Brevet FR2156185A1 — publié le 19730525

La presente invention concerne une peinture anti-corrosion ayant de bonnes propriétés d'anticorrosion, de soudabilité et d'usinage par découpe. Jusqu'à présent, les enduits primaires destinés à une exposition prolongée ou encore les peintures organiques ou minérales, riches en zinc, ont été utilisées de façon générale comme enduits anti-corrosion. Cependant, chacune de ces peintures présente un certain nombre dtincon- vénients énumérés ci-après. L'enduit contenant comme élément principal une résine butyrique ou une résine phénolique comme véhicule,et du chromate de zinc ou chrome jaune comme pigment anti-corrosion, est supérieur à une peinture minérale ou organique, riche en zinc, d'une part,quant à la soudabilité et aux propriétés d'usinage par découpe de l'acier et, d'autre part,quant au dégagement de gaz nocifs au cours de la découpe, qui est moindre. Cependant l'enduit résiste moins aux intempéries, si bien que l'on ne peut envisager d'exposer l'acier à l'air pendant une période prolongée. Un autre inconvénient est que certains types de peintures de finition ne peuvent se fixer sur un tel film d'enduit. Si la peinture est appliquée en couches épaisses (l'épaisseur du film sec étant supérieure à 20 microns) pour améliorer les propriétés d'anti-corrosion, le film ne sèche pas parfaitement et les possibilités de soudage et de découpe sont détériorées.En outre, une peinture organique ou minérale riche en zinc est un enduit excellent à cause de sa résistance élevée à l'eau (généralement supérieure à six mois) Cependant, lorsque cette peinture est appliquée en film épais, elle présente des effets gênants pour les opérations de soudage et de découpe, notamment lorsqu'il s'vit d'une peinture à forte teneur en zinc, qui a tendance à frimer de grandes quantités de cavités dans les éléments soudés. (fla diminue la résistance mécanique des éléments soudés. Ainsi il faut enlever des parties à souder le film de peinture riche en zinc, avant d'effectuer xtrle soudure. Cela diminue le rendement du travail. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une peinture nti-corrosion primaire, ayant d'excellentes propriétés anticorrosion, assurant une bonne adhésion à la peinture de finition et permettant des opérations de soudage-et de découpe. A cet effet, l'invention concerne une peinture anti-corrosion caractérisée en ce qu'elle contient comme élément de base un mélange constitué d'une solution de résine telle qu'une résine époxy, une résine phénoxy, une résine uréthane, une résine butyrique, une solution de silicate d'éthyl, une solution de silicate de sodium, une solution de silicate de potassium, une solution de silicate de lithium et une quantité adéquate d'un solvant ainsi que d'un agent de durcissement, ainsi qu'un métaborate de baryum pour améliorer les propriétés de soudabilité et de découpe au chalumeau, ainsi qutun pigment anti-corrosion . Le pigment anti-corrosion est une poussière de zinc, une poudre d'aluminium, du chromate de zinc, du chromate de strontium. La peinture contient des pigments de coloration tels que de l'oxyde rouge, de l'oxyde de titane, du noir de fer et du bleu Berlin.La peinture contient également des pigments d'extension tels que du talc, de l'oxyde de baryum, du gypse, de l'argile, du mica, l'ensemble étant malaxé. Dans le film de peinture sèche, la teneur en métaborate de baryum est comprise entre 5 et 35 ok pondéraux et le reste étant constitué par des résines, des pigments anti-corrosion, des pigments de coloration et des pigments d'extension. Les peintures classiques contiennent de 60 à 90 % pondéraux de poussière de zinc dans le film de peinture solide. Cette peinture engendre des cavités et des fumées de zinc, ce qui constitue un inconvénient. Le mélange de métaborate de baryum et de poussière de zinc selon la présente invention présente des propriétés anti-corrosion égales à une peinture classique contenant une forte quantité de poussière de zinc. En outre, la peinture selon l'invention offre des propriétés de soudabilité et de découpe au chalumeau améliorées. La présente invention sera illustrée plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels - La figure 1 montre la comparaison entre les propriétés d'anti-corrosion de