP> 38.75 <SEP> 39. <SEP> 80
<tb>
<tb>
<tb> Vehicle <SEP> not <SEP> volatile
<tb>
<tb>
<tb> Varnish <SEP> to <SEP> base <SEP> of <SEP> 200.352 <SEP> liters
<tb>
EMI5.12
ghinhail wood dthai.
EMI5.13
<tb> of <SEP> lin <SEP> for <SEP> 100 <SEP> Kgs <SEP> of <SEP> eraser.
<SEP> 8.35 <SEP> 8.41
<tb> Drying agent <SEP> 0.22 <SEP> 0.22
<tb> Special <SEP> ingredient
<tb> pitch <SEP> of <SEP> stearin <SEP> 0.30 <SEP> 0.41
<tb> Solvents
<tb> Petrol <SEP> mineral <SEP> (see <SEP> ex.1) <SEP> 14.66 <SEP> 15.44
<tb> Xylene <SEP> 9.26 <SEP> 7.83
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00 <SEP> 100.00
<tb>
<tb> Uses <SEP> of absorption <SEP> of oil <SEP> of <SEP> the
<tb> <SEP> combination of <SEP> pigments <SEP> 17.03 <SEP> 16.44
<tb> Report: <SEP> oil absorption <SEP> units <SEP>
<tb>
EMI5.14
hail units. 1004fi, 4100/49.
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
LL'M 4a, Varnish at. Amberol
Gray typa.
EMI6.2
In gradients.-
EMI6.3
<tb> Pigments
<tb> Asbestine <SEP> 11.80
<tb> Kaolin <SEP> 5.89
<tb> Lithopone <SEP> 13.24
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> 0.122
<tb> Barite <SEP> <SEP> <SEP> <SEP> 19.67
<tb> Silica <SEP> 9.93
<tb> Vehicle <SEP> not <SEP> volatile
<tb> Varnish <SEP> to <SEP> base <SEP> of <SEP> 176.96 <SEP> liters
China <SEP> wood <SEP> <SEP> oil <tb>, <SEP> for
<tb> 100 <SEP> Kgs <SEP> of Amberol <SEP> containing <SEP> of
<tb> siccative <SEP> with <SEP> lead <SEP> and <SEP> manganese <SEP> 10.
<SEP> 54
<tb> Special <SEP> ingredient
<tb>
EMI6.4
1-Oxy-2-mathomy-4 methyl benzene 0.008
EMI6.5
<tb> Solvents
<tb>
EMI6.6
Mineral spirits (see example 1) aO.00
EMI6.7
<tb> Xylene <SEP> 10.00
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oil <SEP> <SEP> absorption <SEP> units of
<tb>
<tb>
<tb> the <SEP> combination <SEP> of <SEP> pigmenta <SEP> 20.25
<tb>
<tb>
<tb> Report:
<SEP> oil absorption <SEP> units <SEP>
<tb>
<tb>
<tb> oil <SEP> units <SEP> 100 / 52.4
<tb>
As an example of suitable primer and sealants for use with these new primers, especially in the single bake process, or in processes in which all of the primers are baked simultaneously, we have indicated the following
PRINT LAYERS
EMI6.8
EXEMPU 5. BXEMEEE 6.
EMI6.9
<tb>
Type <SEP> to. <SEP> oxida
<tb>
<tb> Resin <SEP> to. <SEP> base <SEP> of al- <SEP> Type <SEP> hui-
<tb>
EMI6.10
polyhydric and leux cools
EMI6.11
<tb> polybasic <SEP> acids. <SEP> the oxide.
<tb>
EMI6.12
In edients, -
EMI6.13
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxide <SEP> of <SEP> iron <SEP> 8.22 <SEP> 7.69
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Smoke <SEP> black <SEP> <SEP> 1.59 <SEP> 3.03
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 3.78 <SEP> 3.47
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 4.73 <SEP> 4.46
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Talc <SEP> 3.78 <SEP> 3.64
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litharge <SEP> 0.35 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Vehicle <SEP> not <SEP> volatile
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resin <SEP> B <SEP> to <SEP> baqe <SEP> of alcohols <SEP> polyhy-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> drics <SEP> and <SEP> of polybasic <SEP> acids <SEP> 11.82 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<SEP> to <SEP> base <SEP> of <SEP> 200,352 <SEP> liters
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> oil <SEP> from <SEP> wood <SEP> from <SEP> China <SEP> - <SEP> huila
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> lin <SEP> for <SEP> 100 <SEP> Kga <SEP> of <SEP> eraser.- <SEP> 12.40
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Drying agent <SEP> - <SEP> 0.21
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> solvents
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Naphtha <SEP> at <SEP> flash point <SEP>.
