Brevet FR2273114A1 — publié le 19751226

Dacs le brevet français 1.322.567 déposé le 10 mai 1962, a été décrit un ruDan ou une bande de peinture pour l'application d'un revêtement ae peinture sur des métaux et principalement sur des profilés métalliques. Un tel ruban est constitué par un sup- port textile tissé ou feutré imprégné au sloTen cte comDositions à caractère siccatif mitigé par l'itroduction de plastifiants et par l'action retardatrice du support qui sépare le ruban en deux zones :: l'une exposée à l'air, l'autre entre support et métal, à l'abri de l'oxydation en Droxondeur. Il est apparu actuellement que le support peut être cons titué par des fibres synthétiques ou non, totalement ou en parties, réparties isotropiquement ou non pour former des voiles, nap pes ou matelas. La cohésion de tels assemblages est obtenue soit chimi sucement, soit mécaniquement, soit par soudage selon des procédés propres aux fabricants. De tels supports sont mieux connus en fibres textiles sous le serine de "non-tissés" (non-woven fabrics) et comprennent les structures textiles formées par des fibres entrecroisées reliées les unes aux autres. Ils sont obtenus par voie sèche ou voie humide; par renforcement éventuel à l'aide de grilles de fils parallèles s'étendant soit dans le sens machine, soit dans le sens transversal, on peut obtenir des caractéristiques nécessaires à leur emploi dans des cas particuliers. Certains articles de cette espèce ont une ressemblance certaine avec des tissus ou des tricots car ils se présentent connue des grilles ou tamis souples avec ouvertures de mailles assez régulières, les mailles étant généralement de formes définies. D'autres ont ut aspect fermé qui leur donne une certaine ressem- blance avec du feutre ou du papier. Certains de ces non-tissés ont une élasticité relativement élevée qui leur permet d'absorber une partie de l'énergie nécessaire à leur mise en oeuvre; ils peuvent ainsi etre d'em ploi facile et agréable nonobstant des résistances à ia traction et à la rupture relativement réduites. A titre d'exemples non limitatifs, on décrira ci-après quelques non-tissés qui peuvent être utilisés pour la mise en pratique ae l'invention. ' Non-tissé obtenu par voie sèche, d'un poids moyen de 40g/m2 et dont a composition comprend de la fibranne, du nylon et du butadiène-acrylonitrile; un tel non-tissé présente les caractéristiques dynamométriques suivantes rupture en sens machine : 4,7 kgf/5 cm rupture en sens transversal : 4 kgf/5 cm avec des allongements respectifs de 17-23 ',-0 et 40 4X0. Retrait à 150 C Allongement permanent après une semaine de mise en élongation à 20 c4 : 2 à 3,5 ,0. Retrait permanent pour une même élongation durant le me- me temps : 3-5% % de vides par capillarité : environ 104 % en volume. 2) Non-tissé obtenu par voie sèche, d'un poids de 60g/m2, de même composition que le précédent et présentant les caractéristiques dynamométriques suivantes Rupture en sens machine : 7,6 kgf/5 cm rupture en sens transversal : 6-6,2 kgf/5 cm avec des allongements respectifs de 20-25 % et 40 /Q. Retrait à 150 C Allongements et retraits permanents du même ordre qu'en 1 pour les mêmes contraintes. % de vides par capillarité : environ 128 % en volume. 3) lton-tissé obtenu par voie humide, de composition générale suivante : viscose, alcooi polyvinylique wet-strengthening agents qui pour un poids de 126 gZm2 présente des caractéristiques dyna mometriques supérieures à 22 kgf/5 cm en sens machine et 13 kgf/5 cm en sens transversal. La conversion des kgf en unités S.I. doit être faite sur la base 1 kgf = 9 80665 N = 1 daN à 2 % près. On décrira encore une composition possible Polyamide-Kraft blanchi-alcool polyvinylique, fibres de bois, adjuvants et wet-strengthening agents, qui par voie humide produit, par exemple, un non-tissé de 45g/m de caractéristiques dynamométriques suivantes : à 14 à 15,6 kgf/5 cm en sens machine avec 25-30 To d'allongement à la rupture. 5-5,6 kgf/5 cm en sens transversal avec 25-30 evÓ d'allongement à la rupture. D'une façon générale il est possible d'adapter les compositions et les caractéristiques aux besoins, en faisant varier la nature des constituants et/ou les rapports en poids de ces constituants; on peut aussi diminuer ou augmenter le poids au mètre carré. Le non-tissé peut également être entièrement en fibranne, en fibres synthétiques ou en fibres obtenues par co-extrusion telles les fibres comportant une âme de polypropylène et une gaine extérieure en nylon, cette gaine permettant la réalisation du non-tissé par soudage des filaments en une ou plusieurs nappes. Il est également apparu que de nouvelles compositions d'enduction pouvaient être utilisées tant sur les supports décrits