Brevet FR2006277A1 — publié le 19691226

la présente invention concerne des améliorations apportées à des compositions de masses fondues chaudes. La présente invention a notamment pour but de fournir une composition qui peut être utilisée dans la fabrication de carros-5 sériés d'automobiles pour sceller des intervalles ou remplir des cavités ou assembler des panneaux d'une façon analogue aux compositions de soudure métalliques couramment utilisées. Une composition destinée à être utilisée pour sceller des intervalles ou remplir des cavités ou assembler des panneaux prér-10 ëente avantageusement une combinaison de diverses propriétés^- Par exemple, la composition doit être solide et doit être capable de fondre de façon à pouvoir facilement l'appliquer à un ouvrage ; de 'préférence, la composition passe de l'état solide à l'état liquide et de l'état liquide à l'état solide dans une petite gamme 15 de températures• la composition doit être également stable au stockage, c'est-à-dire qu'elle doit pouvoir être emmagasinée à l'état solide pendant un certain nombre de jours au moins avant son application. Egalement, après l'application de la composition à une carrosserie métallique, elle doit rester liée d'une façon 20 tenace aux parties environnantes de la carrosserie métallique sous forme d'une masse exempte de vides qui peut être traitée au moyen d'un disque de ponçage ou une lime pour obtenir une surface lisse qui se raccorde uniformément avec la surface environnantei! Egalement, il est souhaitable que lorsque les parties de la carrosse-25 rie auxquelles la composition a été appliquée passent à travers des fours (par exemple des fours de séchage de peintures)r qui peuvent être chauffés à des températures allant jusqu'à l60°Cy la composition ne coule ou ne s'affaisse pas0 En outre, il est souhaitable que la composition ne soit pas nuisiblement affectée par 30 les solvants utilisés dans des apprêts ou des peintures appliqués à la surface de la composition, et qu'après la peinture de la carrosserie, les surfaces peintes du métal et de la composition aient le même aspect. la composition suivant la présente invention présente un 35 ensemble avantageux de propriétés et peut être appliquée à l'état fondu à des parties métalliques d'une carrosserie de véhicule; Elle comprend de préférence un polyamide thermo-plastique qui est présent en une quantité supérieure à 15 $ en poids de la composition, une matière époxydée, et une matière de charge finement di= 40 visée qui est présente en une quantité supérieure à 67 % en poids 69 11583 2 2006277 de la composition, le polyamide et la matière époxydée étant tels qu'il ne se produit pas ou sensiblement pas de réaction entre eux dans les conditions normales d'emmagasinage, et la composition présente un point de ramollissement (déterminé par la méthode bille 5 et anneau) supérieur à 160°C. la présente invention fournit, suivant l'un de ses aspects une composition qui est stable au stockage et qui peut être appliquée à l'état fondu à un ouvrage pour former un enduit adhérant sur ce dernier. 10 Dans une composition comme décrit plus haut, la matière é- poxydée est utilisée comme plastifiant pour la composition, et est de préférence une huile comestible époxydée stable au stockage, par exemple une huile de soja époxydée. Des matières appropriées ont une viscosité à 25°C d'environ 332 centi-stokes, un poids molé— 15 culaire moyen de 940, un poids spécifique à 25°C de 0,987 à 0,993» un indice d'acide maximal de 1, et un équivalent époxy de 246 à 267. Ces matières ne réagissent pas dans une mesure importante avec le polyamide préféré pendant l'emmagasinage de la composition^ mais ont tendance à réagir lentement avec le polyamide préféré après l'ap-20 plication de la composition sous forme d'une masse fondue chaude, la composition a ainsi tendance à "mûrir" lentement dans une certaine mesure après son application. Il est préférable d'utiliser -une huile de soja époxydée en une quantité comprise entre environ 14 et 15 $ en poids du polyamide. 