<SEP> high (see
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ex.1) <SEP> 20.85 <SEP> - <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> mineral essences <SEP> (see <SEP> ex.1) <SEP> 18.26 <SEP> 30.08
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> essence of <SEP> turpentine <SEP> - <SEP> 6.97
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Toluene <SEP> 26.62 <SEP> 28.15
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00 <SEP> 100.00
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oil absorption <SEP> <SEP> units <SEP> from <SEP> the
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> combination of <SEP> pigments <SEP> 36.9 <SEP>. <SEP> 43.77
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ratio <SEP>: <SEP> oil absorption <SEP> units <SEP>
<tb>
EMI6.14
'- # units u oos5. 100 / 84.1
<Desc / Clms Page number 7>
EMI7.1
1 '"àmberol" varnish
EMI7.2
<tb> Type <SEP> to <SEP> the oxide.
<tb>
EMI7.3
Ingredient.-
EMI7.4
<tb> Pigments.
<tb>
<tb>
Iron <SEP> oxide <SEP> <SEP> 7.69
<tb>
<tb> Smoke <SEP> black <SEP> <SEP> 3.03
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 3.47
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 4.46
<tb>
<tb> Talc <SEP> 3.54
<tb>
<tb> Non-volatile <SEP> vehicle '.
<tb>
<tb>
<SEP> to <SEP> base <SEP> of <SEP> 176.96 <SEP> liters
<tb>
EMI7.5
of amber-Chinese wood oil per 100 Kas dtamberol
EMI7.6
<tb> containing <SEP> a <SEP> siccative <SEP> to <SEP> lead
<tb>
<tb> and <SEP> manganese. <SEP> Il.94
<tb>
<tb> Special <SEP> ingredient
<tb>
EMI7.7
1 (Ozr 2-mtho $ t mthl benzene 0.007
EMI7.8
<tb> Solvents
<tb>
<tb> <SEP> mineral essences <SEP> (see <SEP> ex.1) <SEP> 37.713
<tb>
<tb> Toluene <SEP> 28.15
<tb>
<tb> Total <SEP> 100.00
<tb>
<tb> Oil <SEP> absorption <SEP> units <SEP> of
<tb>
<tb> the <SEP> combination <SEP> of the <SEP> pigments <SEP> 43.77
<tb>
<tb> Report <SEP>:
<SEP> oil absorption <SEP> units <SEP>
<tb>
EMI7.9
oil units 100 / 73.6 RESIN SEALANTS BASED ON POLYHYDRIC ALCOHOLS AND
EMI7.10
OF POLYB! 8IC ACIDS.-
EMI7.11
<tb> Example <SEP> 7. <SEP> Example <SEP> 8.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Type <SEP> to <SEP> the oxide <SEP> ap- <SEP> Type <SEP> gray <SEP> ap-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> foldable <SEP> with <SEP> knife. <SEP> foldable <SEP> to
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> knife.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Ingredients.-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pigments
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Oxide <SEP> of <SEP> iron <SEP> 25.33 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Smoke <SEP> black <SEP> <SEP> 2.85 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Asbestine <SEP> 5.12 <SEP> 12.23
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 12.76 <SEP> 5.76
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> White <SEP> fixed <SEP> 5.12 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Litharge <SEP> 1.02 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> 14.35
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> - <SEP> 0.14
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Barite <SEP> <SEP> blank <SEP> - <SEP> 21.43
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Silica <SEP> - <SEP> 10.75
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> non-volatile <SEP> vehicle
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resin <SEP> A <SEP> of alcohols <SEP> polyhydri-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ques <SEP> and <SEP> of acids <SEP>
polybasic <SEP> 12.79 <SEP> -
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Resin <SEP> 0 <SEP> of alcohols <SEP> polyhydri-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> ques <SEP> and <SEP> of polybasic <SEP> acids <SEP> - <SEP> 13.30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Gum-ether <SEP> 2.56 <SEP> -
<tb>
EMI7.12
Dibatyl phthalate 0.64 1; 17
EMI7.13
<tb> Drying agent <SEP> - <SEP> 0.42
<tb>
<tb> Special <SEP> ingredient
<tb>
<tb> Eugenol <SEP> - <SEP> 0.066
<tb>
<tb> Solvents
<tb>
EMI7.14
Naphtha at the point of high oiliness
EMI7.15
<tb> (see <SEP> ex. <SEP> 1) <SEP> 29.25 <SEP> 20.384
<tb> <SEP> mineral species <SEP> (see <SEP> ex.1) <SEP> 2.56 <SEP> -
<tb>
<tb> Total <SEP>] 00.00 <SEP> 100.00
<tb> Unit <SEP> of absorption <SEP> of oil <SEP> of <SEP> the
<tb> <SEP> combination of <SEP> pigments <SEP> 34.01 <SEP> 20.25
<tb>
EMI7.16
Report :
oil absorption units OOf bzz.5 1 ------- = oil line lou / za 100 / 48.5
<Desc / Clms Page number 8>
OILY TYPE SEALANTS.
