Brevet FR2245744A1 — publié le 19750425

La présente invention est relative à un procédé de fabrication d'une poudre thermodurcissable donnant un revêtement final ayant un fini dit à surface martelée On sait que des peintures à base de solvant donnent,lors de leur application, une pellicule de peinture présentant un effet de fini à surface martelée. Ces peintures contiennent d'une manière générale une poudre d'aluminium et des pigments transparents.En outre, ces types de peintures contiennent des silicones qui, lors du séchage de la couche d'émail, provoquent une formation partielle de trous d'aiguille, modifient l'écoulement et amènent l'orientation des pigments à être telle que l'effet combiné de ces facteurs et phénomènesdon- ne un fini à surface martelée à la couche de peinture,ou d'émail formée On a observé que, de manière inattendue, il est possible de fabriquer également une poudre qui, lors de son application, donne aussi à la surface de la pellicule de peinture réalisée, un effet de fini à surface martelée.Le procédé de fabrication d'une telle poudre est basé sur le fait que l'on ajoute un agent favorisant l'écoulement et empêchant la formation de trous d'aiguille, et non pas sur des additifs distincts, tels que certaines silicones utilisées dans des peintures à base de solvant, pour atteindre le fini à surface martelée. Les revêtements ou couches de poudre contiennent une résine, telle qu'une résine époxy, acrylique ou de .polyester, qui agit comme liant de la peinture, un durcissant, tel que du dicyandiamide dans le cas où le liant est une résine époxy, des pigments, comme du dioxyde de titane, des charges, telles que des barytes, et des additifs. Les additifs diminuent la tendance à la formation de trous d'aiguille et favorisent l'écoulement de la pellicule de peinture. A titre d'additifs, on utilise à cet effet des agi tus à base d'un polymère ou d'un copolymère d'acrylate, en une quantité de 0,2 à 1,0 % par rapport au liant. Ces additifs conviennent également pour la poudre suivant l'invention.Les composants mentionnés ci-dessus de la poudre sont des matières solides, à l'exception des additifs favorisant l'écoulement et empêchant la formation de trous d'aiguille, qui sont des matières solides ou liquides. Lorsqu'on utilise des additifs liquides, il est connu de procéder, pour des raisons techniques de production, de manière telle que l'additif liquide soit mélangé séparément avec une certaine quantité de résine fondue, et que le mélange soit refroidi et broyé, ce mélange de résine/additif solide étant utilisé au lieu de l'additif liquide. D'une manière générale, la quantité de l'additif dans le mélange est de 5 à 10%.Les revêtements connus de poudre sont fabriqués en mélangeant à sec les composants de la poudre, notamment l'additif ou le mélange d'additif et de résine, et en alimentant le mélange sec à un mélangeur; par exemple un mélangeur continu, où le composant résine du mélange est fondu et les autres composants sont dispersés de manière uniforme dans la résine. La masse homogène obtenue du mélangeur est refroidie, concassée et broyée en une fine poudre ayant une dimension de particule inférieure à 100 microns et qui constitue un produit pulvérulent prêt à l'utilisation. La poudre fine est appliquée à un objet à revêtir ou enrober, soit par une pulvérisation -du type électrostatique, soit par des techniques dites à lit fluidisé.Dans le cas de la pulvérisation électrostatique, on alimente la poudre à l'aide d'air comprimé depuis le réservoir de poudre dans le pistolet de pulvérisation où elle est chargée d'une haute tension, pour être-ensuite, grâce au courant d'air et à la charge électrique, dirigée sur la pièce à traiter. Dans la technique à lit fluidisé, la poudreest à nouveau rendue fluide par de l'air insufflé dans le réservoir de poudre à travers un fond poreux, et l'objet préchauffé est trempé dans la poudre fluide, de sorte que celle-ci adhère à cet objet. Finalement, la pièce traitée est transférée dans une chambre de chauffage ou un four pour être amenée à une haute température