BE633666A

BE633666A - Revêtements superficiels

Info

Publication number: BE633666A
Application number: BE633666A
Authority: BE
Inventors: Tanner Edward Butler
Original assignee: Pinchin Johnson & Ass Ltd
Priority date: 1962-06-15
Filing date: 1963-06-14
Publication date: 1963-10-21
Also published as: GB1040016A; FR1360599A; ES289057A1; DE1571105B1

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 



   Revotements superficiels" 
La présente invention est relative au dépôt de revête- mente superficiels et spécialement au, procédé de dépôt éleotro- lytique de   revêtements   superficiels en partant d'agents de pein- ture pouvant être allongés   à   l'eau, basés sur des résines synthé- tiques solubles dans l'eau,   o'eat-à-dire   des agents qui peuvent   Atre   dilués avec de l'eau suivant les néoessités sans précipita- tion de la résine. 



   Il est connu que le dépôt éleotrolytique de revêtements superficiels en partant d'émulsions et de latex aqueux, spécia- lement des latex de caoutchouc, peut être réalisé en prévoyant la surface à revêtir tomme étant l'une des électrodes immergées 

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 dans un bain de l'émulsion ou du latex, les deux électrodes fai- sant partie d'un circuit électrique. Ces procédés ont été dé- crits sous les noms de cataphorèse ou   d'électrophorèse,   
En contraste avec les procédés de la technique anté- rieure utilisant des émulsions aqueuses, la présente invention   se   rapporte au dépôt électrolytique en partant de solutions aqueuses de résines solubles dans l'eau. Sous ce rapport, on a proposé de déposer électrolytiquement de la gomme laque en partant de solu- tions aqueuses alcalines. 



   Ou a trouvé qu'il est souvent difficile d'obtenir un revêtement superficiel uniforme satisfaisant, par dépôt éleotro- lytique, en partant d'une peinture à base d'une résine soluble dans l'eau, telle qu'une peinture utilisée pour l'application par;      des méthodes mécaniques courantes. Parfois, il y a une tendance à ce que le revêtement résultant soit d'une texture très courte ' comme si les pigments étaient déposés de préférence au liant ré- sineux. La nature du revêtement superficiel résultant peut éga- lement varier parfois suivant l'orientation de la surface sur   la-   quelle ce revêtement est déposé, et celui-ci peut se piquer comme si des bulles de gaz étaient formées totalement ou en partie dans le revêtement superficiel par le procédé de dépôt électrolytique. 



   On a trouvé suivant l'invention qu'en ajoutant un liqui- de organique non miscible à l'eau au mélange de peinture, utilisé pour le dépôt électrolytique, on obtient un revêtement superficiel dur uniforme. Les liquides non miscibles à l'eau sont définis, en ce qui concerne la présonte description, comme étant des liqui- des qui ont une solubilité dans l'eau non supérieure à 5%, de pré- férence non supérieure à 2%, cette solubilité étant mesurée à   200C.   Les liquides utilisés devraient également de préférence avoir un point d'éclair supérieur à 73 F.

   Des exemples de liqui- des convenant pour les besoins de la présente invention sont ceux qui sont généralement désignés par solvants organiques du type hydrocarbure, par exemple les   naphta.s,le   xylol, le white-spirit, 

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 la térébenthine, et d'autres liquides similaires; ils englobent également des esters, par exemple de l'acétate de butyle ou d'amy- le ; des cétones, par exemple la cyclohexanone; et des alcools su-'   périeurs,   par exemple les alcools C7 et supérieurs, y compris des mélanges de ceux-ci. 



   La quantité du solvant non miscible à l'eau que l'on ajoute au mélange de peinture peut être très petite, par exemple une quantité inférieure à 20% en poids et cette quantité peut, de façon convenable, être de 1 à 12% en poids. La phase déterminan- te dans le dépôt électrolytique de résines synthétiques en partait d'agents de teinture solubles dans l'eau est considérée comme é- tant probablement la génération anodique de oations plutôt que la migration électrophorétique de particules de résine.

