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dtaluminium à des compositions couvrantes, consistant en
une dispersion aqueuse d'un agent de formation d'une
pellicule.
En général, l'incorporation de pigments d'aluminium à des compositions couvrantes du type de dispersion dans l'eau donne lieu à des difficultés, car les
agents dits de mouillage qui sont considérés comme nécessaires pour permettre aux pigments métalliques de se disperser dans le véhicule aqueux, par exemple dans la dispersion aqueuse d'un agent de formation d'une pellicule,
font diminuer la résistance à l'action de 1?eau de la
pellicule couvrante finalement obtenus, en.formant ainsi
une couche qui ne donne pas satisfaction en ce qui con-
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etc.., et, dans certains cas, en ce qui concerne son aspect.
On sait que les pigments d'aluminium métalli-
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à-dire d'une pâte qui consiste en un mélange intime de .la poudre au pigment métallique lui-même avec un solvant d'hydrocarbure, tel que l'essence minérale, l'essence de naphte lourde, la térébenthine, etc... Suivant un procédé plus courant, on prépare des pigments dits de for-
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minium en présence d'un acide gras, tel que l'acide
stéarique, de sorte que la pâte de pigment ainsi obtenue contient aussi l'acide gras, généralement ou principalement sous forme de couche recouvrant les diverses parti-cules ou paillettes de métal. Les pâtes de pigments d'aluminium consistent dans un article connu dans le commerce et ont remplacé dans un grand nombre d'applications les pigments d'aluminium secs antérieurement utilisés. Ainsi qu'il est connu, on les incorpore facilement dans les compositions couvrantes à base d'huile de la nature des peintures, encres, etc.
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ration des pigments métalliques aux compositions consistant en une dispersion dans l'eau en particulier pour obtenir une dispersion efficace du pigment, tel qu'il est fourni soue forme de pâte, dans le milieu aqueux. Il est important, non seulement d'introduire des agents
<EMI ID=6.1> <EMI ID=7.1> ..positions couvrantes d'un usage commode, possédant des qualités satisfaisantes de permanence et de résistance <EMI ID=8.1>
désire. On a aussi constaté qu'en formant ainsi la composition en y incorporant le solvant organique tel qu'il existe dans la phase d'aluminium et en l'ajoutant de préférence pour faciliter la préparation, on obtient un mélange qui consiste en une émulsion d'huile dans l'eau et il a encore été décou.vert qu'une émulsion de
, cette nature a une importance particulière au point de
vue-des caractéristiques aqueuses précitées de la peinture ou autres compositions couvrantes.
On obtient donc, par la combinaison des actions exercées par l'agent tensio-actif sensiblement insoluble dans l'eau, par l'agent de couplage et par
l'agent émulsionnant auxiliaire précité, une dispersion . efficace de la poudre d'aluminium dans une composition couvrante qui consiste en une émulsion aqueuse ou autre dispersion d'un agent insoluble dans l'eau de formation d'une pellicule. La préparation ainsi obtenue contient de l'eau en phase continue, qui consiste dans l'agent de formation de la pellicule et la poudre d'aluminium en dispersion ou suspension uniformes de même que le liquide organique, par exemple une essence minérale ou autre sol-
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le dans l'eau, tandis que les particules de poudre métallique sont probablement retenues par les particules en, gouttelettes dispersées de la phase d'huile.,
Quoiqu'il semble théoriquement qu�on puisse incorporer... un pigment d'aluminium à des compositions couvrantes en dispersion aqueuse, en formant une émulsion d'eau dans l'huile, on constate que ces produits ne possèdent pas certaines propriétés avantageuses des substances couvrantes de ce type. On ne peut pas les diluer avec de l'eau et, au contraire, si on ajoute de l'eau, en admettant qu'elle puisse s'y disperser, elle paraît exercer un effet d'épaississement sur le mélange. De plus, il est impossible de débarrasser de la composi- . tion par lavage ou nettoyage les brosses, rouleaux d'application, récipients la contenant ou autres surfaces, avec de l'eau ou de simples milieux aqueux.
Au contraire, on remédie à toutes ces difficultés avec les compositions de l'invention, qui consistent en une émulsion d'huile dans l'eau et, cependant, au cours du séchage après application, on obtient une couche du pigment d'aluminium liée d'une manière efficace. Au cours du séchage, l'émulsion se brise, probablement après s'être d'abord transformée en émulsion d'eau dans l'huile. Dans tous les cas, la composition a pour effet ensuite de former une couche adhérente, extrêmement durable, des paillettes métalliques. Lorsque la composition et les conditions d'utilisation sont spécialement de nature à permettre à l'aluminium de former une couche continue, on peut aussi arriver à ce résultat d'une manière satisfaisante, si on le désire.
Ainsi qu'il a déjà été dit, une autre caractéristique particulièrement avantageuse des compositions de l'invention consiste dans leur résistance à l'action de l'eau, une fois sèches, c'est-à-dire qu'elles ne contiennent plus aucune substance soluble dans l'eau ou analogue, susceptible de faire diminuer la résistance de la pellicules l'action de l'eau. L'agent tensio-actif est en principe insoluble dans l'eau et, cependant, en combinaison avec les autres substances précitées, il
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l'huile ou de l'hydrocarbure ainsi que de l'émulsion des particules métalliques. L'agent de couplage est effectivement volatil et, par suite, ne subsiste pas'dans la couche sèche, tandis que l'agent émulsionnant auxiliaire, qui est un savon d'une base volatile, reprend la forme d'un acide gras sensiblement insoluble. On incorpore facilement ce dernier agent en ajoutant de l'ammoniaque, c'est-à-dire sous forme d'hydroxyde d'ammonium réagis- - sant avec l'acide stéarique ou autre acide gras, pouvant déjà se trouver, au moins en partie, dans la pâte de pig. ment métallique pour former un sel diacide gras et d'ammoniaque, par exemple le stéarate d'ammonium;, étant entendu qu'on peut ajouter des proportions équivalentes d'une substance ammoniacale telle que des dérivés d'ammoniaque.
La composition couvrante telle qu'elle est finalement préparée contient dans un savon d'ammonium mais, lorsqu'elle sèche, une fois appliquée, l'élément ammoniacal s'élimine, c'est-à-dire que le savon défini se . décompose par volatilisation de l'ammoniaque ou.616ment équivalent, en laissant subsister l'acide gras, en principe insoluble dans l'eau. Le solvant d'hydrocarbure lui-même se volatilise aussi lorsque la couche appliquée sèche, de même que l'eau dans laquelle les divers éléments sont émulsionnés ou dispersés. Par suite, la couche n'a pas tendance à se dissoudre, à se ramollir ou à s'affaiblir de toute autre manière en venant ensuite en contact avec lteau et elle forme une couche de finissage résistant à l'action de l'eau d'une manière
<EMI ID=11.1> fortement retenues.
Les perfectionnements de l'invention s'appli-
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dire contenant une poudre d'aluminium métallique en paillettes, à diverses compositions couvrantes dispersées dans l'eau, qui contiennent un ou plusieurs agents de formation de pellicules de nature, en principe; insoluble
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le peut être une résine naturelle ou synthétique ou une matière analogue, telle que divers produits polymères, du caoutchouc naturel et, en fait, n'importe quelle substance susceptible de se disperser sous forme de suspension ou d'émulsion dans l'eau et, une fois appliquée sur la surface qu'on désire, formant une pellicule ou couche adhérente sur cette surface par évaporation de l'eau. Dans certaines de ces compositions, telles que celles qui contiennent des résines d'esters acryliques dans lesquelles l'agent en suspension de formation de la pellicule peut être considéré comme étant, en principe, à l'état solide, la dispersion peut être désignée sous le nom de latex, tandis que d'autres matières qui contiennent un agent liquide ou contenant un liquide peuvent être défi-
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Un exemple de ce dernier type consiste en une émulsion aqueuse d'une alkyd résine dans un solvant organique.
D'autres exemples de compositions dites de latex sont les dispersions aqueuses de résines de styrène et de butadiène et de résine d'acétate de vinyle, qui sont chacune des substances polymères et constituent la phase dispersée du latex. Les latex et les émulsions de ces latex et autres substances sont très faciles à se <EMI ID=15.1>
les caractéristiques aqueuses avantageuses précitées. Le procédé de l'invention est destiné à incorporer un pigment d'aluminium dans n'importe quelle composition de base de cette nature, pouvant être considérée comme étant du type d'un latex ou d'une émulsion ou d'une combinaison quelconque, d'un produit intermédiaire ou de toute autre nature, qui contient une dispersion aqueuse d'une substance insoluble dans l'eau de formation d'une pellicule. On peut évidemment incorporer aussi d'autres substances, pigments ou colorants, lorsqu'on désire obtenir des caractéristiques correspondanteso
Les compositions couvrantes, pigmentées par de l'aluminium, ainsi obtenues, conviennent à diverses ap-
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tiques qui conviennent spécialement aux divers cas particuliers, ainsi qu'il est évident pour les spécialistes. Par exemple, on peut préparer des peintures métalliques de différents types, convenant aux travaux à l'intérieur ou à l'extérieur. Une/autre catégorie importante d'appli� cations consiste dans le papier ou substance analogue de couchage, c'est-à-dire dans la formation d�une surface métallique brillante pouvant recevoir de préférence une impression avec des encres spéciales ou ordinaires.
Les substances couvrantes préparées par le procédé de l'invention peuvent s'appliquer sur le papier et matières analogues par des procédés spéciaux, tels que le couchage dit par rouleau, tandis que des couches correspondants de la nature des peintures ou analogues peuvent être appliquées sur le bois, métal, maçonnerie ou autres sur-faces par des opérations ordinaires, par exemple au pin� ceau, à la brosse, au pistolet ou au rouleau à main, ' .. etc. Quoique, sous une forme annuellement courante .le
la pâte du pigment d'aluminium, la poudre d'aluminium soit traitée de façon à acquérir la propriété dite de formation d'une couche continue, l'invention s'applique aux pigments qui forment ou non des couches continues et représente en fait un perfectionnement intéressant en permettant d'obtenir des compositions à base aqueuse contenant de l'aluminium et formant des couches résistant d'une manière efficace à l'action de l'eau, quels que soient le type de pigment choisi et la couche continue effectivement obtenue.