EMI8.1
EXEM1? LE 9 EXEMED 10 EXEMP 11 EXEMJ? LE 12 Type to Type Gray Type Gray Type
EMI8.2
<tb> oxide <SEP> oxide <SEP> applicable <SEP> applicable
<tb>
EMI8.3
applica- applicable by spray- at the cou- ble by at. water supply. sprayed water. (as ex-
EMI8.4
<tb> tion <SEP> (com <SEP> ample <SEP> 4).
<tb> me <SEP> ex.3).
<tb>
<tb>
Ingredient
<tb> Pigments
<tb> Oxide <SEP> of <SEP> iron <SEP> 11.88 <SEP> 13.68 <SEP> - <SEP> - <SEP>
<tb> Lithopone <SEP> - <SEP> - <SEP> 11.87 <SEP> 13.62
<tb> Carbon <SEP> block <SEP> 0.79 <SEP> 0.91 <SEP> 0.10 <SEP> 0.12
<tb> Barite <SEP> <SEP> white <SEP> 15.79 <SEP> 18.25 <SEP> 15.92 <SEP> 18.30
<tb> White <SEP> from Spain <SEP> 38.75 <SEP> 44.66 <SEP> 39.80 <SEP> 45.69
<tb> Vehicle <SEP> my-volatile
<tb> Varnish <SEP> to <SEP> base <SEP> of
<tb> 200,352 <SEP> liters
<tb> of <SEP> wood oil <SEP>
China-oil <tb> <SEP>
<tb> from <SEP> lin <SEP> for <SEP> 100
<tb>
EMI8.5
Kgs of gum. 8.3ari 8.69 8.41 8169 Drying agent 0, aa z3 0, & a 0.23 Special ingredient Stearin wood 0.30 olza Oè4l O.S3
EMI8.6
<tb> Solvents
<tb> Essences <SEP> mineral
<tb>
<tb> them (see <SEP> ex.1). <SEP> 14.
<SEP> 66 <SEP> 13.35 <SEP> 15.44 <SEP> 13.12
<tb>
EMI8.7
Xylene 9.86 - 7.83 - Total 0. 100.00 100.00 100.00
EMI8.8
<tb> Absorption <SEP> units
<tb>
<tb> oil <SEP> from <SEP> the
<tb> <SEP> combination of
<tb>
<tb> pigments <SEP> 17.03 <SEP> 17.03 <SEP> 16.44 <SEP> 16.44
<tb>
EMI8.9
Ratio: oil absorption units =
EMI8.10
<tb> oil <SEP> units
<tb> 100 / 47.4 <SEP> 100 / 47.4 <SEP> 100 / 49.1 <SEP> 100 / 49.1
<tb>
The resins referred to above were obtained by heating together the following ingredients, in the proportions (parts by weight) shown, until the acid numbers were as shown.
EMI8.11
<tb>
Ingredients <SEP> Resin <SEP> A <SEP> Resin <SEP> B <SEP> Resin <SEP> C
<tb>
<tb> Glycerin <SEP> 23.1 <SEP> 19. <SEP> 3 <SEP> 16.72
<tb> Linseed <SEP> oil <SEP> <SEP> 30.8 <SEP> 29.6 <SEP> Phthalic anhydride <SEP> <SEP> 46.1 <SEP> 37.6 <SEP> 26.91
<tb> Huila <SEP> from <SEP> wood <SEP> from <SEP> China <SEP> - <SEP> 13.5 <SEP> Resin <SEP> - <SEP> - <SEP> 18.17
<tb> Oil <SEP> <SEP> acids from <SEP> wood
<tb> from <SEP> China. <SEP> - <SEP> 38.20
<tb>
EMI8.12
Total 100. uu 100.
uu 100.00
EMI8.13
<tb> Digit <SEP> of <SEP> acid <SEP> 52 <SEP> 30 <SEP> 20
<tb>
However, it has been found that in order to manufacture the
EMI8.14
resin 0, it is good to increase the glycerin and the phthalic anhydride until a resin is obtained.
<Desc / Clms Page number 9>
homogeneous, then add the resin, and finally add the acids of Chinese wood oil and heat until the desired acid number is obtained.
In the above examples, the vehicle used in the oily type compositions can be made with any of the ordinary varnish gums, in combination with China wood oil and linseed oil, provided that there is a preponderance of Chinese wood oil.
In the above examples, the amounts of siccant indicated refer to amounts of a mixture of resinate and linoleate of lead and manganese, this mixture containing 14% lead and 4.5 d of manganese.
Examples of coating systems in accordance with the invention are given below.
SYSTEMS INCLUDING ALCOHOL-BASED RESINS
POLYHYDRICS AND ACIDS: POLYBASICS.
EXAMPLE 13
Oxide products
The printing layer of Example 5.
The putty of Example 7.
