BE512897A - - Google Patents

Description

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  "Compositions contenant des époxy éthers et des composés phosphorés " . 

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   L'invention concerne la préparation d'esters mixtes convenant àla formation de couches de protection sur des surfaces métalliques et en particulier, mais non exclusi- vement sur des surfaces consistant en totalité ou en   maje   re partie en aluminium,zinc et magnésium suivant   lebre   veb principal n  488.962 déposé le 11 mai 1949. 



   Lorsqu'on applique des couches sur des surfaces mé- talliques, on traite souvent dans la pratique la surface métallique par un produit initial connu dans le commerce sous le nom de "produit d'impression   décapant"(etch   pri- mer), puis on applique les couches ordinaires superficiel les,telles que les couches de fond et de peinture ou de vetnis, la couche d'impression servant à protéger le mé- tal contre la corrosion et aussi à réunir la couche super ficielle superposée au métal. 



   Les produits d'impression décapants actuellement en usage consistent en un polymère organique liquide, tel qu'un mélange d'alcool polyvinylique et de formaldéhy- de ou d'acétaldéhyde avec une solution aqueuse d'acide phosphorique.L'acide phosphorique doit être ajouté dans ces produits d'impression au composé polymère immédiate- ment avant de s'en servir et le mélange ainsi obtenu ne se conserve en bidons que pendant très peu de temps avant qu'il se gélifie et devienne inutilisable. 



     A   côté de ces produits d'impression décapants,on applique généralement des couches de fond industrielles pour protéger la surface du métal contre la corrosion. 



  Ces produits industriels ne contiennent normalement pas d'acide phosphorique,mais peuvent être appliqués sur une surface ayant déjà été traitée par l'acide phosphorique. 

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   Le brevet principal donne la description de produits résineux obtenus en faisant réagir un époxy éther avec l'acide phosphorique et en particulier celle d'une composi- tion anti-rouille qui consiste dans le produit de la réac- tion de l'acide orthophosphorique et d'un glycidyl éther con tenant en moyenne plus d 'un graupe époxy par molécule   @   et obtenu en faisant réagir une proportion comprise entre une et deux'proportions moléculaires d'épichlorhy-   dtine   avec une proportion moléculaire de   @is   (4-bydroxy- phényl)-2,2-propane et 10 % à 30 % en excès de la propor- tion stoichiométrique d'hydroxyde de sodium, puis en estérifiant ce produit de la réaction en le chauffant avec le méthyl ester d'un acide gras d'huile siccative en pré- sence de 0,1 % d'alcoolat de sodium .

   Une composition prépa- rée de cette manière ne contient sensiblement pas de grou- pe hydroxyle libre . 



   Le principal perfectionnement ou modification de l'in- vention faisant l'objet du brevet principal consiste à préparer un ester mixte en faisant réagir l'acide phospho- rique et un acide d'huile siccative avec un époxy   éther   d'un alcool polyvalent, de préférence l'éther qui résulte de la condensation d'un phénol polyvalent avec l'épichlor- hydrine ou la dichlorhydrine en présence d'un alcali en proportions choisies de façon que l'ester mixte ne contienne pas de groupe hydroxyle   libre#   ou   ntayant   pas réagi. 



   Suivant l'invention on applique sur les surfaces métalliques une couche d'impression qui consiste ou con- tient l'ester mixte ainsi obtenu . 



   De plus, l'invention concerne le produit d'impres- sion consistant ou contenant l'ester mixte précité. 



   Enfin elle concerne aussi les objets métalliques dont les surfaces sont recouvertes d'une couche du produit d'impression défini ci-dessus. 

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   Les surfaces protégées suivant l'invention possèdent une résistance satisfaisante à la corrosion st sont parfai- tement préparées en vue de l'application des couches su- perficielles ordinaires, de sorte que les produits d'im- pression suivant l'invention remplacent utilement les produits industriels connus ainsi que les produits d'im- 
 EMI4.1 
 /V7 0/)/-0-, ,/J r --, pression   de @.   



   Un des avantages des produits suivant l'invention consiste en ce qu'ils se conservent indéfiniment en bidons. 