dterminée, de sorte que la poudre se trouvant sur la pièce traitée fond, s'égalise, adhère au support et durcit en une couche finale de poudre. Le procédé de fabrication en cause et le procédé d'application de poudre par la technique dite à lit fluidisé sont décrits dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3.102.823. I1 est connu qu'une poudre donnant un lustre métallique contient par exemple résine époxy 900 gr durcissant à base de dicyandiamide 30 gr mélange d'additif a base de polymère d'acrylate, et de résine (10/90) 100 gr poudre d'aluminium 20 gr pigment jaune 40 gr pigment vert 0,5 gr Lorsque ces matières premières sont mélangées simultanément avec le liant fondu et que le mélange, après refroidissement, est concassé et broyé en une fine poudre, celleci étant pulvérisée sur un panneau d'échantillon qui est chauffé pour faire fondre et polymériser la poudre, la surface de la pellicule de peinture formee après durcissement est une surface caractéristique de revêtement de poudre, bien égalisée, et qui, du fait de la poudre d'aluminium quiy est contenue, présente un effet de lustre métallique mais sans effet de fini à surface martelée Dans le cas où l'additif ou le mélange d'additif et de résine, que l'on utilise normalement dans les poudres, est totalement exclu, on obtient une poudre qui, lors de son application, donne une pellicule de peinture présentant des trous d'aiguille durant la cuisson. Une pellicule de peinture de ce genre dont la surface peut également être moirée à la suite d'un mauvais écoulement et d'une formation de trous d'aiguille n'est pas capable de protéger le support, car les trous d'aiguille descendent jusqu'à ce dernier. Une, formation similaire de trous d'aiguille atteignant le support peut se produire si les silicones utilisées dans les peintures à base de solvant pour atteindre un fini à surface martelée sont ajoutées à la poudre. -Le procédé suivant l'invention donne une poudre qui, lors de son application, donne à la surface de la pellicule de peinture terminée un effet de fini à surface martelée. On a maintenant observé que, de façon inattendue, dans le cas où on exclut totalement ou partiellement l'agent empêchant la formation de trous d'aiguille et favorisant l'écoulement, ou le mélange d'additif et de résine que l'on utilise normalement dans les poudres dans a phase de traitement au cours de laquelle les composants sont mélangés avec la résine fondue, et si l'additif ou le mélange d'additif et de résine est ajouté par contre à la poudre de base au cours d'une phase quelconque après le refroi dissemènt, on obtient une poudre lors de l'application de laquelle la surface de la pellicule de peinture finie donne un effet de fini à surface martelée. Dans le procédé suivant l'invention, on ajoute l'additif favorisant I'écoulement et empêchant la formation de trous d'aiguille en une quantité de O à 1,0o en poids, de préférence de o à 0,2% en poids par rapport à la quantité du liant, avant le mélange à ltétat fondu, et en une quantité de 0,005 à 1,0o en poids, de préférence de 0,01 à 0,2% en poids par rapport à la quantité du liant, au cours d'une phase quelconque du procédé après le refroidissement, le produit obtenu étant une poudre qui, lors de son application, dpnne à la pellicule de peinture préparée un effet de fini à surface martelée.Néanmoins, lors de l'application de cette poudre, il n'y a pas de formation de trous d'aiguille atteignant le support et le pouvoir protecteur de la pellicule de peinture n'est pas diminué. L'intensité de l'effet de fini à surface martelée peut être réglée en ajustant la dimension des particules de l'additif ou du mélange d'additif et de résine que l'on ajoute après la phase de refroidissement. Dans le cas où on utilise un additif ou un mélange d'additif et de résine ayant une dimension de particules d'environ 10 à 250 microns, on atteint encore un léger effet de fini à surface martelée. Lorsqu'on utilise un additif ou un mélange d'additif et de résine avec une dimension de particules quelqueSpeu supérieure à celle ci-dessus, par