ci-dessus que sur les supports suivant le brevet français 1.322.567. Conformément à l'invention actuelle la composition générale retenue est formée de telle manière que le ruban de peinture obtenu présente une résistance chimique convenable associée à une bonne résistance aux solvants divers aromatiques et aliphatiques; la composition présente en outre un certain degré de thermodurcissement qui, si nécessaire, peut être accentué par l'introduction d'un durcisseur latent, un complexe de trifluorure de bore/monoethylamine ou un durcisseur polyamide modifié, en poudre ou en dispersion par exemple.Ce durcisseur latent développe très lentement son action aux températures ambiantes, mais la réaction s'accélère quand la température augmente; des exemples de tels durcisseurs sont donnés par 1 'Epikure BF3-400 de Shell, le Ho939 et le IY940 de CIBA-GEIGY. Le ruban peut dès lors être utilisé sur des canalisations chaudes tout en demeurant aisé à mettre en oeuvre à froid. Dans la masse d'enduction du ruban on trouve par exemple: une résine alkyde courte en huile, estérifiée au glycérol, modifiée à l'huile de ricin de composition suivante - anhydride phtalique environ 40 % Acide gras environ 40 h Type d'acides gras huile de ricin Cette résine est normalement destinée aux émaux au four; sa présence dans la composition ne rend pas celle-ci dur-séchante à froid mais lui donne le degré de thermodurcissement souhaité quand le ruban de peinture est appliqué sur des métaux chauds, que ces métaux soient chauds ou non au moment de l'application du ruban. On peut utiliser comme résine époxyde une résine époxyde liquide d'une viscosité de 5 à 9 poises à 250cri couleur Gardner 7 maux , équivalent époxy de 175 à 210, densité de 1,139 à 200C, poids équivalent égal à 83, indice de réfraction à 20 C = 1,556. Cette résine époxyde n'est normalement pas en elle-même susceptible de durcir sans une réaction avec ce qu > il estconve- nu d'appeler les durcisseurs, produits généralement connus. Elle peut cependant si la température s'élève se combiner avec la résine alkyde décrite plus haut ce qui accentue le caractère thermodurcissant de la masse. Cette résine peut aussi se polymériser par catalyse si la composition~comprend un composé de bore tel le fluorure de bore, par exemple, lequel peut être introduit sous forme de catalyseur latent ne développant sa -fonction qu'au-delà de sa température de décomposition notable laquelle est supérieure aux températures normales d'ambiance. On peut utiliser aussi un plastifiant flexibilisant dont le rOle est de faciliter le placement du ruban à froid tout en conservant à la composition éventuellement durcie par la suite une plasticité évitant les fissurations. Ce plastifiant peut être par exemple un ester de l'acide citrique tel l'acétyl-tributylcitrate, d'un poids moléculaire égal à 402,5, densité 1,048 à 250C,indice de réfraction à 250Ce: 1,441 point d'ébullition sous i iïin de mercure : 173 C, viscosité à 25 C : 42,7 centipoises. Ce plastifiant est aussi choisi en fonction de sa stabilité chimique et de sa résistance aux solvants. Dans l'hypothèse où les températures de service des métaux recouverts du ruban de peinture n'atteindraient pas les valeurs pour lesquelles peuvent démarrer les diverses réactions de thermodurcissement mais atteindraient néanmoins des valeurs telles que la viscosité de la masse d'enduction s'effondrerait, on peut ajouter soit une cire synthétique flexible à haut point de fusion et dont les caractéristiques stables peuvent être par exemple : point de fusion : 137-1390C densité : (25 /25 C) : 0,975 densité au point de fusion : C,830 potentiel d'oxydation : 400-500 milliv. Au lieu de la cire synthétique peut être ajoutée une ben- tonite organoprlile plus connue sous le nom de Bentone. La cire ou la Bentone agissent comme stabilisants de la viscosité de la masse d'enduction quand la température s'élève et empêchent le ruban de s'écrouler avant crue ne soient atteintes les températures de combinaison ou de polymérisation des cons titubants résineux. On peut prévoir aussi l'addition aj d'un iiler, du talc par exemple, pour donner une cohésion; b) d'un pigment pour obtenir la teinte désirée. Lorsque l'imputrescibilité du ruban est exigée celle-ci est obtenue par l'introduction d'agents chimiques connus aux concentrations connues par exemple des sels métalliques, du pentachloropnenol, ou des combinaisons d'amines avec-le pentachlorophénol. x x x Des exemples concrets de composition de masses d'enduction sont donnés ci-aDrès : I Il résine alkyde 20 - 25 25 - 30 résine epoxyde 15 - 20 8 - 15 composé de bore 0,2 - 0,6 ester citrique 6 - 10 8 - 15 cire synthétique 5 - - 1G bentonite organophile 2 - 5 talc 35 - 50 35 - 50 