Par suite, même si le composition ou son application sont tels que la couche continue ne se forme pas ou est incomplète (quoique dans certains cas on ait choisi un pigment dit de formation d'une couche continue), on fait acquérir des caractéristiques extrêmement importantes aux couches pigmentées par l'aluminium en ce qui concerne le pouvoir de protection, le pouvoir couvrant, etc...
D'autre part, on peut préparer des compositions par le procédé de l'invention susceptible de former des couches continues dans diverses conditions d'application, à l'encontre de certaines tentatives antérieures au moins en vue de former des couches continues avec des substances couvrantes en dispersion aqueuse contenant un pigment d'aluminium. On sait que l'expression "formation de couche continue" signifie que les diverses particules d'aluminium métallique en forme de paillettes ont tendance à monter jusque ou au voisinage de la surface extérieure de la pellicule, en se déposant en principe à plat-dans cette surface et formant une couche continue avec elle, de sorte que la couche finie à l'aspect d'une surface métallique, brillante, sensiblement continue.
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bases de latex) sur des surfaces absorbantes telles que le bois.ou le papier, on obtient une couche continue et brillante satisfaisante. Il semble actuellement que pour former des couches continues efficaces sur des surfaces non absorbantes (telles que celles de divers métaux) , il est préférable de faire passer la majeure partie ou la totalité du liant de résine, c'est-à-dire de l'agent de formation de la pellicule, dans la phase
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constitue un élément du latex comme dans les exemples précités. Dans ces conditions, de même que de préférence avec une proportion un peu plus forte du pigment d�aluminium� on a obtenu des couches continues satis- faisantes, appliquées sur des surfaces métalliques ou autres surfaces non absorbantes.
Il est facile de voir également que l'inven-
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passant à travers un tamis à mailles données, servant couramment à préparer les peintures ou couches analogues ou en particules plus fines qui servent à des applications spéciales, par exemple dans la préparation des en-
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ralement une poudre métallique dont les particules ont, en principe, la forme de paillettes et qui peuvent servir de pigment dans les compositions couvrantes.
<EMI ID=21.1> siste en un mélange de la poudre métallique avec des essences minérales ou un solvant d'hydrocarbure analogue 'tel qu'il est défini plus loin. Par exemple, une pâte de pigment d'aluminium ordinaire contient une proportion de 65 à 80 % de poudre d'aluminium en paillettes
et de 20 à 35 % d'essence minérale, le pourcentage de
ce dernier produit étant légèrement moindre pour tenir compte de la teneur en acide gras, s'il en existe. Par exemple, les produits en pâte désignés couramment sous le nom de pigments de formation de couches continues
et préparés par un procédé qui consiste à broyer la pou-. dre d'aluminium en présence d'un acide gras choisi,
tel que l'acide stéarique, contiennent généralement
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qu'il a déjà été dit, l'invention s'applique aux compositions couvrantes ne formant pas ou formant des couches continues, par exemple le pigment d'aluminium lui-même
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(ainsi qu'il est connu) ou, dans certaihs cas, les conditions d'utilisation peuvent faire perdre cette proprié� té à un pigment formant une couche continue.
Quoique l'invention dans une des acceptions importantes consiste en compositions couvrantes finies, une autre de ses caractéristiques concerne de nouvelles pâtes d'aluminium ou préparations analogues, qui contiennent des agents d'addition décrits plus loin et sont susceptibles de se mélanger avec des bases couvrantes en dispersions aqueuses pour former des préparations finies. Ces nouvelles compositions de pigments peuvent être mises sur le marché de la même manière que les pâtes de pigment métallique ectuelles, par exemple pour être vendues aux fabricants ou utilisateurs des peintures métalliques ou autres compositions couvrantes, de façon à préparer
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tion du pigment avec une peinture ou autre base appropriée. Par exemple, on peut incorporer à une préparation contenant de la poudre métallique en paillettes obtenue par broyage avec un acide gras ou en mélange avec un solvant d'hydrocarbure, l'agent tensio-actif précité ainsi que, si on le désire, l'agent de couplage. Cette préparation nous forme de pâte de pigment métallique modifiée peut être vendue pour être incorporée avec des substances couvrantes à base aqueuse, pour préparer
la composition finale à utiliser dans les travaux de peinture.
Le procédé perfectionné d�incorporation de pigment métallique aux compositions couvrantes en dispersions aqueuses peut s'effectuer avantageusement en plusieurs opérations en commençant par exemple par une pâte de pigment d'aluminium du type précité. Cette pâte
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sence minérale. Le procédé peut consister d'abord à pré. parer une pâte modifiée, c'est-à-dire à modifier la pâte en la mélangeant avec l'agent tensio-actif qui convient et encore mieux avec un supplément de solvant d'hydrocarbure. L'agent tensio-actif doit être soluble.dans l'huile et sensiblement insoluble dans l'eau, c'est-à-dire que sa solubilité dans l'eau ne doit pas dépasser environ 2%, mais il doit posséder certaines caractéristiques de compatibilité avec l'eau e-1 particulier telles qu'une solution diluée dans l'essence minérale ou composé analogue possédant une faible tension superficielle par rapport
à l'eau. _Le. solvant d'hydrocarbure additionnel sert à <EMI ID=26.1>
re plus générale, à la diluer de façon à faire augmenter sa fluidité et lui permettre de se combiner plus facilement avec la composition en dispersion aqueuse et
à former d'une manière plus efficace une émulsion pour y mettre les particules métalliques en suspension ou avec les gouttelettes d'huile dispersées (solvant d'hydrocarbure). Ainsi qu'il a déjà été dit, la pâte modifiée peut être mise sur le marché et, par suite, s'incorporer facilement aux compositions couvrantes finales. Lorsque la pâte modifiée contient le supplément de solvant d'hydrocarbure, on la désigne parfois sous le nom de "pâte réduite".
Un autre élément est l'agent dit de couplage, par exemple un composé de la catégorie des alcools et analogues, qui se mélange avec l'eau et l'huile. Ces agents de couplage sont connus dans la préparation des émulsions et ne caractérisent par leur solubilité mutuelle dans les phases d'eau et d'huile des émulsions.
Si on le désire, l'agent de couplage peut être incorporé à la pâte dite réduite, en formant ainsi une préparation plus complète et en ne laissant qu'un minimum d'éléments séparés à ajouter par le fabricant ou utilisa. teur pour préparer la composition finale. L'agent de couplage doit être relativement volatil, ainsi qu'on le verra plus loin.
La dernière opération du procédé consiste à mélanger la pâte réduite avec la résine ou autre agent de formation de la couche en dispersion aqueuse. Si l'agent de couplage n'a pas déjà été incorporé, on peut l'ajouter à ce moment. L'agent de formation de la couche ou de la pellicule lui-même est généralement fourni sous forme de latex ou d'émulsion et on le mélange avec la pâte réduite, de préférence après y avoir ajouté une certaine quantité d'eau supplémentaire, ainsi que L'agent de couplage. On incorpore aussi la substance ammoniacale, de préférence en l'ajoutant au véhicule
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sion de l'agent de formation de la pellicule, avant de combiner ce véhicule avec la pâte réduite. On agite à fond ou on traite mécaniquement de toute autre manière le mélange final contenant le latex de résine ou analogue, pour obtenir une combinaison uniforme et émulsionner d'une manière efficace l'huile qu'il contient. On obtient ainsi une composition couvrante de poudre d'aluminium à base de latex aqueux ou d'émulsion.
On a constaté que l'agent tensio-actif, relativement insoluble, l'agent de couplage et le savon à base volatile qui résulte de la combinaison du composé ammoniacal avec l'acide gras, coopèrent remarquablement
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l'eau, dans laquelle le pigment d'aluminium est uniformément dispersé et qui a encore l'avantage de former une dispersion extrêmement satisfaisante du pigment d'aluminium dans des peintures ou éléments analogues de ce type,, tout en conservant le caractère aqueux de la compo... sition et en obtenant cependant un produit qui, une fois appliqué, possède des propriétés satisfaisantes de ré-
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physiques satisfaisantes, telles qu'une grande résistance aux rayures, ou autre conséquence de la présente effective des particules métalliques. Les fonctions combinées remplies par ces diverses substances ressortent nettement des_.essais effectués, en particulier en ce qui con-cerne leur coopération dans la formation de l'émulsion d'huile dans l'eau qu'on désire.
Ainsi qu'il a déjà été dit;, l'agent tensioactif doit être soluble dans l'huile, sa solubilité ma-
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ralement pas environ 1 % et ses caractéristiques de tension superficielle doivent.être choisies de façon que la tension interfaciale d'une solution à 0,1 % de l'agent dans l'essence minérale ne dépasse pas environ
12 dynes/cm par rapport à l'eau. De préférence, la solubilité dans l'eau de l'agent est très faible,.par
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Des exemples importants des substances tensioactives qui constituent des agents de dispersion efficaces des pigments d'aluminium dans les compositions de l'invention sont des oxazolines sensiblement insolubles dans l'eau. Plus spécialement, ce sont des composés
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de préférence est représentée par la formule de constitution suivante :
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ment de la catégorie des atomes d'hydrogène et des groupes alkyle et hydroxyalkyle contenant 1 à 5 atomes de <EMI ID=35.1>
désigne un groupe hydroxy-alkyle de la nature précitée.
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qui peut.être choisie consiste en une 2-imidazoline substituée. Une catégorie à choisir de préférence de ces composés est représentée par la formule de constitution suivante-
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de la catégorie des atomes'd'hydrogène et des groupes alkyle contenant 1 à 5 atomes de carbone, et R6 désigne un groupe hydroxyalkyle contenant 1 à 5 atomes de carbone.