   Le liquide non miscible à l'eau peut agir à la surface intermédiaire entre le revêtement déposé et la peinture liquide et empêcher la forma-; tion de cratères laissés par des bulles de gaz quittant la surfa- oe   ce vêtue.   Cependant, une autre théorie possible est que le solvant peut opérer en réalisant les tensions d'interface   à   la surface de l'objet qui est revêtu ou en plastifiant le   dépôt,.   



   Le procédé de la présente invention peut être utilisé ' i aveo n'importe quelle peinture à base de résine pouvant être al- longée à l'eau, par exemple les peintures comprenant une résine   alkyde   soluble dans l'eau, par exemple une résine phénolique eo- ' luble dans l'eau ou une résine amino soluble dans l'eau, telle qu'une résina d'urée-formaldéhyde ou de   mélamine-formaldéhyde,   contenant comme plastifiant, une résine   alkyde   soluble dans l' eau. La résine   alkyde   utilisée est généralement une résine q 1 a: été rendue soluble dans l'eau par combinaison   avao   de l'acmmonia- que ou une base organique.

   Les résines disponibles sur le marché! sous les marques "Rosydrol" et "Epok   W.1760"   sont des exemples de! résines qui ont été utilisées avec succès dans le procédé de l' invention. 



   Le procédé de la présente invention a pour résultat 

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      une augmentation considérable de la vitesse de dépôt du revêtement superficiel, comme on le verra dans certains des exemples suivante 
Les améliorations obtenues par le procédé de la présente invention sont illustrées dans les exemples suivants, les parties et les pourcentages étant donnés en poids. 



   Exemple 1 
Une peinture de la composition suivante est contenue dans un récipient cylindrique ouvert, en fer blanc, pourvu d'un dispositif d'agitation électrique : 
 EMI4.1 
 
<tb> Resydrol <SEP> P.411 <SEP> 11,93 <SEP> parties
<tb> 
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 0,39 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> d'Espagne <SEP> 0,29
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Barytes <SEP> précipitées <SEP> 1,35 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Chromate <SEP> de <SEP> strontium <SEP> 0,018 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 85,452 <SEP> @
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxitol <SEP> 0,38 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Diacétone-alcool <SEP> 0,19 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 100
<tb> 
 
On croit que le Resydrol P.411 est une solution d'une combinaison d'une résine phénolique soluble dans l'eau et d'une résine alkyde soluble dans l'eau, oontenant 66,

  6% de matière non volatile. 



   Le récipient est relié électriquement au pôle négatif d'une batterie de 24 volts et un panneau de test en acier doux est relié au pôle positif. Le panneau est immergé dans la pein- ture pendant 1 minute, puis retiré et rincé à l'eau de ville. On a trouvé qu'il est revêtu d'un dépôt de peinture d'une mauvaise qualité, abîmé de petits cratères donnant à la surface une texture d'ensemble irrégulière'en coquille d'oeuf. 



   On agite alors convenablement dans la peinture, 2,59 parties d'un naphta rectifié et un panneau similaire en acier deux est revêtu de manière identique. On a trouvé qu'il est re- 

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 vêtu d'un dépôt de peinture d'une excellente qualité, uniformément lisse et lustré. 



   Ensuite, plusieurs objets en acier et en fonte, tels qu'une petite poulie d'un véhicule à moteur, des couvercles de boîtes d'interrupteur, et des pièces de tondeuse à gazon, ont été revêtus par le même procédé, aveo des durées d'immeraion allant de 1 à 5 minutes, puis traités au four pendant 1/2 heure à une température de   325 à   350 F comme il est d'usage pour les peintures à base de Resydrol P.411. Les   pé@Hcules   de peinture étaient dans chaque cas d'une très bonne qualité. 



