SE193710C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: R J Sheppard Priorttet begard Iran den 14 november 1955 (USA) I den svenska patentskriften 182 655 beskrivs en av flera skikt besta.ende ytbehandling for metall, vilka skikt besta av en pigmenthaltig grundfarg i kontakt med metallen och ett tackskikt, bestkende av en pigmenthaltig metylmetakrylatlack. Dessutom beskrivs aven en for d:enna ytbehandling avsedd renoveringsgrundfarg, sorn skiljer sig fran tidigare kanda kompositioner genom att sam, tidigt besitta de viktiga egenskaperna att vara snabbtorkande yid rumstemperatur, fasta vãl saval pa blottad metall som pa ett eller flera tidigare pafOrda lackskikt, ge en yta, pa vii-ken ,ett tackskikt ay en metylmetakrylatlack faster väl, och som motstar a.vflagning och sprickbildning under normal anyandning.

Ett speciellt syfte med foreliggande uppfinfling Or att astadkomma ett forbattrat, av flera skikt bestaende ytbehandling for metall, vilka best& av ett tackskikt ay naetylmetakryllatlack, varvid tackskiktets vidhaftning är sadan, att man kan dra full nytta av polymetylmetakrylatlackens utomordentliga hallbarhet under normal anvIndning utomhus.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen Or att tillhandahalla en flytande overdragskomposition, som är lamplig for anyandning som mellanstrykningsfarg och/eller som en phbattrings- eller reparationsgrundfarg i det ovan beskrivna fardigstrykningssystemet. Med den enligt uppfinningen foreslagna ytbehandlingen erhaller man metallfOremal, sarskilt stalforemal, med ett hOrt, fastsittande hallbart och mot sprickbildning och avflagning bestandigt av flera skikt bestaende skyddsOverdrag med ett tackskikt av metylmetakrylatlack.

Enligt foreliggande uppfinning astadkommes en strykningsandamalsenlig enligt patent 182 655, kannetecknad av att pigment ingar Dupl. kl. 22 g: 6/03; 22 h: 3; 22k: i en mangd av minst 180 % av hela det organiska filmhildande materialets vikt.

I dessa flytande overdragskompositioner, maste det finnas tillrackligt mycket bindemedel narvarande for att h011a ihop pigmentet och for .att fasthalla det mot ytan. Nar pigmenthalten stiger till ett varde av inemot 400 %, narmar den sig den punkt, dar de onskade effekterna ej langre intrada.

P0 delta salt liar man enligt uppfinningen funnit en laming av problemet med den daliga adhesionen mellan ett tfickskikt av metylmetakrylatlack on en grundad metall darigenom, att man direkt pa grundfargen fore paforandet av tackskiktet av metylmetakrylatlacken anbringar ett skikt av en mellanstrypningsfarg av det i foregaende stycke beskriyna slaget. En ,speciell fordel med derma nya mellanstrykningsfarg Or, att den ej behover vara torr, nar metylmetakyrlattackskiktet fores, dirs. detta kan anbringas endast agon minut efter det .att mellanstrykningsfargen paforts.

Salund'a erhaller man Oven en losning pa prohlemet att reparera, laga eller Ater fardigstryka en metallyta, som Or forsedd med eller skall horses med ett tackskikt av en metylmetakrylatiack, och som uppvisar en blottlagd metallyta eller en med grundfarg Overdragen yta av otillracklig filmtjocklek, darigenom att man pa ytan av den ovum beskrivna mellanstrykningsfargen eller reparationsgrundfargen anbringar en flytande metylmetakrylatiack och torkar denna.

Uppfinningen skall i det foljande forklaras mera ingaende med ett antal utforingsexempel, i vilka de angivna procenthalterna, f orsavitt icke annat .anges, hanfora sig till vikten.