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no-4,1,2-triazole représentés par la formule suivante :
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groupes alkyle et alkényle contenant 12 à 22 atomes de carbone.
Les composés précités, qui sont des agents tensio-actifs du type convenant au procédé de l'invention, peuvent être définis d'une manière générale comme étant des composés azotés, tertiaires, hétérocycliques, dont le noyau comporte un substituant alkyle ou alkényle contenant 12 à 22 atomes de carbone, ainsi qu'un substituant additionnel contenant au moins un groupe polaire, tandis que les autres positions de substitution sont occupées par des atomes d'hydrogène ou des groupes alkyle de faible poids moléculaire contenant 1 à 5 atomes de carbone. Des exemples d'un groupe polaire approprié sont un groupe amino ou un groupe hydroxyalkyle contenant
1 à 5 atomes de carbone. En bref, ce composé comporte donc un noyau azoté, tertiaire, hétérocyclique, étant entendu que les principaux substituants significatifs consistent dans le groupe à longue Chaîne et dans le groupe polaire dont le premier fait acquérir au composé la solubilité dans l'huile qu'on désire $t le second
la compatibilité avec l'eau, telle qu'elle est représentée par la faible tension interfaciale de la solution dans l'huile avec l'eau, tandis que-la solubilité dans l'eau est sensiblement nulle. Il doit être bien entendu que, lorsqu'il est question de solubilité dans l'huile, il s'agit de la solubilité dans les solvants d'hydrocarbures, par exemple des types identifiés d'autre part.
Les composés des catégories précitées sont connus et peuvent se préparer par des procédés antérieurement décrits. Par exemple, on prépare des agents appropriés de.la catégorie de l'oxazoline en faisant réagir un composé amino-hydroxy approprié avec un acide gras approprié, en proportions sensiblement équimôlaires,
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lequel la chaîne alkyle ou alkényle représente le substituant R-, qu'on désire. Par exemple, une substance
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On a constaté que ces substances sont extrêmement efficaces et économiques dans les applications en question, en provoquant la dispersion du pigment d'aluminium dans des compositions couvrantes à base aqueuse. Une caractéristique spéciale de l'invention consiste,
en effet, à choisir des composés azotés tertiaires hétérocycliques' de la nature précitée, en proportions comprises entre environ 2 et environ 25 % en poids, basé sur le poids de l'aluminium contenu dans le pigment d'aluminium, pour les faire coopérer avec les autres substances et obtenir ainsi les compositions couvrantes qu'on désire.
Quelques exemples des agents tensio-actifs qui conviennent sont les suivants et sont désignés chacun par le nom d'une marque déposée, de façon à les identifier plus facilement.
Une oxazoline insoluble dans l'eau a été ci-
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de constitution de ce composé est la suivante
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Une autre oxazoline appropriée, insoluble dans l'eau, est la substance désignée par 2-oléyl-4,4-' dihydroxyméthyl-2-oxazoline obtenue en faisant réagir le tri-(hydroxyméthyl)-aminométhane avec l'égide oléique. Les caractéristiques de tension superficielle de ce composé sont comprises entre les limites indiquées
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tion. Sa formule de constitution est la suivante :
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le produit connu sous le nom d'Alkaterge T, qui est une oxazoline insoluble dans l'eau, de la catégorie précitée et paraît être au moins très analogue chimiquement au composé qui précède, convient également très bien.
Sa tension interfaciale est égale à 1,5 dyne par rapport à l'eau, pour une solution à 0,1 % dans l'essence minérale. Ce produit ainsi que l'Alkaterge C précité sont vendus par la "Commercial Solvents Corporation", de même qu'un autre produit approprié, l'Alkaterge 0, qui consiste en une 2-oxazoline substituée.
Un autre exemple d'un agent tensio-actif efficace dans le procédé de l'invention est connu sous le nom de "Agent 3577 Base", qui représente la catégorie précitée des triazols. Le composé spécifique est le
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<EMI ID=49.1> . dans l'essence minérale est de 2,4 dynes par rapport à l'eau. Sa formule de constitution est la suivante
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A titre d'exemple d'une imidazoline convenant au procédé de l'invention, on peut citer les produits
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ces produits, dont la tension interfaciale déterminée par les essais précités est inférieure à 1,0 dyne, con-
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la formule de constitution est la suivante :
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Ainsi qu'il a déjà été dit, il est important que le mélange de la composition couvrante finale contienne de l'ammoniaque dont la fonction consiste à former un savon à base volatile avec le ou les acides gras contenus dans la pâte métallique, par exemple provenant de l'opération de broyage. Les acides gras servent de lubrifiants dans ces opérations et, ainsi qu'il est con-nu, certains d'entre eux, par exemple lorsqu'ils recouvrent les particules métalliques au cours du broyage, 'coopèrent en leur faisant acquérir des caractéristiques de formation d'une couche continue. Si la poudre ou pâte métallique ne contient pas d'acide gras, il est né-
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vrantes de l'invention, de préférence en ajoutant cet acide gras à la poudre ou pâte métallique avant de la mélanger finalement avec la préparation de résine couvrante ou analogue en dispersion aqueuse. En fait, il paraît être avantageux, au moins dans certains cas, d'ajouter un supplément d'acide gras à la pâte métallique qui en contient déjà une certaine proportion. Les acides gras qui conviennent, incorporés ou ajoutés pour former le savon à base volatile qui contribue à former l'émulsion ou dispersion de l'invention, sont des alkyl et alkényl acides gras, qui contiennent 14 à 22 atomes de carbone dans la chaîne alkyle ou alkényle.
Des exem�. ples de ces acides sont l'acide stéarique, actuellement le plus couramment adopté dans la préparation des pâtes d'aluminium, ainsi que les acides tels que les acides oléique, laurique, myristique, béhénique, palmitique
et ricinoléique. La proportion totale de l'acide gras de la composition peut être comprise de préférence en-
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poids d'aluminium métallique contenu dans le pigment d'aluminium choisi.
La substance ammoniacale peut être fournie sous la forme la plus simple de l'ammoniaque ou d'hydroxyde d'ammonium ou sous forme d'un dérivé d'ammoniaque soluble dans l'eau et qui, une fois formé le sel de
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vés d'ammoniaque possédant les caractéristiques indiquées^ Ùne substance qui convient particulièrement, en ce qui concerne le prix et l'absence d'odeur ou de toxicité
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exemple l'hydroxyle d'ammonium, la morpholine, la méthyl� amine, etc., peuvent être classés dans la catégorie des substances ammoniacales ou des bases dérivées de l'ammoniaque. En général, la nature et la proportion de-la substance ammoniacale doivent être choisies de façon
que le pH de la composition finie soit au moins égal à environ 9, car il semble qu'un pH de cette valeur ou d'une valeur supérieure soit généralement nécessaire pour permettre au savon de se former. Ainsi qu'il a déjà été dit, l'addition d'ammoniaque a pour effet de faciliter la formation d'une émulsion (probablement en formant le savon ou sel soluble dans l'eau précité).
Une fois la couche appliquée et pendant qu'elle sèche, l'ammoniaque ou la morpholine s'évapore et l'acide gras reprend ainsi sa forme initiale relativement insoluble.
L'agent de couplage consiste, ainsi qu'il a déjà été_dit, en une substance soluble dans l'eau et dans l'huile. Il doit consister, pour la préparation des couches qui font principalement l'objet de l'invention, en un liquide organique de la catégorie des alcools, glycols, glycol-éthers et glycol-diéthers et en particulier en un agent distillant à une température inférieure à 200[deg.] C sous une pression de 760 mm Hg, dont la tension de vapeur est égale ou supérieure à 0,01 mm
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l'eau et les solvants d'hydrocarbures. Le terme "alcool'! doit être considéré comme désignant un alcool monovalent et les alcools et glycols sont ainsi désignés par alcools monovalehts et divalents. Un exemple d'un agent de
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d'éthylène glycol, dit "butyl cellosolve". Un exemple d'un composé très volatil est celui de l'alcool isopro-
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peur est de 40 mm à 20[deg.] C. Un exemple d'un agent de faible volatilité est l'éthylène glycol, qui bout à
197,1[deg.] C et dont la tension de vapeur est de 0,02 mm à
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monoéthyl ou diéthyl éther de diéthylène, diacétone alcool et l'alcool butylique tertiaire, qui sont tous liquides et s'évaporent pendant que sèche la couche appliquée de la nouvelle composition. Il semble, en général, que la proportion des agents de couplage doive être comprise entre environ 5 % et environ 15 % basée sur la teneur totale en eau de la composition couvrante finale, étant donné que la stabilité paraît avoir tendance à di-
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dis qu'une proportion sensiblement supérieure à 15 %
a tendance à provoquer la dispersion de l'agent de formation de la pellicule, c'est-à-dire à détruire la structure du latex ou de l'émulsion.
Les compositions de l'invention contiennent une huile de base, ainsi qu'il a déjà été dit, au moins du fait que la pâte de pigment métallique ordinaire en contient. Cependant, suivant une caractéristique spéciale de l'invention, on ajoute cette huile de base à
la poudre ou pâte métallique par exemple pour préparer la pâte dite réduite. Diverses phases d'huiles peuvent être choisies en particulier divers solvants d'hydrocarbures. Le choix d'une huile de base appropriée de ce type ne paraît pas avoir une importance'critique, mais le choix parmi plusieurs solvants liquides connus a plu-
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l'absence de toxicité, le prix, et de rendre une composition couvrante donnée plus facile à préparer. On choisit de préférence une essence de naphte lourde, solvante, de goudron de houille, par exemple telle qu'elle est identifiée par la spécification militaire des Etats-Unis
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peuvent être choisis sont les essences minérales (con-
sous
nues aussi le nom d'essence de pétrole), l'essence de térébenthine, le toluène (par exemple de la qualité industrielle en usage dans les peintures et vernis), le xylène (de la qualité industrielle dite essence de naphte solvante, en usage dans les peintures et vernis), les essences de naphte aliphatiques et aromatiques de pétrole et d'autres sortes de xylènes. Dans certains cas, le solvant d'hydrocarbure peut contenir en dissolution une substance résineuse, par exemple un plastifiant ou liant auxiliaire, ou en fait comme agent unique de formation de la pellicule à disperser dans le véhicule aqueux par formation d'une émulsion de l'huile d'hydrocarbures Dans tous les cas, le solvant sert d'agent de fluidification ou de dilution en rendant la pâte métallique plus fluide
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sion d'huile dans l'eau qu'on désire.