The primer of example 1.
EXAMPLE 14
Oxide products and gray products.
The printing layer of Example 5.
The putty of Example 8.
The primer of example 2.
OILY TYPE SYSTEMS.-
EXAMPLE 15
Oxide products
The printing layer of Example 6.
The putty of Example 9.
The primer of example 3.
EXAMPLE 16.
Oxide products and gray products.
The printing layer of Example 6.
The putty of Example 11.
The primer of example 4.
EXAMPLE 16-A
Produces oxide and gray products.
The printing layer of Example 6a.
The mastic of Example 4a.
The primer of Example 4a.
<Desc / Clms Page number 10>
MIXED SYSTEMS.-
EXAMPLE 17: Oxide products.
The printing layer of Example 5.
The putty of Example 10.
The primer of example 3.
EXAMPLE 18
Produced with oxide and gray products.
The printing layer of Example 6.
The putty of Example 8.
The primer of example 2.
As indicated by the preceding examples, the advantages of the invention can be obtained, either by systems of the resinous type based on polyhydric alcohols and polybasic acids, or by systems of the oily type or combinations thereof. systems, and sealants and primers can be of various types, such as oxide plasters or gray plasters. However, due to the rapid drying of the resin primers of polyhydric alcohols and polybasic acids, it is not practical to apply these primers to oily type primer coats unless the latter are are not dried beforehand.
Although in all of the above-described systems there has been talk of a mastic filler, it should be understood that the mastic filler can be omitted from any of the above-mentioned systems and from all of the above. systems coming within the scope of the invention, provided that the surface to which the underlayment system is to be applied is sufficiently smooth so that it is superfluous to apply a mastic coating to fill the irises. regularities of the surface, or when the conditions required for the quality of the finished product do not correspond to optimum results.
It should also be understood that the mastic may be of a consistency suitable for application with a knife, as indicated by the systems of Examples 7,8 and 10, used in the combinations of Examples 13, 14 and 17 above, or. well can be diluted with volatile solvents, such as those indicated below.
<Desc / Clms Page number 11>
above, to allow it to be applied by spraying. In practice, however, it has been found convenient and satisfactory to employ also the undiluted primers as spray-applied sealants, as indicated by the compositions of Examples 9 and 11, used in the systems of Examples 15 and 15. 16 above.
Although the specific characteristics needed in a system. undercoats vary with the particular product to be painted and with the arbitrary reception conditions which have been set, it can be said that in general the characteristics of systems of this type, in particular for automobile bodies, are substantially the following.
Plexibility and adhesion.- The different couohas must adhere to each other, and all the layers must adhere to the metal and not come off in large pieces but must tend to be scraped off in the form of a tape. In other words, the product should have a clear tendency to "lend itself" like soap, when cut with a knife, and not have a tendency to shatter and no cracking or chapping should occur. under normal exposure conditions.
Toughness .-- When a knife is pulled across the surface, so as to produce a scraping effect, the film should not break off into pieces or become chalky.
Hardness.- The film must have considerable resistance to penetration or abrasions to the usual test with the fingernail, in order to resist sanding and to be hard throughout its thickness.
Sanding - In wet sanding operations, the composition must not clog the sandpaper, it must not sand too hard or too much
<Desc / Clms Page number 12>
slowly and it should not "hold" too much, that is, have too much of a tendency to pull the sandpaper out of the operator's hand.
Texture, - The film must be sufficiently free of hard grains so that no harmful abrasions occur during sanding and to prevent small hard particles from being dislodged, which would produce debuts on the surface.
Minimum porosity. - The porosity (the film must not exceed a certain limit, so as not to exert an absorption effect (like a blotter) too exaggerated when applying the superficial layers and thus pocket a penetration In practice, speaking of the non-porosity of the base coats, it is said that they "hold" to the color coat.
Pitting.- The film must not show pitting, that is, very small pits which, in the color layer, give the appearance of needle holes.
Lifting.- The film must not separate and wrinkle or form sinuosities on the surface, or cause pinholes when applying the top coats.
Bulbs. - The film must not form blisters or blisters during the application of the superficial coats due to the local evolution of gas from the primer system.
Bevel Cut.- The film should be properly beveled, that is, when the operator makes a cut in the separated layers, a sawtooth appearance of the edges should not occur. adjacent layers thus laid bare.
Softening.- The pellioule must not soften or form a paste under the action of water, during
<Desc / Clms Page number 13>
sanding operations, and must not be quickly softened by the diluting action of petroleum.
Thick Sure.- The film should dry properly in thick layers, such as those needed to fill abrasions or other irregularities in the surface to which the film is applied, and it should give a smooth surface when sanding.
Drying .-- The film must dry throughout its mass instead of being soft at the bottom and hard on the surface, which is known as surface hardening, and it must dry with sufficient speed and uniformity, so as not to not to undergo in the exposure to normal weathering, subsequent drying with bulk reduction, which would lead to defects such as chapping and cracking.