Exempel 1. En Overdragskomposition, som uppfyllde fordringarna ph an mellartstryk- 2- - ningsfarg eller en reparationsgrundfarg enligt foreliggande uppfinning, framstalldes genom rivning av bestandsdelarna i den forsta portionen enligt nedanstaende recept i en sedvanlig fargkvarn, tills en slat dispersion er- varefter bestandsdelarna i den andra portionen tillblandades: Viktdelar Forsta portionen Xylen14,0 Shellack, 45 % losning i 96 % ace- tondenaturerad sprit13,3 1/2" nitrocellulosa av lackkvalitet (fuktad med isopropylalkohol, innehallande 65,3 % nitrocellu- losa)9,2 Titandioxid4,1 Permanentvitt35,7 Kimrok (carbon black)0,3 Polyvinylbutyraldehydharts1,1 Andra portionen Metylisobutylketon9,4 Metylisobutylkarbinol3,6 Isopropylalkohol7,3 Etylenglykol-monoetyleter- acetat 2,02,0 100,0 Del i den fOrsta portionen anvanda polyvinylbutyraldehydhartset utgjordes av »Vinylite» XYHL (Carbide ez Carbon Chemicals Co.) med en viskositet av 12-18 centipois matt pa en 6 % losning i metanol vid 20° C.

I denna blandning bestod det organiska fihnbildande materialet av 45,8 % nitrocellulosa av lack-kvalitet, 45,8 % shellack och 8,4 polyvinylbutyraldehydharts. Pigmentet ingick i en mangd av 306 %, raknat pa hela det organiska filmbildande materialets vikt.

Ytbehandlingar genomforda med komposition enligt exempel 1 i denna beskrivning samt kompositionerna enligt exemplen 1-7 i patentskriften 182 655, jamfordes med kanda ytbehandlingar bestaende av endast grandfarg och tackskikt, pa foljande generella satt: Dubbla uppsattningar av rena bilkarosseriplater - den ena uppsattningen for utomhusprovning och den andra for laboratorieprov- itingav vilka nagra voro obehandlade och andra behandlats med en rostskyddsblandning 1. ex. »Bonnderite», overdrogos forst med ett flertal valkanda och allmant inarhetade kommersiella grundfarger, exempelvis de som anges i patentskriften 182 655, och pa det i namnda patentskrift beskrivna sattet. Den undre halften av varje grundad plat overdrogs darefter med produkten enligt exempel 1 i denna beskrivning eller med flagon av produkterna enligt exemplen 1-7 i paten-Wulften 182 655, sa aft var och en av dessa produkter anbragtes pa en eller flera av de kon- ventionella grundfargerna. Darefter anbragtes ett tackskikt av en metylmetakrylatlack Over hela ytan av var och en av platarna. Denna lack utgjordes av en typisk metylmetakrylatlack, som fortunnats till lamplig sprutviskositet, i tillracklig mangd for att ge forma overdragsskikt med c:a 0,05 mm tjocklek. Platarna snabbtorkades darefter i 20 minuter vid 80° C for paskyndande av torkningen, som vid rumstemperatur eljest skulle ha erfordrat en tid av 16-24 timmar, varigenom torra, harda overdrag bildades. Metylmetakrylatlacken hade foljande sammansattning: Homopolymer av metyl- Viktdelar metakrylat 29,74 Dibutylftalat 11,93 Titandioxid 7,16 Kimrok 0,07 Ferritgult 0,98 Rod jarnoxid 0,12 Toluen 25,00 Xylen 20,00 100,00 Homopolymeren av metylmetakrylat i denna komposition hade en relativ viskositet av c:a 1,142. Detta varde beraknas ur formeln V = t/ti van i t = polymerlosningens utstromningstid tr= utstromningstiden for det i polymerlosningen anvanda lOsningsmedlet.

Utstromningstiderna uppmattes enligt ASTM D-445-46T, meted B, varvid man sã.som den i namnda provningsforeskrift anvanda »oljan» anvande: A) en losning av 0,25 g polymetylmetakrylat i 50 ml etylendiklorid samt B) ett prov av den etylendiklorid, som anvants sasom losningsmedel for lacken. Bestamningarna utfordes vid 25° C i en modifierad Ost-wald-viskosimeter, serie 50.

Metylmetakrylatlacken trams-Landes genom rivning av pigmentet i narvaro av polymeren, tills en slat, homogen: dispersion erholls. Den ovre halften av varje plat representcrade en hand grundfarg med ett tackskikt av metylmetakrylat direkt Over gTundningen, och den undre halften representerade en ytbehandling eller fardigstrykning enligt uppfinningen, dvs. med tackskiktet och grundningen atskilda ON ett mellanskikt.

De salunda overdragna stalplatarna hade godtagbara egenskaper betraffande utseende, glans och hardhet, och inga olikheter kunde synas mellan de ytor som overdragits med metylmetakrylatlack Over en kand grundning utan mellanskikt samt de ytor som forsetts med en ytbehandling enligt uppfinningen.