La proportion de l'agent de couplage qui convient est par exemple d'environ 5 parties de cet agent pour 1 partie en poids de l'agent tensio-actif insoluble dans l'eau, tandis que la proportion totale du solvant d'hydrocarbure qui convient (y compris celle que contient la pâte d'aluminium initiale) est d'environ 2 parties en poids pour 1 partie en poids d'aluminium métallique de la pâte. Ces proportions peuvent varier suivant les besoins.
<EMI ID=67.1>
nière l'invention peut être appliquée dans la pratiqua, les proportions étant, dans chaque cas, des proportions en poids.
EXEMPLE 1
Préparation de la composition du pigment d'aluminium.
On choisit une pâte de pigment d'aluminium
<EMI ID=68.1>
30 % d'essence minérale.., On mélange intimement 100 parties de cette pâte d'aluminium avec 10 parties en poids d'Alkaterge T. La pâte modifiée ainsi obtenue convient à la préparation des compositions couvrantes de l'invention et est dite dans certains des exemples qui suivent "pâte non réduite". Il doit être bien entendu que l'oxazoline substituée précitée peut être remplacée par d'au-
<EMI ID=69.1>
préparée comme l'indique l'exemple 1 avec 25 parties d'une résine de cétone alicyclique dissoute dans 75 parties d'essence de naphte solvante de goudron de houille, une résine convenant à cet effet consistant dans le pro-
<EMI ID=70.1>
L'addition de cette résine, qui constitue ainsi un liant supplémentaire au solvant d'hydrocarbure, est facultati-ve, mais si on l'ajoute elle peut consister en diverses
<EMI ID=71.1>
"pâte réduite".
Puis on prépare un véhicule de latex-de la manière suivante : On ajoute à 5 parties d'une solution de polyacrylate de sodium à 15 % de cette substance dans l'eau, par exemple la solution préparée par la "Borden Company" et désignée sous le nom de "Polyce
<EMI ID=72.1>
droxyde d'ammonium dont la proportion est suffisante pour que la composition reste alcaline, c'est-à-dire que
<EMI ID=73.1>
rate d'ammonium avec l'acide stéarique de la pâte d'alu.minium. On ajoute 200 parties d'eau et 50 parties de monobutyl éther d'éthylène glycol à titre d'agent de couplage, Enfin, on ajoute et on combine 160 parties de latex d'acétate de polyvinyle connu sous le nom de
<EMI ID=74.1>
Puis on prépare une. peinture finale en ajoutant le véhicule de latex à la pâte réduite en agitant. La peinture d'aluminium à base de latex ainsi obtenue appli�, quée sur des surfaces absorbantes (telles que des panneaux.-en bois) et servant aussi dans les essais des exem� ples 3 à 5 et 7) est brillante, à l'épreuve de l'eau et résiste aux rayures.
Le polyacrylate de sodium est un élément facul� tatif qui sert à faire augmenter la viscosité du véhicule de latex. Parmi d'autres agents d'épaississement qui peuvent être choisis, on peut citer la méthyl cellulose et la caséine ammoniacale.
EXEMPLE 3
On combine 33 parties de pâte non réduite,
<EMI ID=75.1>
l'Alkaterge T par l'Alkaterge C en mêmes proportions avec 6 parties d'alcool isopropylique à titre d'agent de couplage. On ajoute au mélange ainsi obtenu 20 parties
<EMI ID=76.1>
acrylique, c'est-à-dire du polymère en émulsion d'un ester d'acide acrylique, tel qu'en particulier le latex de résine d'ester d'acide acrylique connu sous le nom de
<EMI ID=77.1>
La peinture d'aluminium à base de latex ainsi obtenue pmssède les caractéristiques, à l'action de l'eau et aux rayures, de l'invention. On remarquera que, dans cet exemple, on n'a pas ajouté de supplément de solvant d'hydrocarbure et que le solvant de la pâte d'aluminium initiale constitue l'huile de base.
<EMI ID=78.1>
On prépare une pâte réduite en ajoutant 70 parties d'essence de naphte solvante de goudron de houille
<EMI ID=79.1>
dique l'exemple 1.
Puis on prépare un véhicule de latex de la manière suivante : On mélange 5 parties de la solution de
<EMI ID=80.1>
<EMI ID=81.1>
moniup pour maintenir le degré d'alcalinité qu'on désire, puis on ajoute le mélange à 200 parties d'eau contenant
50 parties d'alcool isopropylique à titre d'agent de couplage. Puis on combine le tout avec 120 parties du latex d'ester-d'acide acrylique précité (Rhoplex AC-33), puis on prépare une peinture en ajoutant le véhicule de latex en agitant à la pâte réduite.
EXEMPLE [pound]
On prépare une pâte réduite en combinant 100 parties de la pâte non réduite de l'exemple 1 avec 120 parties d'essence de naphte solvants de goudron de
<EMI ID=82.1>
(telle que le produit dit "Cumar VS" préparé par la "Barett Company of Kontreal) , cette dernière résine remplis., sant la même fonction que la résine de cétone alicyclique de l'exemple 2 et constituant ainsi une substance facultative qui sort de plastifiant supplémentaire et de liant auxiliaire.
Puis on prépare un véhicule de latex en ajoutant d'abord 5 parties de la solution de polyacrylate
(Polyce 296-DT) à 300 parties d'eau avec 2 parties d'hy-
<EMI ID=83.1>
d'agent de couplage, 50 parties de monobutyl éther d'éthylène glycol et on combine le tout avec 160 parties
<EMI ID=84.1>
on prépare une peinture finale en ajoutant le véhicule
de latex en agitant à la pâte réduite. Plus spécialement) ainsi que dans les autres exemples qui précèdent, on ajoute de préférence le véhicule de latex à la pâte par petites portions en agitant à fond après chaque addition. Puis on peint les panneaux d'essai avec les compositions finales des exemples 2 à 5 et on constate que les couches ainsi obtenues ne comportent pas de couches conti-
<EMI ID=85.1>
On prépare d'abord un pigment de pâte d'aluminium en broyant une poudre d'aluminium sans acide gras, c'est-à-dire en l'absence d'acide stéarique ou autre lu-brifiant de broyage ou agent de formation d'une couche continue. On obtient ainsi un pigment en pâte ne conte-
<EMI ID=86.1>
On transforme d'abord cette pâte spéciale en pâte réduite, en mélangeant 100 parties de la pâte avec
10 parties d'Alkaterge T, 3,2 parties d'acide stéarique
<EMI ID=87.1>
de houille.
Puis on prépare un véhicule de latex se composant de 4 parties de polyacrylate (Polyco 296 BT), 3
<EMI ID=88.1>
monium, 320 parties d'eau, 40 parties dthexylène glycol (à titre d'agent de couplage) et 128 parties du latex
de résine d'ester d'acide acrylique (Rhoplex AC-33). On combine la pâte réduite et le véhicule de latex comme dans les exemples précédents. La composition couvrante ainsi obtenue consiste, comme celle des autres exemples, en une émulsion satisfaisante d'huile dens l'eau, qui possède tous les avantages de l'invention. Il ressort de cet exemple que les résultats sont aussi bons lorsqu'on ajoute l'acide gras séparément, au lieu de l'incorporer dès le début eu cours du broyage de la poudre d'aluminium.
A titre de comparaison, des essais ont été effectués avec les mêmes substances et par le même procédé de préparation que dans l'exemple 6, mais en supprimant diverses de ces substances. Par exemple, si on supprime l'acide stéarique, la composition couvrante finale est une émulsion d'eau dans l'huile, et 1'émulsion d'huile dans l'eau ne peut pas être obtenue, probablement à cause de l'absence du savon d'ammonium. Si on supprime l'acide stéarique et l'agent de couplage, on
<EMI ID=89.1>
(Alkaterge T), on ne peut obtenir aucune émulsion dans le mélange final, qu'on ajoute ou non l'acide stéarique
<EMI ID=90.1>
EXEMPLE,. 7
La pâte de cet exemple est une pâte de pigment d'aluminium normale, telle que le produit connu sous le
<EMI ID=91.1>
Puis on prépare une pâte dite réduite en mélangeant 125 parties de pâte non réduite (décrite ci-dessus) avec 2 parties d'acide stéarique et 100 parties d'essence de naphte solvante de goudron de houille.
On prépare un véhicule de latex contenant 5 parties de la solution de polyacrylate (Polyco 296-BT),
<EMI ID=92.1>
400 parties d'eau, 50 parties d'hexylène glycol et 160 parties de latex d'ester d'acide acrylique (Rhoplex
<EMI ID=93.1>
la pâte réduite avec le véhicule de latex (comme dans les autres exemples), on obtient une composition couvrante satisfaisante, qui consiste en une émulsion d'huit le dans l'eau dans laquelle la poudre d'aluminium est parfaitement dispersée.