la peinture de 1 l'in- vention, composée d'un substrat de résine époxy et de métaborate de baryum, comparée à une peinture classique contenant de la poussière de zinc - La figure 2 montre la relation entre le rapport de mélange de métaborate de baryum et de poussière de zinc et la vitesse de coupe maximale - La figure 3 montre la relation entre la teneur en métaborate de baryum et la résistance à l'eau. Comme le montre la figure 1,ia peinture classique contient plus de 60 0% pondéraux de poussière de zinc dans le film séché, de façon à donner une protection anticorrosion prolongée (supérieure à six mois). Cependant, grace à l'invention, on obtient une protection anti-corrosion très prononcée, à l'aide d'une peinture ne contenant que de 20 à 60 % pondéraux de zinc, si l'on ajoute du métaborate de baryum. La figure 2 montre les résultats des essais de la vitesse de coupe, en utilisant une machine de découpe à gaz semi-automatique. On a constaté que la vitesse de découpe peut être augmentée de façon notable en mélangeant le métaborate de baryum, même à une peinture contenant de la poussière de zinc. La figure 3 montre les résultats des essais de résistance à l'eau des films solides ayant diverses teneurs en métaborate de baryum. Selon ces essais, on a immergé un échantillon dans une solution à 3 % de sel. En conclusion, on a constaté que le film de peinture solide,contenant de 5 à 35 % pondéraux de métaborate de baryum, présente une excellente tenue à l'eau. Les figures 1, 2 et 3 concernent une peinture contenant une résine époxy comme agent principal. Cependant,les essais ont confirmé qu'il n'y a pas grande différence en pratique si l'on utilise des peintures selon l'invention contenant d'autres résines. On donnera ci-après certains exemples caractéristiques de l'invention EXEMPLE 1 % Pondéraux Résine phénoxy 7 7 Métaborate de baryum ............... 20 Poussière de zinc ............. 42 Bentonite organique ............. 1,5 Cétone éthyl-méthyle ............. 15 % Pondéraux Toluène ........................ 10 Acétate de cellulose .......... 4,5 TOTAL e s 1 00 100 EXEMPLE 2 Vo Pondéraux Résine phénoxy ................. 9 Métaborate de baryum ............ 15 Chromate de strontium ............ 8 Oxyde de fer, rouge ............. 10 Talc 0 10 Bentonite organique ............ 2 Cétone-éthyl-méthyle ............ 25 Toluène ......................... 15 Acétate cellosolve .............. 6 TOTAL ............... 100 EXEMPLE 3 % Pondéraux (Solution de peinture) Résine époxy ................. 4 Métaborate de baryum 0 15 15 Poussière de zinc .0 40 Bentonite organique ............. 2 Cétone-isobutyl-méthyle ....... 10 Toluène 0 9 TOTAL 80 (Agent durcissant) Résine polyamide 2,5 Acétate cellosolve ............ 10 Toluène 0 7,5 TOTAL 0 20 EXEMPLE 4 % Pondéraux (Solution de peinture) Résine butyrique 8 Résine phénolique ............. 3 Métaborate de baryum .......... 7 Chromate de zinc .............. 4 Carbone ........................ 0,3 Cétone-isobutyl-méthyle ........ 24 % Pondéraux Toluène ....................... 25 Alcool-isopropylique .......... 6,7 TOTAL ................. 80 (Agent durcisseur) Eau .......................... 2 85 96 d'acide orthophosphorique . 3 Alcool isopropylique .............. 8 Butanol ....................... 7 TOTAL .................. 20 EXEMPLE 5 96 Pondéraux (Solution de peinture) Silicate d'éthyl (non valatile à 40 %) 96) 24 Butanol ......................... 4,5 10 96 d'acide chlorhydrique .... 0,5 Eau ............................ 1 TOTAL .................. 30 (Poudre) Poussière de zinc .............. 50 Métaborate de Baryum 20 TOTAL .................. 70 Les peintures des divers exemples cidessus ont été préparées par dissolution et malaxage selon un procédé connu. On a appliqué ces peintures à des plaques d'acier qui sont écaillées et ont rouillé en formant des cloques ou en étant piquetées. Les plaques d'acier ont été exposées à l'extérieur pendant six mois. Les essais n'ont montré aucune rouille et une excellente adhésion entre le film de peinture et le support. En outre, on a appliqué les mêmes peintures à des plaques d'acier et on les a exposées à l'exté- rieur pendant un mois. Puis on a appliqué une peinture d'une série de caoutchoucs chlorés et de peintures époxys au goudron, comme