De ovre (icke mellanstrukna) och undre — —3 (mellanstrukna) halvorna av varje stalplat i den ena uppsattningen av platar undersoktes betraffande tackskiktets adhesion darige- nom att tva 50 mm spar i form av ett X skars ned till metallen vertikalt genom skiktet. En sjalvhaftande cellofanremsa pressades over X:et °eh drogs av med ett ryck, varigenom varierande mangder av ytbelaggningen avIfigsnades och det kunde iakttagas, hur varje skikt satt fast vid det underliggande skiktet. I samtliga fall kunde det konstate- ras, att det av metylmetakrylatlack hestaen- de tackskiktet, nar det anbragts direkt pa grundningen, taste daligt pa denna och var forhallandevis latt att avdraga hell °eh hal- let. Till skillnad daremot taste tackskiktet val pa vart och ett av mellanskikten, vilket ytt- rade sig i aft haftremsan antingen avlagsna- des utan att nagra delar av ytbelaggningen fastnat, eller att i de fall, da vissa delar av- skalades, adhesionen hade upphort pa ett slumpartat satt vid olika gransytor hos ytbelaggningen.

Dessa provningsresultat bekraftade den analoga iakttagelsen, att nyframstallda ytbe-. laggningar grundade pa metylmetatkrylat och innehallande em mellanstrykningsfarg enligt uppfinningen motstodo en mera hardhant be- handling an vad fillet var med liknande ytbelfiggningar, som ej innehollo flagon anellanstrykningsfarg.

Dessa provningsresultat pa nyframstallda ytbelaggningar bekraftades ytterligare, nar den andra platuppsattningen underkastades vaderleksprovning i Florida i 8 manader eller langre tid. Under derma tid hade samtliga ytor, dar tackskiktet air metylmeta.krylatlac- ken anbragts direkt pa grundningen, visat sig bristfalliga, i det att vidhaftningen Indian tackskiktet och grundningen upphorde, hos nagra platar sã svarartat att det endast erfordracles ea att gnuggning eller borstning eller en kraftig luftstrom for att avlagsna tackskiktet. I samtliga fall forblev tackskiktet fastsittande, nar det anbragts pa ett mellanskikt i enlighet med foreliggande uppfinning.

Ay resultaten Iran de ovan beskrivna proven tram* klart, att ytbelaggnirtgar enligt fOreliggande uppfinning are vasentligt mera anvandbara an tidigare kanda belaggningar, icke endast redart frail borj an utan aver]: un- der lartgvarig anvandning utomhus, sasom fallet exempelvis ar med bilkarosser.

Anvandbarheten hos overdragskompositionen enligt ovanstaende exempel 1 och Overdragskompositionerna .enligt .exempel 1-7 i patentskriften 182 655 vid reparation, lagning eller fornyad strykning demonstrerades genom att main efterliknade de olika betingelser, vilka i normalt bruk skulle erfordra reparation, pa provplatar, som fardigstrukits kom.plett med olika, av Ire skikt bestaende fardigstrykning, bestaende av de ovan angiv na grundfargerna, mellanstrykningsfargerna och tackskiktet.

I ett av fallen sandslipades en 58 eller 65 cm2 yta av del torra metylmetakrylattaa.skik- tet noggrant, sa att mellanskiktet frilades. 1 ett annat fall nedslipades saval tb.ckskiktet som meilanstrykningsskiktet, sã att grundfargen frilades. I ett tredje fall sandslipades samtliga tre skikt, sa att naetallytan frilades. I samtliga fall utfordes slipningen sá att skiktet, som omgav den centrala delen, minskade successivt i tjocklek, sd all inga plotsliga forandringar i tjockleken kunde markas.

Over dragskompositionerna enligt exempel 1 i denna beskrivning och exemplen 1-7 i patentskriften 182 655 sprutades yid lamplig sprutviskositet pa de sandslipade ytorna med nagon overlappning av de oslipade ytorna. Etter c:a 5 min torkning pafordes ett tackskikt ay den ovan beskrivna metyhnetakylatlacken och torkades.

De reparerade ytorna provades pa adhesionen och vaderleksbestandigheten pa det tidigare beskrivna sattet. Air resultaten framgar, att dessa produkter taste val pa den frilagda metallytan och pa de sandslipade ytorna av grundfargen, mellanstrykningsfargen eller tackfargen. De pabattrade ytorna visade inga vasentliga avvikelser fran det omgivand.e ursprungliga tfickskiktet vad utseendet och kvaliteten betraffar.