Des essais ont été aussi effectués avec la même
<EMI ID=94.1>
primant l'agent tensio-actif (Alkaterge) et en augmentant en même temps le. proportion d'acide- stéarique, c'està-dire à 12 parties d'acide pour 90 parties d'Alpsste
<EMI ID=95.1>
final avec le véhicule de latex. Si on effectue un essai analogue en remplaçant la majeure partie de l'acide stéarique ajouté par l'acide oléique (par exemple 2 parties d'acide stéarique et 10 parties d'acide oléique pour 90 parties d'Alpaste 310), on obtient, par le mélange final avec le véhicule de latex, une émulsion d'eau
<EMI ID=96.1>
désire d'huile dans lteau. Il ressort de ces résultats que, si on remplace l'agent tensio-actif insoluble dans l'eau par l'acide oléique, on n'obtient pas les résultats recherchés, quelque l'émulsification soit plus forte que si on le remplace par l'acide stéarique. Au cours de deux autres essais (en supprimant l'agent tensio-actif), on augmente légèrement la proportion d'ammoniaque, pour qu'il se forme sûrement un savon d'ammonium avec la plus forte quantité d'acide gras, mais ainsi qu'il vient d'être dit, on n'obtient pas la structure de l'émulsion qu'on désire.
<EMI ID=97.1>
de dispersion du pigment de la phase d'huile, qui con-. tient cet agent.
On prépare d'abord la même pâte de pigment d'aluminium préliminaire modifiée de l'exemple 7, dont ltagent tensio-actif consiste en Alkatorge T. Les par-ties étant en poids (comme partout ailleurs;)., on prépare une pâte réduite contenant 300 parties de pâte modifiée,
<EMI ID=98.1>
(50 % dans le xylol), 150 parties de vernis gras (Spéci- fication fédérale U.S. TT-V-119) et 120 parties d'essence de naphte solvante de goudron de houille. La résine
MS2 est une résine de cétone alicyclique vendue par la
<EMI ID=99.1>
in the German Surface Coating Industry", pp. 101 - 102, par S.R.W. Martin, J.D. Morgan & G. Weatherston, MarsAvril 1946, publié par B.I.O.S. 32 Bryanston Sq. Londres, W.l; Angleterre.
Le véhicule aqueux consiste simplement en
<EMI ID=100.1>
et 75 parties de monobutyl éther d'éthylène glycol (agent de couplage) et on obtient la composition finale en
<EMI ID=101.1>
ties de la. pâte dite réduite précitée, assez intimement pour obtenir l'émulsion qu'on désire. En préparant le produit, la substance de formation de la pellicule contenue dans la solution de résine et de vernis gras est en effet dissoute ou contenue dans le solvant d'hydrocarbure et, par suite, la dispersion aqueuse de cet exemple est l'émulsion d'huile dans l'eau préparée pour retenir le pigment métallique suivant l'invention. On obtient avec cette composition une couche continue satisfaisante et, par suite, un aspect brillant de l'aluminium,en l'appliquant sur des surfaces métalliques non absorbantes de même que sur des surfaces absorbantes.
<EMI ID=102.1>
compositions de l'invention permettent d'incorporer des 'pigments d'aluminium à de nombreux agents de formation de pellicule en dispersion aqueuse. D'autres exemples de ces agents sont donc : le latex.de résine de styrènebutadiène, tel que le "Dow 512-K" préparé par la t'Dow Chemical Company", un latex de polyvinyle tel que la "Bakélite WC-30" et une résine alkyde émulsionnable, telle que le "Synthemul 1504" préparé par la "Reichhold Cheinicals, Inc.".
La structure finale de toutes les compositions couvrantes finales de l'invention est celle d'une émulsion d'huile dans l'eau. Il peut arriver qu'au cours de l'addition du véhicule aqueux, qui peut consister dans un latex comme dans certains exemples, à la pâte réduite par petites portions, une émulsion d'eau dans l'huile
se forme d'abord, mais elle se transforme en émulsion d'huile dans l'eau qu'on désire en continuant à ajouter du véhicule.
Lorsqu'on applique.la composition couvrante, sous forme de peinture ou autre, sur un support, l'eau s'évapore ou est aspirée dans les pores d'un support poreux, tel que le bois ou le papier. Il résulte de cette diminution de la teneur en eau que l'émulsionsuspension se concentre jusqu'au point de se briser, peut-être en se transformant d'abord en émulsion d'eau dans l'huile et il semble qu'au moins dans certains cas, les solvants organiques deviennent aussi susceptibles d'agir librement sur les particules de résine du latex ou autre agent de formation de la pellicule, en faisant apparemment gonfler et en dissolvant les couches superficielles de ces particules, de sorte qu'elles adhèrent <EMI ID=103.1>
volatile équivalent, formé par la réaction de la substance ammoniacale, par exemple l'hydroxyle d'ammonium avec l'acide stéarique ou autre acide gras, se décompose en mettant l'ammoniaque en liberté et laissant l'acide gras à l'état, en principe, insoluble.
Les couches finales sèches résistent parfaitement aux taches, beaucoup mieux que les peintures ordinaires oléo-résineuses à l'aluminium. Elles résistent dans 2.' excellentes conditions à la formation de pustules à cause de l'adhérence des particules de résine ou analogues, qui est obtenue dans certains cas de la manière décrite, avec les paillettes métalliques. Elles résistent aussi parfaitement au lavage, car elles ne contiennent sensiblement pas d'agents solubles dans l'eau et la structure des pellicules est très serrée, qui résulte par exemple de la solution apparente des particules de résine acrylique ou analogue.
En fait, dans certains cas, les pellicules formées par séchage à l'air des peintures des exemples qui précèdent sont suffisamment à l'épreuve de l'eau pour résister au lavage avec de l'eau et du savon au bout d'une heure qu'elles ont été appliquées.
Les procédés et combinaisons d'agents précités de nouvelles pâtes de pigment d'aluminium et les compositions couvrantes de l'invention s'appliquent à d'autres pigments métalliques, par exemple à des poudres en paillettes de divers métaux, tels que le cuivre, laiton, nickel, acier inoxydable, fer, chrome, etc... et en fai-
<EMI ID = 1.1>
aluminum to covering compositions, consisting of
an aqueous dispersion of a formation agent
film.
In general, the incorporation of aluminum pigments into covering compositions of the water dispersion type gives rise to difficulties, since the
so-called wetting agents which are considered necessary to allow the metallic pigments to disperse in the aqueous vehicle, for example in the aqueous dispersion of a film-forming agent,
decrease the resistance to the action of water from the
covering film finally obtained, thus forming
a layer that does not give satisfaction in what con-
<EMI ID = 2.1>
etc. .., and in some cases regarding its appearance.
It is known that metallic aluminum pigments
<EMI ID = 3.1>
ie a paste which consists of an intimate mixture of the powder to the metal pigment itself with a hydrocarbon solvent, such as mineral spirits, heavy naphtha, turpentine, etc. According to a more common process, so-called form pigments are prepared.
<EMI ID = 4.1>
minium in the presence of a fatty acid, such as acid
stearic, so that the pigment paste thus obtained also contains the fatty acid, generally or mainly in the form of a layer covering the various particles or flakes of metal. Aluminum pigment pastes consist of an article known in the trade and have replaced the previously used dry aluminum pigments in a large number of applications. As is known, they are easily incorporated into oil-based covering compositions of the nature of paints, inks, etc.
<EMI ID = 5.1>
rationing the metallic pigments to compositions consisting of a dispersion in water in particular to obtain an efficient dispersion of the pigment, as supplied in paste form, in the aqueous medium. It is important, not only to introduce agents
<EMI ID = 6.1> <EMI ID = 7.1> .. covering positions for convenient use, having satisfactory qualities of permanence and resistance <EMI ID = 8.1>
longed for. It has also been observed that by thus forming the composition by incorporating therein the organic solvent as it exists in the aluminum phase and by adding it preferably to facilitate the preparation, a mixture is obtained which consists of an emulsion of oil in water and it was again discovered that an emulsion of
, this nature has a particular importance to the point of
view of the aforementioned aqueous characteristics of the paint or other covering compositions.
We therefore obtain, by the combination of the actions exerted by the surfactant substantially insoluble in water, by the coupling agent and by
the aforementioned auxiliary emulsifying agent, a dispersion. effective aluminum powder in a covering composition which consists of an aqueous emulsion or other dispersion of a water insoluble film forming agent. The preparation thus obtained contains water in a continuous phase, which consists of the film-forming agent and the aluminum powder in uniform dispersion or suspension as well as the organic liquid, for example mineral spirits or other sol. -
<EMI ID = 9.1>
le in water, while the metal powder particles are probably retained by the dispersed droplet particles of the oil phase.,
Although it seems theoretically that we can incorporate ... an aluminum pigment in covering compositions in aqueous dispersion, by forming a water-in-oil emulsion, it is found that these products do not have certain properties. advantageous covering substances of this type. They cannot be diluted with water and, on the contrary, if water is added, assuming that it can disperse therein, it appears to exert a thickening effect on the mixture. In addition, it is impossible to get rid of the composi-. tion by washing or cleaning the brushes, application rollers, containers containing them or other surfaces, with water or simple aqueous media.
On the contrary, all these difficulties are overcome with the compositions of the invention, which consist of an oil-in-water emulsion and, however, during the drying after application, a layer of the bound aluminum pigment is obtained. in an efficient manner. During drying, the emulsion breaks up, probably after first turning into a water-in-oil emulsion. In all cases, the composition then has the effect of forming an adherent, extremely durable layer of metallic flakes. When the composition and conditions of use are especially such as to allow the aluminum to form a continuous layer, this can also be achieved in a satisfactory manner, if desired.