exemple une dimension allant jusqu'à 600 microns, -on obtient un très fort effet de fini à surface martelée. Cet effet de fini à surface martelée peut également être intensifié par l'addition d'une poudre d'aluminium avec l'additif ou le mélange d'additif et de résine à ajouter après la phase de refroidissement, ce qui donne un lustre métallique à la pellicule de peinture présentant un fini à surface martelée, pellicule qui est formée au cours du durcissement. Le procédé suivant l'invention est encore illustré ci-après par des exemples EXEMPLE 1 On a préparé une poudre suivant la formulation donnée ci-après, l'additif étant exclu au départ. Résine époxy 1000 gr Durcissant 30 gr Barytes 400 gr Poudre d'aluminium 25 gr Pigment jaune 20 gr Pigment vert 10 gr Les matières premières susdites ont d'abord été Mélangées pendant 10 minutes dans un mélangeur à sec, puis le mélange a été alimenté à une extrudeuse où la résine formant le liant a fondu et les autres composants ont été mélangés à la résine. La masse fondue sortant de l'extrudeuse est refroidie, concassée et broyée en une poudre d'une dimension de particules de moins de 100 microns. La poudre produite est pulvérisée sur un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé pour faire fondre et polymériser la poudre. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture formée s 'écartait de'la surface normale d'un revêtement de poudre car-, du fait de l'absence de l'additif, la pellicule de peinture avait donné lieu à des trous d'aiguille. On a préparé une nouvelle poudre en prenant la poudre de base et en mélangeant à sec avec elle une quantité de 1,0% (en poids) du mélange d'additif et de résine, ayant une dimension de particules de moins de 150 microns et contenant 10% d'un additif à base de polymère d'acrylate. De ce fait, l'incorporation de l'additif dans cette phase était d'environ 0,15% en poids par rapport à la quantité du liant La -nouvelle poudre a été appliquée par pulvérisation sur un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé pour faire fondre et polymériser la poudre. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture formée ~s'écartait de la surface normale d'un revêtement de poudre. L'additif incorporé sous forme d'un mélange d'additif et de résine par mélange à sec empechait cette fois la formation de trous d'aiguille mais, du fait de la différence de concentra tion de l'additif dans la pellicule de peinture, la surface pré sentait un effet de fini à surface martelée. EXEMPLE 2 En utilisant le procédé décrit dans l'exemple 1, on a produit une poudre répondant à la formule donnée ci après. On a incorporé l'additif sous forme d'un mélange d'addi tif et de résine contenant 10% d'additif à base de polymère d'acrylate. De ce fait, la quantité d'additif était d'environ 0,2% en poids par rapport à la quantité du liant. Résine époxy 980 gr Durcissant 30 gr Mélange d'additif/résine 20 gr Poudre d 'aluminium 20 gr Pigment jaune 40 gr Pigment vert 0,5 gr On a appliqué la poudre produite par pulvéristation sur un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé. Après durcissement, on a noté que la surface de la pellicule de pein ture formée était presque totalement l'équivalent d'une surface normale de revêtement mais que, en raison de la concentration trop faible de l'additif, la surface présentait un plus mauvais écoulement que d'habitude, ainsi qu'une tendance à la formation de trous d'aiguille. On ne pouvait pas observer d'effet de fini à surface martelée. La poudre de base telle que ci-dessus a été mélangée à sec avec une quantité de 0,5% en poids d'un mélange d'additif et de résine, préparé de la manière connue et broyé en une poudre ayant une dimension de particules de moins de 290 microns et contenant 8% en poids d'un additif à base de polymère d'acrylate et 16% en poids de poudre d'aluminium. De la sorte, la quantité de l'additif mélangé dans cette phase était d'environ 0,04% en poids par rapport à la quantité du liant. La nouvelle poudre a été appliquée par pulvé risation à