Non-bleeding.-The ingredients of the basecoats should not be absorbed by the colorcoat, which will damage the tint and other qualities of the latter.
Thanks to the invention, all of the above characteristics can be obtained, and in addition the special feature of allowing adequate drying of all the base coats in a single, short-term stoving phase, that is, that is to say in a single oven passage not exceeding three hours at approximately 71 C., or an equivalent period at different temperatures. The five typical systems given in Examples 13 to 17 meet all these conditions and, when they have been applied with a single primer coat, a single coat of mastic and one, two or three coats of primer. , they produced satisfactory dandruff when drying for two hours at 71 C.
The typical combination given in example 18 is not intended for drying in a single oven pass but is particularly suitable for double oven passage, in which the printing layer is
<Desc / Clms Page number 14>
steamed for 1 to 2 hours at 710., while the mas- tic and two or three coats of primer were steamed for additional hours at 70 0.
In practice, when all the basecoats are to be dried simultaneously, it has been found useful to allow the primer to sit for a period of 5 to 15 minutes to allow the solvents to evaporate, followed by the sealant. is applied with a knife or spray, if one coat of putty is used, and the desired number of coats of primer are applied immediately, preferably by spraying, without waiting for intermediate drying, at least at least more than 10 minutes between these coats to allow the partial evaporation of the solvents. The whole is then dried in an oven for a maximum of three hours at 71 ° C., or for an equivalent period at different temperatures.
When there is no disadvantage in carrying out several drying operations, the procedure is preferably carried out in the same way, except that the printing layer is preferably first dried in an oven, for example during two hours at 71 C., and the mastic and primer coats are then applied and baked in a second step, for a period not exceeding three hours at 71 C., or an equivalent period at a different temperature .
In practice, it has been found that the presence of a large amount of solvents facilitates leveling when a primer coat is being sprayed, and it is therefore common practice to dilute the composition. coated with varying amounts of solvents, depending on the viscosity desired for spraying. for example, the sizes given in Examples 3 and 4 spray better, as experience has shown, when diluted with 10% by volume mineral spirits.
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the particular finish compositions which can be used in the application of the invention can vary within fairly wide limits, namely;
The combinations of pigments both for the resinous type based on polyhydric alcohols and polybasic acids and for the oily type can vary from the point of view of their chemical composition and physical properties; a) Their chemical composition can be very variable with regard to the iron oxide content in oxide products. In gray products, lithopone can be replaced by titanium or lead pigments, and the latter can also vary within wide limits.
Carbon black can be replaced by other blacks, such as carbon block and black known as "Keystone filler". fillers, such as asbestos, kaolin, fixed white, barite white, silica, Spanish white and talc can generally substitute for each other outside of the limitations specified herein Likewise, if desired, a buff-colored material can be prepared by using lithopone and a yellow pigment, eg ocher, in place of iron oxide.
In the case of some resin = products based on polyhydric alcohols and polybasic acids containing vehicles with relatively high acid numbers, such as those with an acid number greater than 10 (calculated on the basis of solids in the non-volatile vehicle), and also in the case of certain oily type vehicles which tend to react with basic pigments, such as Congo resin and wood oil based varnishes.
China, there are examples where pigments, such as zinc oxide, Spanish white and lead carbonate, must be excluded, to avoid passage to
<Desc / Clms Page number 16>
the consistency of the liver,
or thickening of the compositions in their containers during periods of storage before use. Generally, however, the invention is not limited to particular pigment combinations with regard to limitation of chemical compositions. b) Their physical properties: relatively high percentages of talc should be avoided in basecoat products used under pyroxylin-based topcoats, as otherwise there is a risk of sacrificing the good adhesion of the topcoats to the basecoat system. bottom layers.
In addition, it has been observed that a predominance of hard fillers, such as barite white and silica, should usually be avoided in sealants and primers, except in the case of products. intended for stone sanding, due to the difficult sanding properties they give to the primer coats. Likewise, it is good to choose pigments and fillers of a relatively good texture or fineness, if, - no excessive and expensive grinding would have to be carried out to remove the hard grains which would produce harmful scratches on the surface during sanding. . pigments which bleed during the application of the surface layers should also be avoided.
The degree of oil absorption of the pigment combination is of prime importance and is discussed in detail in the following paragraphs.
: By "oil absorption" is meant the number of parts by weight of acid-refined linseed oil, having an acid number of 6 to 8, which are necessary to moisten 100 parts by weight of pigment and bring it to a determined consistency. The total number of oil absorption units for any given combination of pigments is determined directly, or by multiplying the weight of each pigment employed,
<Desc / Clms Page number 17>
expressed as a percentage of the total pigment combination, by its "oil uptake" and adding the results.