peintures de finition. A la suite de cela, on a immergé les plaques dans l'eau de mer pendant une année. On n'a constaté aucun état anormal tel que rouille, gonflement, détérioration de l'adhésion. On a revêtu une plaque d'acier d'une peinture suivant chacun des exemples ci-dessus et on a découpé cette plaque à l'aide d'une machine de découpe à gaz semi-automatique, en s'efforçant d'avoir la vitesse de découpe maximale. Dans tous les cas, on est arrivé à une vitesse de découpe sensiblement double de celle permise par une peinture classique. On a également appliqué les peintures réalisées selon les exemples ci-dessus, sur de l'acier très résistant. On a réalisé un cordon de soudure horizontale et une soudure bord à bord en utilisant un procédé de soudure à l'arc immergé, un procédé de soudure par gravité, un procédé de soudure manuelle et un procédé de soudure semi-automatique sous atmosphère de gaz inertes. Chaque essai a abouti après examen aux rayons X, à la constatation que le résultat était de classe 1. Les divers essais décrits ci-dessus ont été consignés dans le tableau joint (page 7 ). On constate ainsi que la peinture selon l'invention présente une excellente efficacité d'anti-corrosion et permet d'avoir une bonne découpe et une bonne soudabilité des supports revêtus de cette peinture. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté . On pourra, au besoin, recourir à d'autres modes et à d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Essais de produits Résultat des essais après Résultat des eq Vitesse Résultat apres sais de proprio exposition à l'extérieur te après longue de cou- des es Composition exposition pe maxi- sais de (un (un an) maie soudure Peintu Pein- (min/mm) (ray-X) de ca- ture 2 mois 4 mois 6 mois outcho époxy chloré goudron (100+ 1 (îooA) ~~ ~~~ Toute la Aucune peinture surface n n X 4 1200 classe 1 rouillée Seulement une 50 % de Toute la solution de re- rouille surface sine phénoxy rouille rouillée O 0 1200 classe 2 Exemple 1 changemem 1200 elasse 1 Exemple 2 Aucun 20 96 de Oo 1200 classe 1 changez. rouille Aucun Exemple 3 Aucun " " 0* 1200 classe 1 changem. 1 > tr Exemple 4 Aucun 10 96 de 30 96 de &commat; &commat; 1200 classe 1 changem. rouille rouille o o Exemple 5 Aucun n n Go 1200 classe l changem. Peinture riche en zinc Aucun change- n " Go QQ 550 clisse 3 (poussière de ment zinc à 90*) Peinture riche en zinc Aucun (poussière de change- 11 te 2 600 classe 3 zinc 80%) ment ment Enduit primaire 10 96 de 30 96 de 70 de de (oenteert) à la rouille rouille rouille | Q 950 classe 2 # excellent # bon # non satisfaisant pour l'usage courant. X pas mauvais REVENDICATIONS 10/ Peinture anti-corrosion caractérisée en ce qu'elle contient au moins une résine, du métaborate de baryum, des pigments colorés, des pigments d'extension et des pigments ant -corrosion. 20/ Peinture conforme à la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle contient comme élément de base un mélange constitué d'une solution de résine telle qu'une résine époxy, une résine phénoxy, une résine uréthane, une résine butyrique, une solution de silicate d'éthyl, une solution de silicate de sodium, une solution de silicate de potassium, une solution de silicate de lithium et une quantité adéquate d'un solvant ainsi que d'un agent de durcissement, ainsi qu'un métaborate de baryum pour améliorer les propriétés de soudabilité et de découpe au chalumeau. 30/ Peinture conforme aux revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le pigment anti-corrosion est une poussière de zinc, une poudre d'aluminium, du chromate de zinc, du chromate de strontium. 4 / Peinture conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le pigment de coloration est de ltoxyde rouge, de l'oxyde de titane, du noir de fer et du bleu Berlin. 5 / Peinture conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le pigment d'extension est du talc, de l'oxyde de baryum, du gypse, de l'argile, du mica, l'ensemble étant malaxé. 60/ Peinture conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que, dans le film de peinture sèche, la teneur en métaborate de baryum est comprise entre 5 et 35 /0 pondéraux , le reste étant constitué par des résines, des pigments anti-corrosion, des pigments de coloration et des pigments d'extension.