un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture formée s'écartait totalement d'une surface normale de revêtement de poudre. Du fait des différences dans la concentration d'additif de la pellicule de peinture, les pigments et la poudre d'aluminium incorporés dans la poudre se sont orientés d'eux-même dans la pellicule de-telle sorte que la surface de la pellicule de peinture présentait un effet uniforme de fini à surface martelée. Le phénomène a encore été intensifié par la poudre d'aluminium du mélange d'additif et de résine, restée dans la couche supérieure de la pellicule. EXEMPLE 3 A la poudre de base tel que suivant l'exemple 2, on a ajouté par mélange à sec une quantité de 0,3% en poids du mélange d'additif et de résine ayant une dimension de particules de moins de 600 microns et contenant 10% d'additif à base de polymère d'acrylate. De la sorte1 l'addition de l'additif dans cette phase s'élevait à environ 0,03% en poids par rapport à la quantité du liant. La nouvelle poudre a été pulvérisée sur un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé. Après durcissement, on a noté que la surface de la pellicule de peinture formée s'écartait totalement de la surface normale d'un revêtement de poudre. Du fait des différences dans la concentration d'additif dans la pellicule de peinture, les pigments et la poudre d'aluminium incorporés dans cette poudre se sont orientés d'eux-mêmes dans la pellicule de telle sorte que la surface présentait uneffet de fini à surface martelée. L'effet du fini à surface martelée était cependant nettement plus important que dans le cas de l'exemple 2 du fait des différences plus grandes dans la concentration d'additif de la pellicule de peinture, parce que la dimension des particules du mélange d'additif et de résine dans la poudre du présent exemple était de l'ordre de o à 600 microns. EXEMPLE 4 Par le procédé tel que décrit dans l'exemple li on a fabriqué une poudre suivant la formule ci-après. On a ajouté l'additif en une quantité de 0,2% en poids par rapport à la quantité du liant, sous forme d'un mélange d'additif et de résine contenant 10% d'un copolymère d'acrylate et d'éther vinyl alkylique. Résine époxy 980 gr Durcissant 30 gr Mélange d'additif et de résine 20 gr Poudre d'aluminium 20 gr Pigment rouge 10 gr Un panneau d'échantillonnage a été revêtu par pulvérisation de la poudre produite comme ci-dessus et il a ensuite été séché. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture est presque tout à fait semblable à la surface normale d'un revêtement de poudre. Toutefois, du fait de la concentration insuffisante de l'additif, la pellicule de peinture montrait un écoulement plus mauvais que d'habitude et une tendance à une formation sporadique de trous d'aiguille. On n'observait aucun effet de fini à surface martelée. A la poudre de base susdite, on a ajouté par mélange à sec une quantité de 0,2% en poids du mélange d'additif et de résine connu, broyé à une dimension de particules de moins de 420 microns et contenant 10% de copolymère d'acrylate et d'éther vinyl alkylique. La quantité de l'additif mélangé dans cette phase était ainsi d'environ 0,02% en poids par rapport à la quantité de liant. On a pulvérisé la poudre ainsi produite sur un panneau d'échantillonnage et, après durcissement, il est apparu que la surface dc la pellicule de peinture formée s'écartait totalement de la surface normale d'un revêtement de poudre. Du fait des différences dans la concentration d'additif de la pellicule de peinture, les pigments et la poudre d'aluminium incorporés dans la poudre se sont orientés d'eux-mêmes dans la pellicule de sorte que la surface de la pellicule de peinture a été pourvue d'un effet uniforme et assez important de fini à surface martelée. EXEMPLE 5 Par le procédé illustré dans l'exemple 1, on a préparé une poudre en utilisant la formule donnée ci-après. L'additif a été exclu de cette poudre. Résine époxy 1000-gr Durcissant 35 gr Charges 400 gr Pigment blanc 300 gr Pigment bleu. 2,0 gr Pigment violet 2,0 gr On a pulvérisé la poudre produite sur un pan neau d'échantillonnage