25 Dans une composition comme celle- sus-mentionnée, on utilise un polyamide qui fournit une combinaison avantageuse de propriétés comprenant une bonne adhérence à un acier apprêté ou non, un point de ramollissement assez précis à une température relativement élevée, et une bonne flexibilité. On peut avoir recours à un mélange 30 de deux polyamides ou plus pour obtenir une matière du type polyamide ; de préférence, la matière du type polyamide comprend un mélange de trois polyamides, un premier qui est légèrement flexible à l'état solide, un second présentant une adhérence particulièrement bonne à l'égard d'un métal, et un troisième ayant un point de ramol-35 lissement particulièrement précis. Un polyamide préféré qui est légèrement flexible est un produit réaetionnel thermo-plastique sensiblement linéaire dé proportions chimiquement équivalentes dé l'acide linoléique dimérisé et d1éthylène-diamine ayant un poids moléculaire compris entre 3000 et 9000s un point de ramollissement (dé-40 terminé par méthode bille et anneau) de 180°C à 190°0, u» poids BAD ORIGINAL 69 11583 3 2006277 spécifique de 0,98, et un indice d'aminé de 4. la matière ne peut réagir que dans une très faible mesure avec la matière époxydée à la température normale d'emmagasinage. Cette matière est relativement visqueuse à des températures légèrement supérieures à son 5 point de ramollissement (ayant une viscosité de 3 à 4 poises à 200°C en utilisant un viscosimètre de Brookfield avec la broche H"0 4 à 20 tours -pinute )et aide ainsi à limiter le degré d'écoulement de la composition à 1'état fondu. La flexibilité de cette matière tend également à donner des propriétés de traitement à la composition, 10 lorsqu'elle est à l'état solide, avant son application ainsi qu'à l'état fondu. Un polyamide préféré présentant une adhérence particulièrement bonne à l'égard des métaux est une matière "thermo-plastique ayant une structure qui est d'une façon prédominante linéaire et 15 Uri. poids moléculaire supérieur à celui- du polyamide mentionné dans le paragraphe précédent. Cette matière peut être un produit réac— tionnel de proportions chimiquement équivalentes de l'acide lindléi-que dimérisé et d'éthylène-diamine, de propylène-diamine et/ou d1 alkylène-diamines supérieures de la série commençant par ces der-20 nières, qui présente un indice d'aminé de 4 à 8, un poids spécifique de 0,95, et un point de ramollissement (déterminé par la méthode bille et anneau) d'environ 140°C. Bien qu'elle ait une structure linéaire d'une façon prédominante, cette matière (qui est un produit réac tionnel "d'acides dimères" disponibles dans le commerce qui com-25 prennent une faible quantité de molécules trimères) peut être rétif iée dans une faible me aire avec des groupes époxy de la matière époxydée. Cette aptitude à la rétification est légèrement supérieure à celle du polyamide indiqué dans le paragraphe précédent» Cette ma-30 tière tend à donner une bonne flexibilité à la composition à l'état fondu, bien qu'elle ait tendance à augmenter la viscosité de la composition dans une mesure indésirable. Un polyamide préféré ayant un point de ramollissement particulièrement précis est un polyamide dur et légèrement cassant 35 ayant un indice d'aminé de 3, "un. poids spécifique de 0,98 et un point de ramollissement (déterminé par la méthode bille et anneau) de 180° à 190°C, la transition de l'état solide à l'état liquide se produisant dans une très petite gamme de taapératures et étant très nettement définie. A l'état liquide, ce polyamide présente une 40 très faible viscosité même à des taapératures qui ne sont que lé 69 1.1583 4 2006277 gèrement supérieures à son point de ramollissement. Dans une composition comme celle indiquée plus haut, la réaction entre les polyamides préférés et la matière époxydée préférée pendant l'emmagasinage est faible d'une façon inhérente, 5 à cause de la faible tendance qu1 ont. -les matières individuelles à réagir, et elle est réduite au minimum par l'utilisation de quantités relativement faibles seulement de la matière époxydée et des polyamides dans la composition. lia matière du type polyamide est présente de préférence 10 jusqu'à une teneur comprise entre 24 et 30 ^ en poids de la composition ; le rapport pondéral du premier polyamide au second et au troisième polyamides pris ensemble est de préférence d'environ 1:18, et les second et troisième polyamides sont présents de préférence à un rapport pondéral compris entre 1:1 et 4:1* De préfé-15 rence, les premier, second et troisième polyamides