As has already been said, another particularly advantageous characteristic of the compositions of the invention consists in their resistance to the action of water, once dry, that is to say that they no longer contain no water-soluble substance or the like, capable of reducing the resistance of the film to the action of water. The surfactant is in principle insoluble in water and, however, in combination with the other substances mentioned above, it
<EMI ID = 10.1>
oil or hydrocarbon as well as emulsion of metal particles. The coupling agent is effectively volatile and therefore does not remain in the dry layer, while the auxiliary emulsifying agent, which is a soap of a volatile base, takes the form of a substantially insoluble fatty acid. . The latter agent is easily incorporated by adding ammonia, that is to say in the form of ammonium hydroxide reacting with stearic acid or other fatty acid, which may already be present, at least in part, in the dough of pig. ment metal to form a fatty diacid and ammonia salt, for example ammonium stearate ;, it being understood that one can add equivalent proportions of an ammoniacal substance such as derivatives of ammonia.
The covering composition as it is finally prepared contains in an ammonium soap but, when it dries, once applied, the ammoniacal element is eliminated, that is to say the defined soap is. decomposes on volatilization of ammonia or the equivalent, leaving the fatty acid, which is in principle insoluble in water. The hydrocarbon solvent itself also volatilizes when the applied layer dries, as does the water in which the various elements are emulsified or dispersed. As a result, the layer does not tend to dissolve, soften or otherwise weaken upon subsequent contact with water and forms a topcoat resistant to the action of water. 'one way
<EMI ID = 11.1> strongly held.
The improvements of the invention apply
<EMI ID = 12.1>
say containing a metallic aluminum powder in flakes, to various covering compositions dispersed in water, which contain one or more film-forming agents of nature, in principle; insoluble
<EMI ID = 13.1>
the may be a natural or synthetic resin or the like, such as various polymeric products, natural rubber, and indeed any substance capable of dispersing as a suspension or emulsion in water and, when applied to the desired surface, forming a film or adherent layer on this surface by evaporation of water. In some of these compositions, such as those which contain acrylic ester resins in which the suspended film-forming agent can be considered to be, in principle, in the solid state, the dispersion can be referred to as the name latex, while other materials which contain a liquid agent or contain a liquid may be defined
<EMI ID = 14.1>
An example of the latter type consists of an aqueous emulsion of an alkyd resin in an organic solvent.
Other examples of so-called latex compositions are the aqueous dispersions of styrene and butadiene resins and of vinyl acetate resin, which are each of the polymeric substances and constitute the dispersed phase of the latex. Latexes and emulsions of these latexes and other substances are very easy to remove <EMI ID = 15.1>
the aforementioned advantageous aqueous characteristics. The process of the invention is intended to incorporate an aluminum pigment into any base composition of this nature, which may be considered to be of the type of a latex or of an emulsion or of any combination, an intermediate or any other kind, which contains an aqueous dispersion of a water-insoluble substance forming a film. It is obviously also possible to incorporate other substances, pigments or dyes, when it is desired to obtain corresponding characteristics.
The covering compositions pigmented with aluminum thus obtained are suitable for various applications.
<EMI ID = 16.1>
ticks which are especially suited to various special cases, as is evident to specialists. For example, metallic paints of different types can be prepared, suitable for indoor or outdoor work. Another important category of app is / # 65533; cations consists in the paper or the like coating, that is, in the formation of a shiny metallic surface which can preferably be printed with special or ordinary inks.
The covering substances prepared by the process of the invention can be applied to paper and the like by special processes, such as so-called roll coating, while corresponding layers of the nature of paints or the like can be applied to. wood, metal, masonry or other surfaces by ordinary operations, for example with pine � water, brush, spray gun or hand roller, etc. Although, in an annually current form.
the paste of the aluminum pigment, the aluminum powder is treated so as to acquire the so-called property of forming a continuous layer, the invention applies to pigments which may or may not form continuous layers and in fact represent a interesting improvement by making it possible to obtain aqueous-based compositions containing aluminum and forming layers which effectively resist the action of water, whatever the type of pigment chosen and the continuous layer effectively obtained .
Therefore, even if the composition or its application is such that the continuous layer does not form or is incomplete (although in some cases a so-called continuous layer formation pigment has been chosen), extremely important characteristics are acquired. to layers pigmented by aluminum with regard to protective power, covering power, etc.
On the other hand, it is possible to prepare compositions by the process of the invention capable of forming continuous layers under various conditions of application, contrary to certain previous attempts at least with a view to forming continuous layers with substances. covering in aqueous dispersion containing an aluminum pigment. It is known that the expression "continuous layer formation" means that the various metallic aluminum particles in the form of flakes tend to rise to or near the outer surface of the film, usually settling flat in the film. this surface and forming a continuous layer with it, so that the finished layer has the appearance of a metallic, shiny, substantially continuous surface.
<EMI ID = 17.1>
latex bases) on absorbent surfaces such as wood or paper, a satisfactory continuous and glossy coating is obtained. It currently appears that in order to form effective continuous layers on non-absorbent surfaces (such as those of various metals), it is preferable to pass most or all of the resin binder, i.e. 'film-forming agent, in the phase
<EMI ID = 18.1>
constitutes an element of the latex as in the aforementioned examples. Under these conditions, as well as preferably with a somewhat higher proportion of the aluminum pigment � Satisfactory continuous coats have been obtained, applied to metal or other non-absorbent surfaces.
It is easy to see also that the invention
<EMI ID = 19.1>
passing through a sieve of given mesh, commonly used in the preparation of paints or similar coats or in finer particles which serve for special applications, for example in the preparation of en-
<EMI ID = 20.1>
Rally a metallic powder whose particles have, in principle, the form of flakes and which can be used as pigment in the covering compositions.
<EMI ID = 21.1> consists of a mixture of the metal powder with mineral spirits or a similar hydrocarbon solvent 'as defined below. For example, ordinary aluminum pigment paste contains 65-80% flake aluminum powder
and from 20 to 35% mineral spirits, the percentage of
the latter product being slightly less to take account of the fatty acid content, if any. For example, paste products commonly referred to as continuous layer forming pigments
and prepared by a method of grinding the louse. dre of aluminum in the presence of a chosen fatty acid,
such as stearic acid, generally contain
<EMI ID = 22.1>
as has already been said, the invention applies to covering compositions which do not form or form continuous layers, for example the aluminum pigment itself
<EMI ID = 23.1>
(as is known) or, in some cases, the terms of use may cause this property to be lost � ty to a pigment forming a continuous layer.
Although the invention in one of the important meanings consists of finished covering compositions, another of its characteristics relates to new aluminum pastes or similar preparations, which contain addition agents described below and are capable of mixing with bases. covering in aqueous dispersions to form finished preparations. These new pigment compositions can be marketed in the same way as ectual metallic pigment pastes, for example to be sold to manufacturers or users of metallic paints or other covering compositions, so as to prepare
<EMI ID = 24.1>
tion of the pigment with a paint or other suitable base. For example, one can incorporate in a preparation containing metallic powder in flakes obtained by grinding with a fatty acid or in admixture with a hydrocarbon solvent, the above-mentioned surfactant as well as, if desired, the coupling agent. This preparation forms us as a modified metallic pigment paste can be sold to be incorporated with water-based covering substances, to prepare
the final composition to be used in painting work.
The improved process for incorporating metallic pigment into covering compositions in aqueous dispersions can advantageously be carried out in several operations, starting for example with an aluminum pigment paste of the aforementioned type. This paste
<EMI ID = 25.1>
mineral sence. The method may consist first of pre. trimming a modified paste, i.e. modifying the paste by mixing it with the appropriate surfactant and even better with additional hydrocarbon solvent. The surfactant should be soluble in oil and substantially insoluble in water, that is, its solubility in water should not exceed about 2%, but it should have certain characteristics compatibility with particular e-1 water such as a dilute solution in mineral spirits or the like having a low surface tension compared to
at the water. _The. additional hydrocarbon solvent is used for <EMI ID = 26.1>
more generally, to dilute it so as to increase its fluidity and allow it to combine more easily with the composition in aqueous dispersion and
more effectively forming an emulsion to suspend the metal particles therein or with the dispersed oil droplets (hydrocarbon solvent). As has already been said, the modified paste can be placed on the market and, therefore, easily incorporated into the final covering compositions. When the modified paste contains the additional hydrocarbon solvent, it is sometimes referred to as "reduced paste".
Another element is the so-called coupling agent, for example a compound from the category of alcohols and the like, which mixes with water and oil. These coupling agents are known in the preparation of emulsions and are not characterized by their mutual solubility in the water and oil phases of the emulsions.
If desired, the coupling agent can be incorporated into the so-called reduced paste, thereby forming a more complete preparation and leaving only a minimum of separate elements to be added by the manufacturer or user. tor to prepare the final composition. The coupling agent should be relatively volatile, as will be seen later.
The last step of the process consists in mixing the reduced paste with the resin or other agent for forming the layer in aqueous dispersion. If the coupling agent has not already been incorporated, it can be added at this time. The diaper or film forming agent itself is usually supplied as a latex or emulsion and mixed with the reduced paste, preferably after adding some additional water thereto, thus as the coupling agent. The ammoniacal substance is also incorporated, preferably by adding it to the vehicle
<EMI ID = 27.1>
release of the film forming agent, before combining this vehicle with the reduced paste. The final mixture containing the resin latex or the like is thoroughly stirred or otherwise mechanically treated to obtain a uniform combination and to effectively emulsify the oil therein. A covering composition of aluminum powder based on aqueous latex or emulsion is thus obtained.
It has been found that the relatively insoluble surfactant, the coupling agent and the volatile-based soap which results from the combination of the ammoniacal compound with the fatty acid, cooperate remarkably
<EMI ID = 28.1>
water, in which the aluminum pigment is uniformly dispersed and which has the further advantage of forming an extremely satisfactory dispersion of the aluminum pigment in paints or the like of this type, while retaining the aqueous character of composition and yet obtaining a product which, once applied, has satisfactory resistance properties.
<EMI ID = 29.1>
satisfactory physical properties, such as high scratch resistance, or other consequence of the actual presence of metal particles. The combined functions performed by these various substances emerge clearly from the tests carried out, in particular with regard to their cooperation in the formation of the oil-in-water emulsion that is desired.