For example, if this rule is applied to the pigment combination of the primer of Example 2, the total oil absorption of the pigment combination is achieved as follows:
EMI17.1
<tb> Pigments <SEP> Weight <SEP>% <SEP> of <SEP> the <SEP> Absorption <SEP> Units <SEP> of ab-
<tb>
<tb>
<tb> Combination <SEP> to- <SEP> of oil <SEP> sorption
<tb>
<tb>
<tb> tale <SEP> of <SEP> pig- <SEP> of oil <SEP> <SEP> for
<tb>
<tb>
<tb> ments. <SEP> pigment, <SEP> the <SEP> quantity
<tb>
<tb>
<tb> of <SEP> pigment
<tb>
<tb> used.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Asbestine <SEP> 18.88 <SEP> 25.6 <SEP> 4.83
<tb>
<tb>
<tb> Kaolin <SEP> 8090 <SEP> 38.0 <SEP> 3.38
<tb>
<tb>
<tb> Lithopone <SEP> 22.26 <SEP> 17.0 <SEP> 3.78
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Carbon <SEP> blook <SEP> 0.21 <SEP> 129.9 <SEP> 0.27
<tb>
<tb>
<tb> Barite <SEP> <SEP> white <SEP> 33.05 <SEP> '11 .4 <SEP> 3.77
<tb>
<tb>
<tb> Silica <SEP> 16.78 <SEP> 25.3 <SEP> 4.22
<tb>
<tb>
<tb> 100.
<SEP> 00 <SEP> 20.25
<tb>
Although various methods can be employed to determine the oil absorption by the pigments used, the results will vary with the method chosen and the figures given above are based on the following method, known as the "oil absorption method". spatula ", which was described in" The Paint, Oil & Chemisai Review "of. May 7, 1984 on page 10, and it is this method that we will preferably use:
5 grams of pigment are weighed out and spread on a finely ground glass plate to form a layer about 40 m / m wide and 75 to 100 m / m long.
A 10 cc lunge-type pipette is filled almost completely with linseed oil and weighed. 20 drops of oil are added to one closed end of the pigment layer and mixed with a stiff spatula until a firm, putty-like paste forms. Add 5 drops of oil and incorporate them into the dough by gentle but firm pressure, until a soggy dough is obtained. The intact dry pigment is gradually added until the
<Desc / Clms Page number 18>
dough becomes firm again. Repeat until all of the dry pigment is incorporated into a firm, putty-like pellet, gradually reducing the amount of oil used. Another drop of oil is added and it is introduced into the dough.
Collect all the dough in a ball and place it on the. blade of a spatula near the handle * The meatball is gently transferred onto a spatula with a blade of
6 m / m approximately by passing it under the meatball. We lower the end of the spatula and very gently throw the: dumpling. If no piece of dough sticks to the spatula, add another drop of oil and introduce it into the dumpling. Repeat until a little dough sticks to the spatula. The pipette is weighed again and the oil absorption expressed in grams of oil per 100 grams of pigment is calculated. All these operations are carried out under a relative humidity of 50% at 25 ° C., in a chamber of constant temperature and humidity.
Grinding - It has also been noticed that the method and the degree of grinding of the compositions for basecoats have an important effect on the apparent oil absorption, i.e. the total initial oil absorption of the combination of pigments can be either slightly or significantly increased, depending on the method and degree of grinding chosen, the oil absorption increasing with the fineness of the grinding.
The limits of the acceptable determined oil absorption values for the pigment compositions given above remain true regardless of the conditions of grinding, but the ratio of oil absorption units The oil units in the optimum product decreases as the grinding increases. Most of the experiences have been based on operations. curve grinding time with steel ball mill
<Desc / Clms Page number 19>
and experience has shown that the conditions for grinding are thus satisfactorily fulfilled.
From the practical point of view, however, the grinding can be carried out in a steel ball mill, in a grinding mill, in a horizontal roller mill, in an apparatus for the preparation of colloidal solutions or other grinding equipment. usual. In the grinding of basecoat compositions, for most combinations of pigments, suitable gildings are for example, in the case of the steel ball mill, 6 hours with a load of two parts by weight of steel balls to one part by weight of material; a single pass through 75 cm grinders. diameter or more, or in a horizontal roller mill set up to achieve a corresponding degree of fineness.
The resins based on polyhydric alcohols and polybasic acids used in the compositions indicated above can be replaced by other resins based on polyhydric alcohols and polybasic dibasic acids in which an amount of Sufficient oil is also chemically combined to give sufficient solubility and flexibility, without significantly delaying drying. For example, it has been found that the oil content can vary from 23 to 50% in the case of linseed oil and from 25 to 80% in the case of Chinese wood oil, based on the weight of the dry resin composition.
Resins based on polyhydric alcohols and polybasic acids modified with natural gums, chemically combined with these resins to obtain satisfactory solubility, or resins based on polyhydric alcohols and acids can also be used. polybasic, modified by both gums and oils.