et, après durcissement, on a noté que la surface de la pellicule de peinture formée s'écarte de la sur face normale d'un revêtement de poudre car, du fait de l'absence de l'additif, la pellicule de peinture présentait des trous d'ai guille. On ne pouvait observer aucun effet de fini à surface martelée dans ce cas. A la poudre de base susdite, on a ajouté par mélange à sec une quantité de 0,3% en poids d'un mélange d'addi tif et de résine préparé de la manière connue et broyé en une poudre d'une dimension de particules de moins de 290 microns et contenant 10% de copolymère d'acrylate et d'éther vinyl alkyli que. La quantité de l'additif mélangé dans cette phase était d'environ 0,05% en poids par rapport à la quantité du liant. La poudre produite a été appliquée par pulvé risation à un panneau d'échantillonnage qui aété chauffé. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture formée s t écartait totalement de la surface normale d'un revêtement de poudre. Du fait des différences dans la concentra tion d'additif de la pellicule de peinture, les pigments et la poudre d'aluminium incorporés dans cette poudre se sont orientés d'eux-mêmes dans la pellicule de telle sorte que la surface de la pellicule de peinture a reçu un effet uniforme de fini à sur face martelée mais, en raison de l'absence de la poudre d'alu- ,- minium, la surface ne présente pas de lustre métallique. EXEMPLE 6 La poudre de base de l'exemple 5 a été mélangée à sec avec une quantité de 0,5% en poids de poudre d'aluminium et une quantité de 0,4% en poids d'un mélange d'additif et de 'résine, broyé à une dimension de particules de moins de 600 mi crons et contenant 10% de copolymère d'acrylate et d'éther vinyl allylique. La quantité de l'additif incorporé dans cette phase était ainsi d'environ 0,07% en poids par rapport à la quantité du liant. On a pulvérisé la poudre ainsi produite sur un panneau d'échantillonnage qui a été ensuite chauffé. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture formée s'écartait totalement de la surface normale d'un revêtement de poudre. Du fait des différences dans la concentration d'additif de la pellicule de peinture, les pigments et la poudre d'aluminium utilisés dans la poudre se sont orientés d'euxmêmes dans la pellicule de telle sorte que la surface a reçu un effet de fini à surface martelée. Grâce à la poudre d'aluminium incorporée dans la poudre de base, la surface présentait également un lustre métallique remarquable. EXEMPLE 7 Par le procédé tel que décrit dans l'exemple 1, on a produit une poudre suivant la formule ci-après. On a incorporé l'additif sous forme d'un mélange d'additif et de résine contenant 10% d'additif à base de polymère d'acrylate. L'addition initiale de l'additif était ainsi d'environ 0,2% en poids par rapport à la quantité du liant. Résine acrylique 980 gr Durcissant : 150 gr Mélange d'additif et de résine 20 gr Poudre d'aluminium 20 gr Pigment jaune 5 gr Pigment bleu 0,5 gr La poudre produite a été pulvérisée sur un panneau d'échantillonnage qui a-été chauffé. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture formée correspondait presque totalement à la surface normale d'un revêtement de poudre mais que, du fait de la concentration insuff-i- sante de l'additif, elle montrait un plus mauvais écoulement que d'habitude et une tendance à une formation partielle de trous d'aiguille. On- n'-observait aucun effet due fini à surface martelée.A la poudre de base susdite, on a ajouté par mélange à sec une quantité de 0,2% en poids d'un mélange d'additif et de résine préparé de la manière connue, broyé à une dimension de particules de moins de 420 microns t contenant 10% d'additif à base de polymère d'acrylate. La quantité de l'additif mélangé dans cette phase était ainsi d'environ 0,02% en poids par rapport å la quantité du liant. On a pulvérisé la nouvelle poudre sur un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé. Après durcissement, il est apparu que la surface de la pellicule de peinture produite s'écartait-totalement de la surface normale d'un revêtement