   Les époxy éthers précités contiennent plusieurs groupes hydroxyle et époxy, qui se combinent avec les aci- des et à ce propos chaque groupe époxy équivaut à deux hydroxyle ; leur préparation fait l'objet de plusieurs brevets, outre le brevet prineipal , par exemple les brevets n  487.600,   488.097   et   490.162,.   



   Pour que l'ester mixte contienne des groupes hydroxy- le libres ou n'ayant pas réagi , on le prépare en faisant réagir avec l'époxy éther, de préférence par chauffage, une proportion d'acide inférieure à celle qui serait né- cessaire pour réagir avec tous les groupes époxyde et hydro- xyle de l'éther et est dite proportion équivalente d'acide. 



   On prépare de préférence l'ester mixte en faisant d'abord réagir le ou les acides d'huile siccatives avec l'époxy éther, Cette réaction s'effectue de façon à faire réagir avec l'éther une proportion comprise entre 0,4 et 0,8 de la proportion équivalente d'acide d'huile siccati- ve. La quantité d'acide réagissant dépend dans une certaine mesure de la nature de l'acide et de l'éther choisie ; dans certains cas la réaction avec une proportion comprise entre 0,4 et   0,7   équivalente d'acide donne satis- faction et dans d'autres on obtient de bons résul - 

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 tats avec une proportion comprise entre 0,5 et 0,8 équi- valents d'acide . Dans la plupart des cas la proportion choisie de préférence est comprise entre 0,5 et 0,7 équivalents d'acide .

   On obtient parfois de meilleurs résultats en ajoutant l'acide phosphorique peu de temps avant usage . 



   On a constaté qu'on obtient des résultats satisfai- sants avec une proportion d'acide phosphorique comprise entre 1% et 3 % en poids d'ester d'acide d'huile siccative. 



   Les acides d'huile siccative sont les acides déri- vés de l'huile de lin, de graine de soja, de périlla, de tanga, de noix et d'oiticica. On donne la-préférence dans certaines applications aux acides d'huile de ricin déshydratée . 



   L'acide phosphorique qu'on emploie est l'acide orthophosphorique H3PO4.Si o n le désire on peut incor- porer au produit d'impression suivant l'invention des pigments, tels que le chromate de zinc, et dans ce cas il est possible d'obtenir des résultats satisfaisants avec une couche d'impression du produit suivant l'inven- tion au lieu des couches de décapage et d'impression antérieurement appliquées. 



   Le produit suivant l'invention donne des résultats particulièrement satisfaisants lorsque la couche de surfa- ce est une couche de vernis ou. de peinture de résine alkyde. 



   Il donne de bons résultats sur une surface consistant en totalité ou en majeure partie en alumunium , zinc ou magnésium et est également utile sur des surfaces consis- tant en totalité ou en majeure partie en fer, cobalt nickel ou cuivre . 



   Les exemples suivants indiquent de quelle manière l'invention peut s'appliquer dans la pratique. 

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     Exemple 1 -   On prépare un glycidyl éther à partir du bis (4-hydroxyphényl) 2,2-propane et de l'épichlorhy- drine à peu près de la même manière que la résine A dé- cxite dans le brevet principal, Cet éther est un solide ayant les propriétés suivantes : 
Point de ramollissement   100 C   
Poids spécifique   (20 C/4 C)   1,154 175 gr. environ de l'éther sont nécessaires à l'estérifi- cation complète d'un poids moléculaire d'un gramme d'un acide organique par exemple 280 gr. d'acides gras à C18. 



   On estérifie cet éther avec des acides gras d'huile de ricin déshydratée de la manière suivante : 
On charge un mélange de 55   %   en poids d'éther et   45 %   en poids d'acides d'huile de ricin déshydratée dans une chaudière fermée et on commence le chauffage en atmosphère de gaz inerte . On met l'agitateur en marche à une température d'environ   121 C   et on continue le chauffage jusqu'à ce qu'une température de 260 C soit atteinte . On élimine l'eau de la réaction par le con- denseur au fur et à mesure de sa formation . On prélève des échantillons périodiquement et on détermine l'indice' d'acidité et la viscosité (50 parties en poids dissoutes xylène dans 100 parties en poids de xyléne). On continue à chauffer jusqu'à ce que l'indice d'acidité soit égal à 1,0 ou inférieur .