As has already been said ;, the surfactant must be soluble in oil, its solubility ma-
<EMI ID = 30.1>
usually not about 1% and its surface tension characteristics should be chosen so that the interfacial tension of a 0.1% solution of the agent in mineral spirits does not exceed about
12 dynes / cm relative to water. Preferably, the water solubility of the agent is very low, .par
<EMI ID = 31.1>
Important examples of the surfactants which constitute effective dispersing agents for aluminum pigments in the compositions of the invention are substantially water-insoluble oxazolines. More specifically, they are compounds
<EMI ID = 32.1>
preferably is represented by the following constitution formula:
<EMI ID = 33.1>
<EMI ID = 34.1>
ment from the category of hydrogen atoms and alkyl and hydroxyalkyl groups containing 1 to 5 atoms of <EMI ID = 35.1>
denotes a hydroxyalkyl group of the above-mentioned nature.
<EMI ID = 36.1>
which may be chosen is a substituted 2-imidazoline. A preferred class of these compounds is represented by the following constitutional formula-
<EMI ID = 37.1>
<EMI ID = 38.1>
from the category of hydrogen atoms and alkyl groups containing 1 to 5 carbon atoms, and R6 denotes a hydroxyalkyl group containing 1 to 5 carbon atoms.
<EMI ID = 39.1>
no-4,1,2-triazole represented by the following formula:
<EMI ID = 40.1>
<EMI ID = 41.1>
alkyl and alkenyl groups containing 12 to 22 carbon atoms.
The aforementioned compounds, which are surfactants of the type suitable for the process of the invention, can be defined in a general manner as being nitrogenous, tertiary, heterocyclic compounds, the ring of which comprises an alkyl or alkenyl substituent containing 12 at 22 carbon atoms, as well as an additional substituent containing at least one polar group, while the other substitution positions are occupied by hydrogen atoms or low molecular weight alkyl groups containing 1 to 5 carbon atoms. Examples of a suitable polar group are an amino group or a hydroxyalkyl group containing
1 to 5 carbon atoms. In short, this compound therefore comprises a nitrogenous, tertiary, heterocyclic ring, it being understood that the main significant substituents consist of the long chain group and of the polar group, the first of which causes the compound to acquire the solubility in oil which is want $ t the second
compatibility with water, as represented by the low interfacial tension of the solution in oil with water, while the solubility in water is substantially zero. It should be understood, of course, that when it comes to solubility in oil, it is a question of solubility in hydrocarbon solvents, for example of the types identified on the other hand.
Compounds of the above categories are known and can be prepared by previously described methods. For example, suitable agents of the oxazoline class are prepared by reacting a suitable amino-hydroxy compound with a suitable fatty acid in substantially equimolar proportions.
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wherein the alkyl or alkenyl chain is the desired R- substituent. For example, a substance
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These substances have been found to be extremely effective and economical in the applications in question, causing dispersion of the aluminum pigment in water-based covering compositions. A special feature of the invention consists,
in fact, to choose heterocyclic tertiary nitrogen compounds of the aforementioned nature, in proportions of between approximately 2 and approximately 25% by weight, based on the weight of the aluminum contained in the aluminum pigment, in order to make them cooperate with other substances and thus obtain the desired covering compositions.
Some examples of suitable surfactants are as follows and are each designated by the name of a registered trademark, in order to be more easily identified.
A water insoluble oxazoline has been shown to
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constitution of this compound is as follows
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Another suitable, water-insoluble oxazoline is the substance designated 2-oleyl-4,4- 'dihydroxymethyl-2-oxazoline obtained by reacting tri- (hydroxymethyl) -aminomethane with oleic aegid. The surface tension characteristics of this compound are within the stated limits
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tion. Its constitution formula is as follows:
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the product known as Alkaterge T, which is a water insoluble oxazoline of the above class and appears to be at least very chemically analogous to the above compound, is also very suitable.
Its interfacial tension is equal to 1.5 dyne with respect to water, for a 0.1% solution in mineral spirits. This product as well as the above-mentioned Alkaterge C are sold by the "Commercial Solvents Corporation", as are another suitable product, Alkaterge 0, which consists of a substituted 2-oxazoline.
Another example of a surfactant effective in the process of the invention is known as "Agent 3577 Base", which represents the above class of triazols. The specific compound is
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<EMI ID = 49.1>. in mineral spirits is 2.4 dynes relative to water. Its constitution formula is as follows
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By way of example of an imidazoline suitable for the process of the invention, mention may be made of the products
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these products, of which the interfacial tension determined by the aforementioned tests is less than 1.0 dyne, con-
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the constitution formula is as follows:
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As has already been said, it is important that the mixture of the final covering composition contains ammonia, the function of which is to form a volatile-based soap with the fatty acid (s) contained in the metal paste, for example from the grinding operation. Fatty acids serve as lubricants in these operations and, as is known, some of them, for example when they coat the metal particles during grinding, cooperate in making them acquire forming characteristics. of a continuous layer. If the metallic powder or paste does not contain fatty acid, it is necessary
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of the invention, preferably by adding this fatty acid to the metallic powder or paste before finally mixing it with the preparation of covering resin or the like in aqueous dispersion. In fact, it appears to be advantageous, at least in some cases, to add an additional fatty acid to the metallic paste which already contains a certain proportion of it. The fatty acids which are suitable, incorporated or added to form the volatile-based soap which helps to form the emulsion or dispersion of the invention, are alkyl and alkenyl fatty acids, which contain 14 to 22 carbon atoms in the alkyl chain. or alkenyl.
Some examples. Most of these acids are stearic acid, currently the most commonly adopted in the preparation of aluminum pastes, as well as acids such as oleic, lauric, myristic, behenic, palmitic acids
and ricinoleic. The total proportion of the fatty acid in the composition can preferably be comprised between
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weight of metallic aluminum contained in the selected aluminum pigment.
The ammoniacal substance can be supplied in the simplest form of ammonia or ammonium hydroxide or as a derivative of ammonia soluble in water and which, once formed the salt of
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ves of ammonia possessing the characteristics indicated ^ Ùa substance which is particularly suitable with regard to price and absence of odor or toxicity
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example ammonium hydroxyl, morpholine, methyl � amine, etc., can be classified under the category of ammoniacal substances or bases derived from ammonia. In general, the nature and the proportion of the ammoniacal substance must be chosen so
that the pH of the finished composition is at least about 9, since it appears that a pH of this value or higher is generally necessary to allow soap to form. As has already been said, the addition of ammonia has the effect of facilitating the formation of an emulsion (probably by forming the aforementioned soap or water-soluble salt).
Once the layer is applied and while it dries, the ammonia or morpholine evaporates and the fatty acid thus returns to its initial relatively insoluble form.
The coupling agent consists, as already mentioned, of a substance soluble in water and in oil. It must consist, for the preparation of the layers which are mainly the subject of the invention, of an organic liquid from the category of alcohols, glycols, glycol-ethers and glycol-diethers and in particular of an agent distilling at a lower temperature. at 200 [deg.] C under a pressure of 760 mm Hg, the vapor pressure of which is equal to or greater than 0.01 mm
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water and hydrocarbon solvents. The term "alcohol" should be taken to mean a monovalent alcohol and alcohols and glycols are thus referred to as monovalent and divalent alcohols.
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ethylene glycol, called "butyl cellosolve". An example of a very volatile compound is that of isopro- alcohol.
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fear is 40 mm at 20 [deg.] C. An example of a low volatility agent is ethylene glycol, which boils at
197.1 [deg.] C and whose vapor pressure is 0.02 mm at
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monoethyl or diethyl ether of diethylene, diacetone alcohol and tertiary butyl alcohol, all of which are liquid and evaporate as the applied layer of the new composition dries. In general, it appears that the proportion of the coupling agents should be between about 5% and about 15% based on the total water content of the final covering composition, since the stability appears to tend to decrease.
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say that a proportion significantly greater than 15%
tends to cause dispersion of the film-forming agent, i.e. to destroy the structure of the latex or emulsion.
The compositions of the invention contain a base oil, as already stated, at least because the ordinary metallic pigment paste contains it. However, according to a special feature of the invention, this base oil is added to
metallic powder or paste, for example to prepare the so-called reduced paste. Various oil phases can be chosen, in particular various hydrocarbon solvents. The choice of a suitable base oil of this type does not appear to be of critical importance, but the choice among several known liquid solvents has
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the absence of toxicity, the price, and to make a given covering composition easier to prepare. A heavy, solvent, coal tar gasoline, for example as identified by the United States military specification, is preferably chosen.
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can be chosen are mineral spirits (con-
under
nues also the name of petroleum gasoline), turpentine, toluene (for example of industrial grade in use in paints and varnishes), xylene (of industrial grade known as solvent naphtha petrol, in use in paints and varnishes), aliphatic and aromatic petroleum naphtha essences and other kinds of xylenes. In some cases, the hydrocarbon solvent may contain in solution a resinous substance, for example an auxiliary plasticizer or binder, or in fact as the sole film-forming agent to be dispersed in the aqueous vehicle by forming an emulsion of the oil. 'hydrocarbon oil In all cases, the solvent serves as a fluidifying or diluting agent, making the metallic paste more fluid
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sion of oil in the water desired.
The proportion of the suitable coupling agent is, for example, about 5 parts of this agent per 1 part by weight of the water-insoluble surfactant, while the total proportion of the hydrocarbon solvent which suitable (including that contained in the initial aluminum paste) is about 2 parts by weight to 1 part by weight of metallic aluminum in the paste. These proportions can vary according to the needs.
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However, the invention can be applied in practice, the proportions being, in each case, proportions by weight.
EXAMPLE 1
Preparation of the composition of the aluminum pigment.