de poudre. Du fait des différences dans la concentration d'additif dans la pellicule de peinture, les pigments et la poudre d'aluminium incorporés dans cette poudre se sont orientés d'eux-mêmes dans la pellicule de telle sorte que la surface présente un effet uniforme de fini à surface martelée. EXEMPLE 8 En utilisant la formule donnée ci-après, on a produit une poudre par mélange des matières premières d'abord dans un mélangeur à sec, ce melange préalable étant alimenté à une extrudeuse où les autres matières premières sont mélangées avec la résine fondue formant liant. L'additif a été additionné en une quantité d'environ 0t 1% en poids par rapport à la quantité-du liant, sous forme d'un mélange d'additif et de résine contenant 10% de copolymère d'acrylate et d'éther vinyl alkylique. Résine de polyester 990 gr Mélange d'additif et de résine 10 gr Poudre d'aluminium 25 gr Pigment bleu 30 gr La masse sortant de l'extrudeuse a été refroidie et broyée en granules d'une dimension inférieure à 3 mm. Une partie de la matière transformée en granules a été broyée en une poudre ayant une dimension de particules de moins de 100 microns. Cette poudre a été appliquée par pulvérisation sur un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé. Après durciss-ement, il est apparu que la pellicule de peinture formée avait un plus mauvais écoulement que d'habitude et présentait certains trous d'aiguille, aucun effet de fini à surface martelée n'étant décelé. L'autre portion de la matière en granules a été mélangée avec une quantité d'environ 0,15% en poids, par rapport à la quantité du liant des granules, d'un additif se présentant sous forme d'un mélange d'additif et de résine, contenant 10% de copolymère d'acrylate et d'éther vinyl alkylique, qui a été également broyé à une dimension de particules de moins de 3 mm. ce mélange de granules a été moulu en une poudre ayant une dimension de particules de moins de 100 microns et on a pulvérisé la poudre obtenue sur un panneau d'échantillonnage qui a été chauffé. Après durcissement, il est apparu que la pellicule de peinture formée ne montrait pas de trous d'aiguille, la surface ayant reçu un effet uniforme et relativement léger de fini à surface martelée. REVENDICAT I ON 1 Procédé de fabrication d'une poudre contenant une résine époxy, acrylique ou de polyester à titre de liant filmogène, 0,005 à 2,S en poids, par rapport à la quantité du liant, d'un additif à base de polymère ou de copolymère d'acrylate à titre d'agent favorisant ltécoulement et empêchant la formation de trous d'aiguille, des pigments et éventuellement une poudre d'aluminium, la poudre obtenue donnant une pellicule de peinture présentant un effet de fini à surface martelée, caractérisé en ce qu'en s'écartant du traitement normal, traitement au cours duquel l'additif favorisant l'écoulement et empêchant la formation de trous d'aiguille est ajouté et mélangé, simultanément aux autres matières premières, avec la résine formant liant fondue, on ajoute l'additif favorisant l'écoulement et empêchant la formation de trous d'aiguille et on le mélange au cours de la première phase du mélange en une quantité de O à 1,0% en poids, de préférence de O à 0,2% en poids, par rapport à la quantité du liant, en mêrrie temps que les autres matières premières à la résine formant liant fondue, puis le mélange de base obtenu est refroidi et, après refroidissement, au cours de la seconde phase de mélange, lTadditif favorisant l'écoulement et empêchant la formation de trous d'aiguiil9, de préférence sous forme d'un mélange d'additif et de résine broyée une dimension de particules de lob à 600 microns, en une quantité de 0,005 à 1,0 en poids, de préférence de 0,01 à 0,2% en poids, par rapport à la quantité de liant du mélange de base, est ajouté et mélangé à ce mélange de base en même temps que l'addition éventuelle d'une poudre d'aluminium en une quantité de 0,1 à 5,05/0 en poids par rapport à la quantité totale du mélange, cet -te poudre d'aluminium étant ajoutée telle quelle ou incorporée au mélange d'additif et de résine