parties en poids plus éventuellement des pigments pour obtenir la teinte désirée. Rappelons gue d'autres durcisseurs latents peuvent être utilisés tels les polyamides modifiés. Les mélanges tels ceux décrits ci-dessus sont portés à tÛi;7rature telle que leur viscosité permette l'imprégnation et/o!l l'enduction-sur les deux faces par passage en plein bain ou bien sur une seuie face, d'un support tissé ou non tissé tel que décrit dans le brevet français 1.322.567 du 10 mai 1962 ou décrit cidessus, de façon à obtenir, en fonction de l'épaisseur initiale du support choisi, un ruban enduit sur une face ou les deux avec imprégnation ou non du support, d'épaisseur comprise entre 50 microns et 1600 microns. Un tel ruban, en épaisseur comprise entre 80 et 250 microns peut également convenir pour assurer l'étanchéité de joints filetés et dans ce but une formule selon l'exemple II associée à un support correspondant à l'exemple 1 (revendication 4) conduit à un produit adéquat. L'introduction éventuelle d'un durcisseur latent dans la masse d'enduction du type I peut obliger à imprégner ou à enduire à des températures inferieures à la température à laquelle se développe l'action durcissante d'un tel durcisseur latent; il se fait que, ces températures sont inférieures également à celle de la fusion de la cire synthétique qui peut être utilisée comme régulateur de viscosité. C'est pourquoi, dans les formules du type I la cire synthétique est remplacée par la bentonite organophile qui stabilise la viscosité apparente en jouant son rôle de charge gonflante dans les milieux organiques. Les non-tissés tels que décrits qualitativement dans les 2 exemples donnés dans le texte, qu'ils soient du même poids par m2 ou d'un poids plus élevé, possèdent une limite d'élasticité non négligeable. I1 est dès lors possible, lors de leur passage dans les machines d'imprégnation et/ou d'enduction : - de régler la tension de déroulement- à une valeur telle qu'on provoque un allongement du non-tissé qui reste totalement ou partiellement réversible selon que cette tension se situe sous la valeur de la limite d'élasticité ou légèrement au-delà de cette valeur. - de provoquer par tractions latérales, un élargissement du non tisse; cet élargissement est totalement ou partiellement réver sinue selon que l'effort de traction est sous ou légèrement au detà de la limite d'élasticité du ron-tissé après enduction à l'aide de la masse fondue, le ruban entre dans une gaine de refroidissement, la rapidité du refroi disseret peut être telle que le ruban est bloqué dans ses nouvelles dimensions et supporte des contraintes internes. Lors de l'au olication du ruban de peinture sur les surfaces métalliques, il est possible par apport de chaleur, par tout moyen approprié interne ou externe à la structure enrobée, d'annuler les contraintes introduites en fabrication et de permettre àu ruban de retrouver tout ou une partie de ses dimensions d'origine On peut ainsi obtenir un effet utile de rétraction dans un sens ou dans l'autre aidant au bon enrobage des objets à protéger. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au dispositif et procédé qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E M D I C A T I O N S 1. Ruban ou bande de peinture pour l'application d'un revêtement de peinture sur des métaux et principalement sur des profilés métalliques éventuellement dans un but d'anticorrosion, ce ruban étant constitué par une matière textile imprégnée au moyen de compositions à caractère siccatif mitigé par l'introduction de plastifiants et par l'action retardatrice du support lequel sépare le ruban en deux zones : l'une exposée à l'air et l'autre entre le support et le métal, à l'abri de l'oxydation en profondeur caractérisé en ce que le support est constitué par des structures textiles formées par des fibres entrecroisées reliées les unes aux autres et connues sous le terme de "non-tissés". 2. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support est constitué par des fibres synthétiques. 3. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication i, caractérisé en ce que le support est constitué par des fibres synthétiques qui sont réparties totalement ou en parties, éventuellement d'une manière isotropique, pour former des voiles, nap pes ou matelas. 4. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 1, caractérisé par l'utilisation du non-tissé ci-après non-tissé obtenu par voie sèche, d'un poids moyen de 40 g/m2 et dont la composition comprend de la fibranne, du nylon et du butadiène-acrylonitrile; un tel non-tissé présente les Ca- ractéristiques dynamométriques suivantes rupture en sens machine : 4,7 kgf/5 cm rupture en sens transversal : 4 kgf/5 cm avec des allongements respectifs de 17-23 % et 40 % retrait à 1500C/ I allongement permanent après une semaine de mise en élongation à 20 eS 2 à 3,5 % retrait permanent pour une même élongation durant le même temps : 3 - 5 % % de vides par capillarité : environ 104 ,0 en volume. 5. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 1, caractérisé par l'utilisation du non-tissé ci-après : non-tissé obtenu par voie sèche, d'un poids de 60 à 80 g/m2, de m & tie composition que le précédent et présentant les caractéristiques dynamométriques suivantes rupture en sens macnine : 7,6 kgf/5 cm rupture en sens transversal : 6-6,2 kgf/5 cm avec allongements respectifs de 20-25 % et 4C retrait à 150 C allongements et retraits permanents du máe ordre qu'en 1 pour les mêmes contraintes. % de vides par capillarité : environ 128 % en volume 6. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication i, caractérisé par l'utilisation du non-tissé ci-apres non-tissé obvenu par voie humide, de composition générale suivante : viscose, alcool polyvinylique wetstrengthening agents qui pour un poids de 126 g/m présente des caractéristiques dyna mométriques supérieures à 22 kgf/5 cm en sens machine et 13 kgf/5 cm en sens transversal. 7. Ruban ou bande de neinture suivant la revendication i, caractérisé par l'utilisation comme support textile de la composition ci-après : Polyamide - Kraft blanchi - alcool polyvinylique, fibres de bois, adjuvants et wetstrengthening agents, qui par voie humide produit, par exemple, un non-tissé de 45-à 60 g/m de caractéristiques dynamométriques suivantes 14 à 15,6 kgf/5 cm en sens machine avec 25 - 30 oÓ d'ai- longement à la rupture 5 a 12 kgf/5 cm en sens transversal avec 25 - 30 % d'al- longement à la rupture. 8. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support en matière textile est constitué par un non-tissé en fibranne, en fibres synthétiques ou en fibres obtenues par co-extrusion telles les fibres comportant une âme de polypropylène et une gaine exterieure en nylon, cette gaine permettant la réalisation du non-tissé par soudage des filaments en une ou plusieurs nappes. 9. Ruban ou bande de teinture suivant la revendication I, caractérisé en ce que l'on choisit pour ce ruban une composition telle que le ruban ou la bande de peinture présente non seulement une résistance chimique mais aussi une bonne résistance aux sol vairs aromatiques et aliphatiques. 10. Ruban ou baside de peinture suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la composition présente en outre un degré de thermodurcissemeilt 11. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le degré de thermodurcissement peut entre accentué par l'introduction d'un composé de bore susceptible de se décomposer à une température déterminée ou d'un autre durcisseur latent pouvant chacun jouer le rôle d'agent durcisseur pour une résine époxyde entrant éventuellement dans la composition de l'enduit. 12. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 11, caractérisé en ce que tout en étant aisé à mettre en oeuvre à froid, il peut être utilisé sur des canalisations chaudes. 13. Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que l'on utilise une résine alkyde courte en huile, estérifiée au glycérol modifiée à l'huile de ricin de composition suivante : anhydride phtalique environ 40 % acide s gras environ 40 % type d'acides gras huile de ricin 14. Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendications 9 à 12 caractérisé par l'utilisation comme résine époxyde liquide d'une résine ayant une viscosité de 5 à 9 poises à 250cor couleur Gardner 7 max.; équivalent époxy de 175 à 2LO, densité de I, 139 à 200C, poids équivalent égal à 83, indice de réfraction à 200C = 1,556. 15. Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce que la résine époxyde suivant la revendication 14 peut se combiner à température élevée avec la résine alkyde suivant la revendication 13. 16. Ruban ou bande suivant la revendication 14 caractérisé par une polymérisation de la résine époxyde par catalyse si la composition comprend un composé de bore, tel le fluorure de bore par exemple, loue1 peut être introduit sous forme de catalyseur latent ne développant sa fonction qu'au-delà de sa température de décomposition notable laquelle est supérieure aux températures normales d'ambiance. 7. Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendlcations 1 à 16, caractérisé par l'utilisation d'un plastifiant flexibilisant ayant comme fonction de faciliter le placement du ruban à froid tout en conservant à la composition éventuellement durcie par la suite une plasticité évitant les fissurations. 18. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le plastifiant est un ester de l'acide citrique tel l'acétyl-tributyl-citrate, d'un poids moléculaire égal à 402,5, densité 1,048 à 25?C, indice de réfraction à 25 C: 1,441, point d'ébullition sous 1 mn de mercure : 1734C, viscosité à 25QC : 42,7 centipoises. 19. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 17, caractérisé en ce que le plastifiant est aussi choisi en fonction de sa stabilité chimique et de sa résistance aux solvants. 20. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 19, caractérisé en ce que dans l'hypothèse où les températures de service des métaux recouverts du ruban de peinture n'atteindraient pas les valeurs pour lesquelles peuvent démarrer les diverses réactions, de thermodurcissement mais atteindraient néanmoins des valeurs telles que la viscosité de la masse d'enduction s'effondrerait, on peut ajouter une cire synthétique flexible à haut point de fusion. 21. Ruban ou bande de peinture suivant la revendication 20, caractérisé en ce que la cire synthétique flexible à haut point de fusion possède les propriétés ci-après point de fusion : 137 - 139au densité (250/250C) : 0,975 densité au point de fusion : 0,830 potentiel d'oxydation : 400-500 milliv. 22. Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendications 20 et 21, caractérisé par l'addition, en lieu et place de la cire synthétique, d'une bentonite organophile connue sous le nomade Bentone. 23 Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendications 1à 22, caractérisé par l'addition comme agents produisant l'imputrescibilité de sels métalliques, de pen- tachlorophénol ou de combinaisons de pentachlorophenol avec des amines. 24. Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendications i à 23, caractérisé par les compositions de masses d'enduction suivantes : I II résine alkyde 20 - 25 25 - 30 résine époxyde 15 - 20 8 - 15 composé de bore 0,2 - 0,6 ester citrique 6 - 10 8 cirre synthétique 5 5 - 10 bentonite organophile 2 - 6 talc 35 - 50 35 - 50 parties en poids plus éventuellement des pigments pour obtenir la teinte désirée. 25. Procédé d'obtention des bandes ou rubans de peinture suivant l'une quelconque des revendications i à 24, caractérisé en ce que les mélanges utilisés sont portés à une température telle que leur viscosité permette l'imprégnation et/ou l'enduction sur les deux faces par passage en plein bain ou sur une seule face d'un support tissé ou non-tissé tel que décrit par le brevet français i.322.567 ou décrit ci-dessus de façon à obtenir en fonction de l'épaisseur initiale du support choisi un ruban enduit sur une face ou les deux avec imprégnation du support d'épaisseur comprise entre 50 microns et 1.600 microns. 26. Ruban ou bande de peinture suivant l'une quelconque des revendications d à- 24, caractérisé en ce qu'un tel ruban, en épaisseur comprise entre 80 et 250 microns peut convenir pour assurer l'étanchéité de joints filetés et en ce que à cet effet il peut être fait usage d'une formule selon l'exemple II de la revendication 24 avec un support selon la revendication 4. 27. Procédé suivant la revendication 25, caractérisé en ce que l'on introduit un composé de bore dans une masse d'enduction du type I de la revendication 24 et en ce que si l'imprégnation ou l'enduction doit avoir lieu à une température inférieure à la température de décomposition du composé de bore ou du démarrage de la réaction avec un polyamide modifié et à celle de la fusion de la cire synthétique utilisée comme régulateur de viscosité, cette cire est remplacée par la bentonite organophile. 28. Procédé d'obtention de bandes ou de rubans de peinture suivant l'une quelconque des revendications I à 24 ou 26, caractérisé en ce que lors de leur passage dans la machine d'im prégnation ou d'enduction la tension de déroulement du non-tissé est réglée à une valeur telle qu'on provoque un allongement du nontissé qui reste entièrement ou partiellement réversible, en ce que par des tractions latérales, on provoque un éiargissement du nontisse, lequel est totalement ou partiellement réversible et en ce aue après enduction à l'aide de la masse fondue le ruban est amene dans une zone de rerroidissement. 29. Procédé suivant la revendication 28, caractérisé en ce vue la rapidité de refroidissement est réglée de telle manière que le ruban est bloqué dans ses nouvelles dimensions et peut su- porter des contraintes intérieures de telle sorte aue lors de l'an, plication du ruban de peinture sur des surfaces métalliques, il est possible par apport de cnaleur d'annuler les contraintes introduites en fabrication et de permettre au ruban de retrouver tout ou une partie de ses dimensions d'origine 30. Des bandes ou des ruban de peinture obtenus par le procédé suivant les revendications 28 et 29.