We choose an aluminum pigment paste
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30% mineral spirits .. 100 parts of this aluminum paste are intimately mixed with 10 parts by weight of Alkaterge T. The modified paste thus obtained is suitable for the preparation of the covering compositions of the invention and is said in some of the examples which follow "unreduced paste". It should be understood that the aforementioned substituted oxazoline can be replaced by other
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prepared as shown in Example 1 with 25 parts of an alicyclic ketone resin dissolved in 75 parts of coal tar solvent naphtha gasoline, a resin suitable for this purpose consisting of the pro
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The addition of this resin, which thus constitutes an additional binder to the hydrocarbon solvent, is optional, but if it is added it can consist of various
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"reduced paste".
Then a latex vehicle is prepared as follows: To 5 parts of a 15% sodium polyacrylate solution of this substance in water, for example the solution prepared by the "Borden Company" and designated under the name of "Polyce
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ammonium hydroxide in sufficient proportion to keep the composition alkaline, that is to say
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ammonium spleen with stearic acid from aluminum paste. 200 parts of water and 50 parts of ethylene glycol monobutyl ether are added as a coupling agent. Finally, 160 parts of polyvinyl acetate latex known as polyvinyl acetate latex known as
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Then we prepare one. final painting by adding the latex vehicle to the reduced paste while stirring. The latex-based aluminum paint thus obtained applied to absorbent surfaces (such as wood panels) and also used in the tests of exem. ples 3 to 5 and 7) is shiny, waterproof and scratch resistant.
Sodium polyacrylate is a facul � tative which serves to increase the viscosity of the latex vehicle. Among other thickening agents which may be chosen, mention may be made of methyl cellulose and ammoniacal casein.
EXAMPLE 3
Combine 33 parts of unreduced dough,
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Alkaterge T by Alkaterge C in the same proportions with 6 parts of isopropyl alcohol as coupling agent. 20 parts are added to the mixture thus obtained.
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acrylic, i.e. the emulsion polymer of an acrylic acid ester, such as in particular the acrylic acid ester resin latex known as
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The latex-based aluminum paint thus obtained has the characteristics, to the action of water and to scratches, of the invention. Note that in this example, no additional hydrocarbon solvent was added and that the solvent for the initial aluminum paste constitutes the base oil.
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A reduced paste is prepared by adding 70 parts of coal tar solvent naphtha gasoline
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dique example 1.
Then a latex vehicle is prepared as follows: 5 parts of the solution of
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moniup to maintain the desired degree of alkalinity, then the mixture is added to 200 parts of water containing
50 parts of isopropyl alcohol as a coupling agent. Then the whole is combined with 120 parts of the above acrylic acid ester latex (Rhoplex AC-33), then a paint is prepared by adding the latex vehicle with stirring to the reduced paste.
EXAMPLE [pound]
A reduced paste is prepared by combining 100 parts of the unreduced paste of Example 1 with 120 parts of naphtha gasoline tar solvents.
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(such as the so-called "Cumar VS" product prepared by the "Barett Company of Kontreal), the latter resin fulfilling the same function as the alicyclic ketone resin of Example 2 and thus constituting an optional substance which comes out of additional plasticizer and auxiliary binder.
Then a latex vehicle is prepared by first adding 5 parts of the polyacrylate solution.
(Polyce 296-DT) at 300 parts of water with 2 parts of hy-
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coupling agent, 50 parts of ethylene glycol monobutyl ether and combined with 160 parts
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we prepare a final painting by adding the vehicle
of latex by stirring to the reduced paste. More especially) as in the other preceding examples, the latex vehicle is preferably added to the paste in small portions with thorough stirring after each addition. The test panels were then painted with the final compositions of Examples 2 to 5 and it was found that the layers thus obtained did not include continuous layers.
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An aluminum paste pigment is first prepared by grinding an aluminum powder without fatty acid, that is, in the absence of stearic acid or other grinding lubricant or dye-forming agent. 'a continuous layer. This gives a paste pigment that does not contain
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This special dough is first transformed into reduced dough, by mixing 100 parts of the dough with
10 parts of Alkaterge T, 3.2 parts of stearic acid
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of coal.
Then a latex vehicle is prepared consisting of 4 parts of polyacrylate (Polyco 296 BT), 3
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monium, 320 parts water, 40 parts thexylene glycol (as a coupling agent) and 128 parts of the latex
acrylic acid ester resin (Rhoplex AC-33). The reduced paste and the latex vehicle are combined as in the previous examples. The covering composition thus obtained consists, like that of the other examples, of a satisfactory emulsion of oil in water, which has all the advantages of the invention. It emerges from this example that the results are also good when the fatty acid is added separately, instead of incorporating it from the start during the grinding of the aluminum powder.
For comparison, tests were carried out with the same substances and by the same preparation process as in Example 6, but removing various of these substances. For example, if stearic acid is removed, the final covering composition is a water-in-oil emulsion, and the oil-in-water emulsion cannot be obtained, probably due to the lack of ammonium soap. If we remove the stearic acid and the coupling agent, we
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(Alkaterge T), no emulsion can be obtained in the final mixture, whether or not stearic acid is added
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EXAMPLE,. 7
The paste of this example is a normal aluminum pigment paste, such as the product known as
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Then a so-called reduced paste is prepared by mixing 125 parts of unreduced paste (described above) with 2 parts of stearic acid and 100 parts of naphtha gasoline solvent for coal tar.
A latex vehicle is prepared containing 5 parts of the polyacrylate solution (Polyco 296-BT),
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400 parts water, 50 parts hexylene glycol and 160 parts acrylic acid ester latex (Rhoplex
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When the paste is reduced with the latex vehicle (as in the other examples), a satisfactory covering composition is obtained, which consists of an emulsion of eight I in water in which the aluminum powder is perfectly dispersed.
Tests were also carried out with the same
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priming the surfactant (Alkaterge) and at the same time increasing the. proportion of stearic acid, i.e. 12 parts of acid per 90 parts of Alpsste
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final with the latex vehicle. If a similar test is carried out by replacing the major part of the stearic acid added with oleic acid (for example 2 parts of stearic acid and 10 parts of oleic acid per 90 parts of Alpaste 310), one obtains, by the final mixture with the latex vehicle, a water emulsion
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want oil in the water. It emerges from these results that, if we replace the surfactant insoluble in water by oleic acid, we do not obtain the desired results, whatever the emulsification is stronger than if it is replaced by stearic acid. In two more tests (removing the surfactant), the proportion of ammonia is slightly increased, so that an ammonium soap is surely formed with the highest amount of fatty acid, but thus as has just been said, the desired structure of the emulsion is not obtained.
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dispersion of the pigment of the oil phase, which con-. holds this agent.
The same preliminary modified aluminum pigment paste of Example 7 is first prepared, the surfactant of which consists of Alkatorge T. The parts being by weight (as everywhere else;)., A paste is prepared. reduced containing 300 parts of modified dough,
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(50% in xylol), 150 parts of oily varnish (Federal Specification U.S. TT-V-119) and 120 parts of coal tar solvent naphtha gasoline. Resin
MS2 is an alicyclic ketone resin sold by the
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in the German Surface Coating Industry ", pp. 101 - 102, by S.R.W. Martin, J.D. Morgan & G. Weatherston, March-April 1946, published by B.I.O.S. 32 Bryanston Sq. London, W.l; England.
The aqueous vehicle simply consists of
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and 75 parts of ethylene glycol monobutyl ether (coupling agent) and the final composition is obtained by
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ties of the. so-called reduced paste mentioned above, intimately enough to obtain the desired emulsion. In preparing the product, the film-forming substance contained in the solution of resin and oily varnish is indeed dissolved or contained in the hydrocarbon solvent and, therefore, the aqueous dispersion of this example is the emulsion of oil in water prepared to retain the metallic pigment according to the invention. With this composition, a satisfactory continuous layer and hence a shiny appearance of aluminum is obtained by applying it to non-absorbent metal surfaces as well as to absorbent surfaces.
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The compositions of the invention allow the incorporation of aluminum pigments into numerous film-forming agents in aqueous dispersion. Other examples of such agents are therefore: styrene butadiene resin latex, such as "Dow 512-K" prepared by the Dow Chemical Company ", a polyvinyl latex such as" Bakelite WC-30 " and an emulsifiable alkyd resin, such as "Synthemul 1504" prepared by "Reichhold Cheinicals, Inc.".
The final structure of all of the final covering compositions of the invention is that of an oil-in-water emulsion. It may happen that during the addition of the aqueous vehicle, which may consist of a latex as in some examples, to the paste reduced in small portions, a water-in-oil emulsion
forms first, but it turns into the desired oil-in-water emulsion as you continue to add vehicle.
When the covering composition is applied, in the form of paint or the like, to a support, the water evaporates or is sucked into the pores of a porous support, such as wood or paper. As a result of this decrease in water content, the emulsionsuspension concentrates to the point of breaking up, perhaps first turning into a water-in-oil emulsion and it seems that at least in in some cases organic solvents also become liable to act freely on the resin particles of the latex or other film forming agent, apparently swelling and dissolving the surface layers of these particles so that they adhere. EMI ID = 103.1>
volatile equivalent, formed by the reaction of the ammoniacal substance, for example ammonium hydroxyl with stearic acid or other fatty acid, decomposes by setting the ammonia free and leaving the fatty acid as it is, in principle, insoluble.
Dry top coats are excellent stain resistant, much better than ordinary aluminum oil-resin paints. They resist in 2. ' excellent conditions for the formation of pustules due to the adhesion of the resin particles or the like, which is obtained in some cases as described, with the metal flakes. They are also very resistant to washing, since they contain substantially no water-soluble agents and the film structure is very tight, which results, for example, from the apparent solution of the particles of acrylic resin or the like.
In fact, in some cases, the films formed by air drying the paints of the foregoing examples are waterproof enough to withstand washing with soap and water after one hour. that they have been applied.
The aforementioned methods and combinations of agents of novel aluminum pigment pastes and covering compositions of the invention apply to other metallic pigments, for example to flake powders of various metals, such as copper, brass, nickel, stainless steel, iron, chrome, etc ... and made of