sont présents à un rapport pondéral de 1:14:4. ha composition contient de préférence, comme matière de charge, un mélange dé matières qui comprend de la poudre dé zinc conférant une couleur métallique grise à la composition et qui 20 tend également à donner à la composition des propriétés qui permettent de la traiter au moyen d'instruments classiques de travail des métaux, comme des limes. Ce mélange comprend de préférence une matière, par exemple de l'oxyde d'antimoine, qui agit comme agent ignifuge et également du carbonate de calcium enduit de stéa-25 rate qui est facilement dispersé pendant la préparation de la composition et qui confère une résistance mécanique à la composition appliquée. On préfère un mélange de carbonate de calcium enduit de stéarate, de poudre de zinc, d'oxyde" d*antimoine, et de silicate de magngsium-aluminium, les deux premières matières constituant 30 la principale proportion de la charge. De préférence, la charge constitue environ 72 ^ en poids de la composition. la composition peut être fournie sous n'importe quelle forme commode, par exemple sous forme d'un baguette ou de granules, et elle est fondue juste avant son application. La composition 35 fondue peut être appliquée aux parties d'une carrosserie de véhicule en acier, sans application préalable d'une couche d'-impression ou "phosphatation™ du métal. De préférence, la graisse et l'huile en excès, ainsi ^que la rouille sont enlevées de la surface de l'acier (bien qu'il ne soit 40pas nécessaire d'ftalever les "huiles d'emboutissage" qui peuvent BAD ORIGINAL 69 11583 5 2006277 être présentes en des quantités normales) et l'acier est chauffé au moyen d'une flamme avant l'application de la composition fondue au métal. Après le refroidissement de la composition, la surface est traitée au moyen d'une lime ou d'un disque, de ponçage jusqu'à ce 5 qu'on obtienne le profil voulu et les parties de la carrosserie du véhicule peuvent être ensuite enduites d'une couche d'impression, phosphatées et peintes d'une façon classique, les parties passant à travers un four de séchage de peintures chauffé jusqu'à une tem---pérature d'environ 155°C pour sécher la pellicule de peinture.» 10 Suivant un autre de ses aspects, l'invention fournit un proaédé de scellement ou d'enduisage des parties de carrosseries de véhicules, qui consiste à chauffer le métal, à appliquer au métal une composition fondue comme décrit plus haut, et après le refroidissement de la composition, à traiter la surface dâ la compo-15 sition par abrasion jusqu'à ce qu'on obtienne le profil voulu. Afin dé mieux comprendre l'invention, on va décrire maintenant une composition qui est donnée à titre illustratif, mais non limitatif, de l'invention. la composition donnée à titre illustratif est sous la forme 20 d'une baguette solide et est préparée en utilisant les matières suivantes : Matières Parties en -poids Matière du type polyamide thermo-ulastiaue 25 Type II 35 Type III 10 Type I 2,5 Matière époxydée Huile de soja époxydée 7 30 Matière de charge finement divisée Carbonate de calcium 52 Poudre de zinc 70 Silicate de magnésiwi-aluminium 12 Oxyde d'antimoine 2S5 35 le carbonate de calcium utilisé comprend des particules dont une proportion de 99 # a une dimension inférieure à 5 microns et dont la surface est enduite d'acide stéarique. On prépare la composition donnée à titre illustratif en faisant fondre tout d'abord la matière du type polyamide et en 40 mélangeant ensuite les diverses matières ensemble jusqu'à ce 69 11583 e 2006277 qu'on obtienne une masse homogène. On extrude alors cette masse sous foime d'une baguette, la composition donnée à titre illustratif a un point de ramollissement (déterminé paï" la méthode bille et anneau) de 168°G. 5 On examine diverses propriétés de la composition en 1'appliquai à des parties d'une carrosserie d'automobile en acier et en soumettant ensuite des échantillons à divers essais. On applique la composition au métal sans couche d'impression ou sans autre traitement du métal, à l'exception de l'enlèvement de la rouille 10 et de l'huile et de la graisse en excès. On chauffe la surface métallique avec une flamme engendrée à l'aide d'un gaz et on y applique la composition sous forme d'une masse fondue* et la laisse ensuite refroidir. Au cours