Kvaliteten och koncentrationerna av nitrocellulosan, shellacken, polyvinylbutyraldehydhartset, mjukningsmedlen, de filmbildande materialen och losningsmedien aro desamma som anges i patentskriften 182 655.

Lampliga pigment for anvandning i Overdragskompositionerna enligt derma uppfinming innefatta de som anges i samma patentskrift. Emellertid bOr minst 10 %, raknat pa den totala viktert av det organiska filmbildande materialet, anvandas for att astadkomma tackkraft och filmhallfasthet. Framstallningskostnaderna mirtskas genom anvandning ay billiga pigment.

De enligt uppfinningen anvanda overdragskompositionerna kunna anbringas medelst godtyckliga kanda metoder, I. ex. sprutning, doppning eller strykning, ehuru sprutning Or att foredra. De enskilda skiktens tjoalek Or ej -avgbrande, fiirutsatt att man a-nvander de normala granser som forekomma mom lackeringstekniken, t. ex. 13-ft per skikt.

Alldenstund mellanstrykningsfargerna och renoveringsgrundfargerna enligt derma uppfinning aro baserade pa lufttorkande material, Or den lampligaste rnetoden for deras torkning medelst normal avdunstning av de flyktiga bestandsdelarna vid rumstemperatur. Renoveringsgrundlacken kunna emellertid om sa onskas snabbtorkas eller ugnstorkas genom att man utsatter den overdragna ytan for en forhojd temperatur, t. ex. 65-95° C i 1--min. - .4— 193 7— Det bör framhallas, att den som tackskikt i den foregaende beskrivningen ang,ivna metylmetakrylatlackert• endast utgor ett representativt exempel pa ett stort flertal dylika Tacker, som kunna anvandas i den forbattrade ffirdigstrykningen enligt uppfinningen. Alla bestandsdelarna i namnda lack kunna varieras med avseende pa mingd och/eller sammansattning enligt gangse kanda mete-der. En lamplig homopolymer av metylmetakrylat anges speciellt. Lampliga sampolymerer innefatta sadana Indian metylmetakrylat och en mindre mangd, t. ex. 2-25 %, av ett annat clamed sampolymeriserbart material, t. ex. akryl- och metakrylsyra, alkylestrar av akrylsyra med 1-4 kolatomer i alkylkedjan, alkylestrar av metakrylsyra med 2-4 kolatomer i alkylkedjan, vinylacetat, akrylnitril och styren. En sardeles anvandbar sampolymer innehaller c:a 98 % metylmetakrylat och 2 % metakrylsyra.

De foredragna polymererna for anvO.ndning i metylmetakrylatlacken ha en relativ viskositet mellan 1,117 och 1,196, bestamd enligt den tidigare beskrivna metoden, vilket motsvarar en beraknad molekyhikt av 55000105000, och tacklacker, som baseras pa sadana polymerer, beskrivas i patentskriften 170 773. En annan typ av tacklacker, som speciellt lampa sig for sprutning, beskrivs i patentskriften 171 262.

Trots att de nya Overdragskompositionerna enligt derma uppfinning angetts sasom renoverings- eller reparationsgrundlacker eller -farger, Or det uppenbart, att de tack yore sine, utomordentligt tillfredsstallande egenskaper ej Aro begrA.nsade därtill, utan att de om sâ onskas kunna anvandas som ursprunglig grundning for hela den metallyta som skall la&eras.

Del är Oven uppenbart, att de enskilda skikten av de olika overdragskompositionerna ej behova paforas i en enda paforing, utan att de om sa onskas kunna paforas i tvâ eller flera skikt av ett och samma material.

Claims (3)

PatentansprAk:

1. Flytande overdragskomposition for grundnings- och mellanstrykningsandamal enligt patentet 182 655, kannetecknad av att pigmentet ingar i en mangd av minst 180 % av hela det organiska filmbildande materialets vikt.

2. Komposition enligt patentanspriket 1, kannetecknad av att pigmentet ingar i en mangd av 180-400 % av det organiska filmbildande materialets vikt.

3. Komposition enligt patentanspraket 1 eb ler 2, kannetecknad av att metylmetakrylatpolymeren i metylmetakrylatlacken uppvisar en relativ viskositet av 1,117-1,196. Anforda publikationer: Patentskrifter [ran Storbritannien 307 292.