   Puis on arrête le chauffage et après refroidissement du mélange à 204 C, on dilue l'ester avec du xylène . 



   La solution d'ester dans le xylène ainsi obtenue contient   50 %   en poids d'ester . On fait réagir 70 par- ties en poids de cette solution dans le xylène avec 1 partie en poids d'acide phosphorique à 20 C, au bout de 48 heures une couche aqueuse se sépare et on l'élimine de façon à conserver l'ester mixte qu'on désire en solu- 

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 tion. 



   Cet ester mixte constitue un produit d'impression qu'on peut faire sécher à l'air en présence de 0,05 % de cobalt ou faire durcir d'une manière satisfaisante par cuisson à 149 C pendant 30 minutes . Les pellicules non pigmentées ainsi obtenues adhèrent fortement aux métaux, tels que l'acier et l'aluminium et résistant à une flexion sur un mandrin de 3,1 mm de diamètre sans rupture, tandis que des pellicules pigmentées avec du chromate de zinc ou de l'oxyde rouge de fer, la proportion entre le pigment et le liant étant de 2 : 1, appliquées sur des panneaux en acier et en aluminium résistent à   limmer-   sion dans l'eau (une partie des panneaux étant immergée et une partie exposée à l'air) pendant 8 semaines sans aucune manifestation de rupture . 



     Exemple 2 -   On prépare l'ester mixte en solution dans le xylène comme dans l'exemple 1. On incorpore du naphténate de cobalt à la solution de façon à obtenir une proportion en poids de cobalt de 0,04 % basé sur le poids de l'ester mixte . Puis on applique la solution au pinceau sur les deux faces d'un panneau de zinc et on la laisse sécher à l'air . On constate que la pellicule ainsi formée est flexible et adhère parfaitement au zinc. Le panneau recouvert de cette coucher subi les essais suivants. On fait tomber une bille en fer de 453 gr sur le panneau d'une hauteur de 30,4 cm sans rupture de là pellicule . 



   Puis on plonge le panneau dans une solution contenant 3   %   en poids de soude caustique pendant 90 jours à une température de 20 C, sans que la   surface/le   la pellicule ternisse ou que la pellicule se détache du panneau de zinc. Si on augmente la concentration de la soude caus- tique à 5   %,   la pellicule résiste de la même manière pen- dant 50 jours.

Claims (1)

1. RESUME A - Procédé de préparation d'un ester mixte sui- vant le brevet principal n 488. 962 du 11 mai 1949, caractérisé @ par les points suivants, séparément ou en combinaisons .

   1) On fait réagir un époxy éther d'un phénol poly- valent , contenant en moyenne plus d'un groupe époxy dans la molécule avec un acide d'huile siccative et l'acide phosphorique en proportions choisies de façon que l'ester contienne des groupes hydroxyle libres ou n'ayant pas réagi ; 2) L'époxy éther est un glycidyl éther de bis-(4-hy- droxyphény1)-2, 2-propane ; 3) On prépare le glycidyl éther en faisant réagir une proportion comprise entre une et deux proportions moléculaireAd'épichlorhydrine avec une proportion molécu- EMI8.1 laire de -is-4-hydroxyphényl)-,-propane et un excès de 10 % à 30 % par rapport à la proportion stoichiométri- que d'hydroxyde de sodium- ; 4) On fait réagir d'abord l'époxy éther avec l'acide d'huile siccative ;

   5) La proportion d'équivalent d'acide d'huile sicca- tive et d'époxy éther est comprise entre 0,4 et 0,8 ; 6) Cette proportion est comprise entre 0,5 et 0,7 ; 7) L'acide d'huile siccative est l'acide d'huile de ricin déshydratée ; 8) La proportion d'acide phosphorique est comprise entré 1% et 5 % en poids de l'ester d'acide d'huile sicca- tive formée au début ; B - Procédé d'impression d'une surface métallique , caractérisé en ce qu'on y applique une couche d'un ester mixte préparé par le procédé précité . <Desc/Clms Page number 9>

   C - A titre de produits industriels nouveaux : a) L'ester mixte préparé par le procédé précité ; b) Les objets métalliques dont la surface a été imprimée par le procède précité ; c) Une composition convenant à liimpression des surfaces métalliques et consistant enrincipe en ester mixte préparé par le procédé précité .