d'un essai, on forme un joint entre deux ganneaux 15 métalliques, dont un présente un rabat de sorte que les parties marginales des panneaux métalliques se chevauchent sur une distance de 12,7 mm, les parties marginales étant soudées ensemble par points» On applique ensuite la composition donnée à titre illustratif au joint des deux côtés des panneaux, de façon à couvrir en-20 tièrement le joint, La composition est ensuite poncée pour obtenir une surface finie lisse avec un bord effilé de façon que la composition se raccorde uniformément avec les surfaces des panneaux métalliques . Au cours d'un autre essai, on applique la composition à 25 un panneau en acier bosselé pour remplir les bosselures et on la traite pour former up.e--.lisse s* étendant dans le même plan que la surface environnante du panneau. On frappe alors le côté opposé du panneau plusieurs fois avec un marteau. On constate que la composition reste fermement liée au métal. 30 Au cours d'un autre essai, on applique la composition à une partie d8une surface d'un panneau en tôle d'acier et la traite pour obtenir une surface lisse. On enduit alors la surface de la composition et le panneau d'une couche d'impression, et les peints, et on lés fait passer dans mi plan vertical à travers un fou* de sé 35 chage de peinture chauffé jusqu'à une température d'environ 155°C. On constate que la composition ne s'écoule ou ne s'affaisse pas et que la pellicule de peinture conserve une couleur constante aussi bien sur la composition que sur le panneau., la pellicule ne présen-tant pas de taches anormales. • Au cours d'un autre essai, on forme un joint à recouvrement de 12,7 mm entre deux pièces d'acier en utilisant la composition (sans soudage préalable des pièces), la composition étant utilisée en une quantité suffisante pour recouvrir entièrement les parties marginales des pièc^métalliques9 On constate qu'il faut une force 45 supérieure à 450 kg pour rompre le joint et que la défaillance est de nature tout a fait cohérente, c * est-à-dire qu'il ae se produit..:".'-' pas d8écaillage du métal et de la composition durcie0 69 11583 7 2006277 REVENDICATIONS 1. Composition de soudure en matière plastique à "base de polyamide, caractérisée en ce qu'elle comprend de 15 à 30 # en poids au total d'un polyamide thermo-plastique, de 14 à 15 ^ en poids d'une matière époxydée par rapport au polyamide, et de 67 à 72 # 5 en poids au total d'une matière de charge. 2. Soudure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière du type polyamide comprend un mélange d'un produit réactionnel sensiblement linéaire flexible de proportions équivalentes d'acide linoléique dimérisé et d'éthylène-diamine ayant un 10 poids moléculaire de 3000 à 9000 et un indice d'aminé de 4» d'un produit réactionnel de proportions équivalentes d'acide linoléique dimérisé et d'une alkylène-diamine ayant un indice d'aminé de 4 à 8, et d'un polyamide fragile ayant un indice d'aminé de 3» et un point de ramollissement précis (déterminé par la méthode bille et 15 anneau) compris entre 180° et 190°C. 3. Soudure selon la; revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les composants à base de polyamide sont présents dans une proportion.de 1:14:4» 4. Soudure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3j 20 caractérisée en ce que la matière époxydée comprend une huile de soja époxydée ayant une viscosité de 332 centistokes à 25°C, un poids moléculaire de 940, et un équivalent époxy de 246 à 267. 5. Soudure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4j caractérisée en ce que la matière de charge comprend un mélange 25 de poudre de zinc, d'oxyde d'antimoine, de carbonate de calcium enduit de stéarate, et de silicate de magnésium-aluminium» 6. Soudure selon l'une quelconque des revendications 1 à 5» caractérisée en ce qu'elle présente un point de ramollissement (déterminé par la méthode bille et anneau) compris entre 160° et 30 168°C. 7. Procédé d'application de la soudure selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 à une carrosserie de véhicule métallique, caractérisé en ce qu'il consiste à chauffer le métal, à appliquer la soudure à l'état fondu au métal, à refroidir 1'en- 35 semble , et à traiter la surface de la soudure par abrasion pour lux donner une forme voulue.