Non-volatile vehicles used in products
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Oily type products may include any common natural gums, synthetic gums, such as gum ethers, or "Amberol" or resins based on polyhydric alcohols and polybasic acids constituting the compound. rubber of these vehicles. As suitable oils, Chinese wood oil, linseed oil, perilla oil, soybean oil, and fish oil can be used, although it is preferable to use a mixture of Chinese wood oil and linseed oil, the first being in a predominant quantity over the second.
The presence of Chinese wood oil appears desirable, since such oil compositions appear to polymerize them at the expense of oxidation, and the polymerization promotes rapid drying of the resulting films. When linseed oil predominates over wood oil. China, it seems preferable to choose a vehicle containing less oil per 100 kg of rubber than in the case of the reverse category of vehicles. Perilla oil appears to behave quite like linseed oil. The use of soybean oil and fish oil gives generally less satisfactory results, although the quality of the resulting products does not exclude them from the scope of the invention.
Any mixture of the oils listed above can be used depending on the drying rate and other desired characteristics. The non-volatile vehicle should contain at least 68.784 liters of oil per 100 kg of gum, but preferably it should contain at least 100.176 liters.
The volatile solvents may vary in the same way in the different systems shown, but it is obvious that solvents whose evaporation rates are so slow that they would seriously oppose drying at moderate baking temperatures should not. be used in sufficient quantity to be harmful.
<Desc / Clms Page number 21>
High flash point naphtha (see ex. 1), high boiling point esters, turpentine, mineral spirits (see ex. 1) and toluene have been found to be desirable ingredients for resinous products based on polyhydric alcohols and polybasic dibasic acids, although high flash point naphtha and high boiling point esters are not required in oily type products. In the latter, mineral spirits, turpentine, xylene and toluene can be used separately or in various combinations, with satisfactory results, although turpentine is particularly useful when the product contains natural hard gums.
Likewise, in resinous products based on polyhydric alcohols and polybasic acids, mineral spirits and toluene can be omitted and replaced by high flash point naphtha, high flash point esters. high boiling or turpentine, but it has been found that in general mixed solvents give better results, both for resinous products based on polyhydric alcohols and polybasic acids and for those of the oily type.
Although the use of lead and manganese driers has been indicated in the products listed above, it should be understood that other well known suitable driers, such as cobalt driers, may be substituted for them and that small variations are allowed in the amounts of drier used, without significantly changing the drying conditions. In the case of products of the oily type, however, the optimum drying speed for the composition under consideration can only be obtained by introducing a sufficient quantity of drier into the composition.
$ 8 if applicable, the compositions falling within the
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framework of the invention may contain protective agents of the taris type, such as eugenol, to prevent the. formation of harmful skin, stearin pitch, to prevent pigment from deleteriously settling, and litharge to improve the water resistance of certain resinous products based on polyhydric alcohols and polybasic acids. Likewise, plasticizers, such as dibutyl phthalate, can be used in resinous products based on polyhydric alcohols and polybasic acids.
In all the systems coming within the scope of the invention, it should be understood that the surface or colored layers applied subsequently can be of any type, based on pyroxylin, oil or resin.
It has been found that it is preferable to operate the drying at a low temperature, for example 71 ° C., but that, if temperatures of 93 or 1210 are not detrimental, drying for an hour and a half to 93 or one hour at 121 equals three hours drying at 71.
For the sake of clarity, all the drying times have been reported at the temperature of 71. It has also been found that the primer system according to the invention assumes satisfactory hardness upon drying in air, i.e. at room temperatures from about 21 to 27, for 15 to 24 hours for. resinous compositions based on polyhydric alcohols and polybasic acids, and for 20 to 36 hours for oily and mixed-type systems.
It should be noted that the rule for obtaining one-time drying basecoat systems lies in the formulation of the primer.
The essential feature of the present invention is based on the discovery that therefore much shorter drying conditions are possible.
<Desc / Clms Page number 23>
Wheats for individual plasters and basecoat systems, as well as for drying several coats simultaneously, without sacrificing the desirable properties of such plasters or systems, by establishing a suitable relationship between the drying characteristics of the layer (s), and the flexibility and toughness of the resulting film, as well as the lifting characteristics of individual or collective stumps, as explained opposite.
The mode of adjustment for the application of this and you discovered, and in particular for the production of oompositions of plasters which can be used in systems in which all the primer coats are dried simultaneously, or alternatively in which the entire coating system bottom is dried in one operation, is as follows;
Primers of resins based on polyhydric alcohols and polybasic acids., - It is necessary to establish the formula of these primers starting from the combinations of pigments whose total oil absorption units do not exceed 50, use a resin based on polyhydric alcohols and polybasic acids, the oil content of which does not drop below 23%, and to maintain a pigment to binder ratio high enough to prevent lifting when the surface layers are applied , but low enough to prevent excessive brittleness and lack of toughness. This ratio, expressed in oil absorption units divided by oil units, must be between 100: 15 and 100: 60.