   Exemple 2 
A une peinture ayant la composition suivante : 
 EMI5.1 
 
<tb> Resydrol <SEP> P.411 <SEP> 17, <SEP> 67 <SEP> 'partie <SEP> 8 <SEP> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Noir <SEP> de <SEP> carbone <SEP> 0,58 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> d'Espagne <SEP> 0,43
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Barytes <SEP> précipitées <SEP> 2,01 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Chromate <SEP> de <SEP> strontium <SEP> 0,027 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 78,433 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Oxitol <SEP> 0,57 <SEP> @
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Diacétone-alcool <SEP> 0,28 <SEP> "
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 100
<tb> 
 
On ajoute 3 parties de white-spirit. On a trouvé que des panneaux de test, revêtus par un dépôt électrolytique en uti- lisant le procédé décrit à l'exemple 1, avec la peinture ainsi modifiée ont un revêtement lustré, lisse.

   Des panneaux de test préparés de façon semblable, en utilisant la peinture avant la modification, comportent un revêtement piqué de la:texture des coquilles   d'oeufs.   



   Exemple 3 
A une peinture ayant la composition suivante 

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 EMI6.1 
 
<tb> Reaydrol <SEP> M.471 <SEP> 19,625 <SEP> parties
<tb> 
<tb> Bioxyde <SEP> de <SEP> titane <SEP> rutile <SEP> 1,625 <SEP> "
<tb> 
<tb> Bleu <SEP> Monastrul <SEP> LBX <SEP> 0,498 <SEP> "
<tb> 
<tb> Eau <SEP> 76,930 <SEP> "
<tb> 
<tb> Oxitol <SEP> 0,872 <SEP> "
<tb> t
<tb> Diaoétone-alcool <SEP> 0,450 <SEP> "
<tb> 
<tb> 100
<tb> 
   ,On   ajoute 3 parties de xylol. 



   Le récipient contenant cette peinture est relié comme étant la cathode et un petit panneau d'acier doux est relié comme étant l'anode. Une différence de potentiel de 20 volts, obtenue ' d'une batterie, est   appliquée pendant   deux minutes. Il se forme sur l'anode un dépôt qui, après rinçage à l'eau et cuisson pendant' une 1/2 heure à 275 F, est lisse et lustré et d'une couleur   uni- !   forme. 



   Dans une expérience similaire sans addition de xylol, le dépôt est abîmé par de nombreux petits cratères. 



   Le Resydrol   M.471   est une solution d'une combinaison   d' .   une résine de mélamine soluble dans l'eau et d'une résine   alkyde        soluble dens l'eau, contenant   66,6%   de matière non volatile. 



   Exemple 4 
A une portion de la peinture ayant la composition don- née à l'exemple 2, on ajoute 3% en poids d'acétate de n-butyle. 



   Le récipient contenant cette peinture est relié comme étant la cathode et un panneau en acier doux est relié comme étant l'anode. Lorsqu'une différence de potentiel de 24 volts est ap- pliquée pendant deux minutes, on obtient un dépôt qui, après un rinçage à l'eau et cuisson pendant une 1/2 heure à 350 F, a une épaisseur de 1,2 millième de pouce. 



   Au cours d'une expérience similaire sans addition d'a- cétate de butyle, on obtient un dépôt d'une épaisseur n'attei- gnant que 0,5 millième de pouce, oe dépôt étant abîmé par de nom- breux petits cratères. 

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   Au   cours   d'une expérienoe semblable en utilisant la peinture avec addition d'acétate de butyle, on obtient un dépôt d'une épaisseur de 0,5 millième de pouce lorsque la durée d'appli- cation de la différence de potentiel est réduite de 2 minutes à 30 secondes. Le dépôt est relativement exempt de cratères. 



   Dans une expérience similaire, dans laquelle on utilise de l'aoétate d'oxytol au lieu d'acétate de butyle, on ne rencon- tre aucun avantage, par rapport à l'expérience témoin ne prévoyant pas d'addition. L'acétate d'oxytol est l'acétate de l'éther mono- éthylique d'éthylène glyool. Il est soluble dans l'eau à un de- gré de plus de 20% à 20 C, tandis que l'acétate de butyle est so- luble dans l'eau à un degré inférieur   à   1% à 20 C. 



   Exemple 5 
A une portion de la peinture ayant la composition don-   née à   l'exemple 2, on ajoute 11% de naphta rectifié. Le réci- pient contenant cette peinture est relié comme étant la oathode et un panneau en acier doux est relié oomme étant l'anode. 