, Oily type primer.- The formula of these primers should be established starting from combinations of pigmenta whose total oil absorption units do not exceed 22, use a binder with a content of oil is not less than 66.789 liters of oil per 100 Kgs of gum, and maintain a pigment to binder ratio
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high enough to prevent lifting when the top layers are applied, and low enough to avoid deleterious brittleness and lack of toughness. This ratio, expressed in oil absorption units divided by oil units, must be between 100:40 and 100:70.
It has been specified that combinations of pigments whose oil absorption units do not exceed 50 and 22 are satisfactory for resinous type finishes based on polyhydric alcohols and polybasic acids, and of the type oily, respectively, but, of course, it is preferable to employ, as indicated by the compositions of Examples 13 to 17, combinations of pigments whose oil absorption units are significantly less than 50 and 22, for resinous type finishes based on polyhydric alcohols and polybasic acids and oily type, respectively.
It is obvious that, when the conditions of reception or specifications are less demanding on the quality than indicated above, or when there is no disadvantage to increase the drying time or to multiply the passages in the oven, greater variations in this adjustment mode are permitted.
Print Coats. Although limits have been indicated for the maximum acceptable oil absorption of the combinations of pigments used in the composition of the primers. Within the scope of the invention, experience indicates that satisfactory print layer compositions can be formulated by choosing combinations of pigments having any oil absorption values within practical limits. primer pigment compositions, and formulating printhead compositions based on these data in general terms as for priming.
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This is especially true when the printing process is to be steamed independent of the primer coats and the entire basecoat system, including a relatively good primer, is to be oven dried in a single pass. . However, if an oily type primer is used which is very close to the limit ratios between oil absorption units and oil units, i.e. close to 100:40 or 100 70, the primer coat must be formulated with more care to allow it to be dried together with the primer coats, and in this case the primer coat must have a composition close to that given in Example 6 to obtain the best results.
With regard to film quality, the best results are obtained with primer layer compositions having as low a ratio of "oil absorption units to oil units" as possible, without the need for all of the dried primer coats are lifted when the pyroxylin-based surface coats are applied.
A special feature of resinous imprint coats based on polyhydric alcohols and polybasic acids is that they harden sufficiently to allow the application of a coating with a knife, as soon as the solvents are applied. have evaporated, which usually takes 5 to 15 minutes. On the other hand, if an oil-type printing layer, such as those given in Example 6, is used, it should be subjected to air drying for several hours or to short drying. an oven, for example for one hour at 71 C., before being able to apply a coating with a knife.
Sealants.- Both resinous sealants based on polyhydric alcohols and polybasic acids, as well as
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Oil-type sealants, including those which contain "Amberol" varnishes as vehicles, are generally formulated as primers, except that they generally contain less solvent, but their composition may vary. vary as indicated in the previous discussion.
When the words "film thickness" are used, this is the thickness of the entire basecoat system or the entire set of basecoats after drying and before sanding, resulting in the application of the desired number of coats without overlap (ie without going through the same place twice for a given coat).
A particular characteristic of the invention resides in that, if one follows the indicated control mode, in the light of all the preceding description, it is possible to obtain satisfactory basecoat systems. doing so, by simultaneous oven drying of several layers the total thickness of which is at least 75 thousandths of a millimeter, which makes it possible to obtain great thicknesses at the same time as rapid drying conditions.
However, it should be understood that the invention also relates to the manufacture of the single coats, when using the indicated control mode or when using compositions within the stated limits in basecoat systems, and that it also relates to the simultaneous drying of several coats without pyroxylin, which form a relatively thick film, regardless of whether or not these coats constitute the entire primer system.
It appears from the foregoing that the invention makes it possible to obtain new and useful coating compositions and basecoat systems, forming
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films having all of the desirable qualities, that such compositions and coating systems can be dried in a much shorter time than prior compositions and systems, and that any or all of the desired basecoats can be applied. one after another without intermediate drying in the oven, and dried all together to obtain satisfactory hardness.
EMI27.1
RmVE1IDI - GAT l ON S. - The object of the invention is
1 .- A process for coating articles, such as automobile bodies, remarkable in particular by the following characteristics: a) It comprises the application of a certain number of layers of coating without pyrozyline, applied at a rapid rate and all dried simultaneously. b) These layers are dissimilar. c) They are applied to a printing layer previously dried in an oven. d) These layers comprise one or more layers of the oily type or else one or more layers of the resinous type based on polyhydric alcohols and polybasic acids. e) The different layers are dried in a single pass in an oven at 71 C. for a maximum of three hours.
f) The total film thickness of the primer coats is at least 75 thousandths of a millimeter.
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