   Lorsqu'une différence de potentiel de 24 volta est ap- pliquée pendant 30 secondes, on obtient un dépôt qui, après rin- çage à l'eau et cuisson pendant une 1/2 heure à 350 F, a une é-   paiseeur   de 0,3 millième de pouce. 



   Au cours d'une expérience similaire sans addition te naphta reotifié, on obtient un dépôt n'ayant une épaisseur q,te      d'environ 0,1 millième de pouce, ce dépôt étant insuffisant jour ' cacher complètement le métal sous-jacent et étant d'un   brillint !     inférieur.   



   Exemple 6 
Un mélange ayant la composition suivante est contenu dans un récipient en fer   blano:   
Epok W.1760 100 parties 
Eau 900 parties 
Le "Epok W.1760" est une résine soluble dans l'eau pro-!      duite par la société British Resin Products Limited. 

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   Le récipient oontenant ce mélange est relié comme étant la cathode et un panneau en acier doux est relié comme étant l' anode. Lorsqu'une différence de potentiel de 24 volts est appli- quée pendant 2. 1/2 minutes, on obtient un dépôt qui, après rin- çage à l'eau et cuisson pendant 1/2 heure à 350 F, a une épais- seur de 0,2 millième de pouce. 



   Au mélange ci-avant, on ajoute alors 50 parties de "Al- phanol 79", qui est un mélange d'alcools aliphatiques primaires normaux et d'alcools aliphatiques primaires substituée par a-mé- thyle, avec certains alcools cycliques satures, oe mélange étant      produit par la Shell Chemical Company. Le "Alphanol 79" est so- luble dans l'eau à un degré inféreur à 0,1% et, lorsqu'il est   a-;   jouté au mélange ci-avant avec une agitation énergique, il est dispersé pour former une émulsion trouble. 



   Lorsqu'une différence de potentiel de 24 volts est ap- pliquée comme précédemment, on obtient un dépôt qui, après rinça- ge à l'eau et cuisson pendant une 1/2 heure à 350 F, a une épais- seur de 0,7 millième de pouce. 



   Au coure d'une expérience similaire, danslaquelle la , durée d'application de la même différence de potentiel est rédui- te à 30 secondes, on obtient un dépôt d'une épaisseur de 0,75 mil-   lième   de pouce, qui a un brillant supérieur au dépôt obtenu avant l'addition de "Alphanol 79". 



   REVENDICATIONS 
1. Un procédé de dépôt électrolytique d'un revêtement à la surface d'un objet, qui comprend l'immersion de l'objet dans un bain d'un agent de peinture pouvant être allongé à l'eau, con- tenant une résine synthétique soluble dans l'eau et un liquide or-   ganique   non miscible à l'eau ayant une solubilité dans l'eau ä 
20 C non supérieure à 5%, et le passage d'un courant électrique à travers ce bain, l'objet formant l'une des électrodes du oirouit électrique.

Claims

2. Un procédé suivant la revendication 1, dans lequel <Desc/Clms Page number 9> le liquide organique utilisé a une solubilité dans l'eau à 2000 non supérieure à 2%.

3. Un procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel l'agent de peinture contient de 1 à 12% en poids du liquide organique.

4. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel le liquide organique utilisé est un hydrocarbure.

5. Un procédé suivant la revendication 4, dans lequel l'hydrocarbure utilisé est un naphta rectifié.

6. Un procédé suivant la revendication 4, dans lequel l'hydrocarbure utilisé est du white-spirit.

7. Un procédé suivant la revendication 4, dans equel l'hydrocarbure utilisé est du xylol.

8. Un prooédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, dans lequel le liquide organique utilisé est de l'a- cétate de butyle normal.

9. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, dans lequel le liquide organique utilisé est un mé- lange d'alcools supérieurs.

10. Un prooédé de dépôt éleotrolytique, tel que décrit oi-avant, notamment dans les exemples donnée, 11. Un procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel l'objet revêtu est passé au four.

12. Objets lorsqu'ils ont été revêtus par le procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes.