Brevet FR2616439A1 — publié le 19881216

L'invention concerne des peintures hydrodiluables et leur procédé d'obtention, ces peintures hydrodiluables étant composées essentiellement d'un liant synthétique émulsionné dans l'eau, d'au moins un pigment en dispersion dans ce liant, des produits auxiliaires, tels que agents dispersants, retardateurs de prise, agents de coalescence, épaississants, mouillants, agents anti-mousse et autres, et, dans certains cas, de matières de charge. Cette invention concerne l'industrie en général, et plus particulièrement les industries spécialisées dans la fabrication de peintures. Les peintures les plus fréquemment utilisées, notamment dans le cadre de l'industrie mécanique, sont des produits particulièrement complexes. Les composantes essentielles de ces peintures sont des résines, un certain nombre de pigments,apportant la couleur et le caractère inhibiteur de corrosion, et des solvants. Ces derniers représentent environ 50 % en poids de la composition finale des peintures et servent uniquement d'agent véhiculant et, de ce fait, sont amenés à s'évaporer lors du séchage. Ce type de peinture présente un certain nombre d'inconvénients provenant, dans une grande part, des solvants. En effet, ces derniers sont généralement du type chimique inflammable et présentent un caractère de toxicité non négligeable. Pour ces différentes raisons, ces peintures "classiques" nécessitent l'utilisation de cabines ventilées pour leur application sur un subjectile quelconque. Par ailleurs, l'utilisation de ces peintures impose aux opérateurs le port d'un équipement spécifique tel que masque, cagoule et autre protection. Malgré ces préventions multiples, il est fréquent que certains de ces opérateurs présentent des allergies épidermiques ou des affections respiratoires. Par ailleurs, en raison de la toxicité des solvants chimiques, ces peintures sont particulièrement polluantes. Cependant, il est à remarquer que, dans l'état actuel dez choses, la législation se rapportant à la protection de l'environnement devient de plus en plus stricte et impose les industries à réduire considérablement leur rejet de produits chimiques dans l'atmosphère ou dans les eaux. Cet aspect de protection de l'environnement augmente considérablement les difficultés de mise en oeuvre de ces peintures à fort pourcentage de solvant chimique dans le cadre de subjectiles de dimensions relativement importantes. En effet, dans.ces conditions, l'application de ces peintures ne peut pas avoir lieu dans des installations adaptées, telles que des cabines ventilées, ce qui oblige l'opérateur de travailler dans des ambiances confinées augmentant considérablement les risques d'affection. La solution aux problèmes ainsi posés revient à utiliser des peintures hydrodiluables dont la particularité réside dans la substitution des solvants chimiques par de l'eau. En effet, la proportion de solvants, du type chimique, ne représente plus que 5 à 10 % de la composition finale de ces peintures hydrodiluables. Ainsi, on connaît déjà, par le document FR-A-2.346.423, une peinture hydrodiluable composée d'un liant synthétique émulsionné dans de l'eau et d'un ou plusieurs pigments en solution ou en dispersion dans ce liant, la fonction de ces pigments consistant à apporter la couleur. Dans certains cas, des éléments constituant des charges sont additionnés à ce mélange liant-pigments favorisant le compactage de ces derniers. Par ailleurs, dans la composition finale, interviennent plusieurs produits auxiliaires tels que agents dispersants, retardateurs de prise, agents de coalescence, agents épaississants, agents anti-mousse, fongicides, antigels et autres, conférant à ces peintures hydrodiluables certaines propriétés, notamment pour faciliter leur mise en oeuvre. En dehors des avantages découlant d'une proportion particulièrement réduite de solvants chimiques, ces peintures hydrodiluables présentent également un certain nombre d'inconvénients. En effet, il convient de remarquer que ces peintures hydrodiluables connues sont du type "bâtiment" par analogie à leur utilisation. Ainsi, elles sont applicables sur un support, par exemple un mur, plafond ou autre d'un bâtiment, mais, en aucun cas, elles ne se prêtent à une utilisation pour des subjectiles métalliques. Généralement, dans le cadre de tels supports, les peintures présentent nécessairement des caractéristiques anti-corrosion. Or, les peintures hydrodiluables, actuellement connues, ne sont pas en mesure de former une protection efficace contre la rouille.Cet inconvénient est dû à la difficulté d'inclure dans l'ensemble de la composition d'une peinture hydrodiluable des pigments inhibiteurs de corrosion aptes à conférer à ladite peinture les propriétés requises. La présente invention a pour but de remédier à l'ensemble des inconvénients précités. A cet effet, l'invention concerne des peintures hydrodiluables, composées essentiellement d'un liant synthétique émulsionné dans l'eau, d'au moins un pigment en dispersion dans ce liant, des produits auxiliaires, tels que agents dispersants, retardateurs de prise, agent de coalescence, épaississants, mouillants, agents anti-mousse et autres, et dans certains cas, de matières de charge, caractérisées en ce qu'elles comportent au moins un pigment inhibiteur de corrosion, tel que phosphate de zinc, dispersé et broyé dans le liant. La présente invention concerne également un procédé d'obtention de ces peintures hydrodiluables caractérisé en ce que - l'on verse dans une cuve sèche la quantité de liant, émulsionné dans l'eau, nécessaire pour mouiller la totalité des pigments et charges rajoutés ultérieurement - l'on ajoute au liant, sous faible agitation (environ 400 tours par minute), un agent dispersant, du type dérivé acrylique, et un tiers de-la quantité totale d'agent anti-mousse intervenant dans la composition finale - l'on maintient l'agitation pendant une durée de cinq minutes - l'on introduit dans le mélange précédemment obtenu et sous agitation rapide (1200 à 1500 tours par minute) les pigments et charges, l'un après l'autre, en respectant l'ordre croissant de leur coefficient de prise d'huile - l'on disperse la pâte pigmentaire ainsi formée pendant quinze minutes sous agitation rapide à 1500 tours par minute - l'on broie cette pâte pigmentaire dans un broyeur à microbilles avant d'y adjoindre le restant des produits nécessaires à la composition des peintures hydrodiluables. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiellement en ce que l'on confère à une peinture hydrodiluable une propriété anti-corrosion, ce qui autorise leur application , notamment sur des supports metalliques Ces peintures hydrodiluables, conformes à l'invention, deviennent ainsi des peintures dénommées "industrie" par opposition aux peintures du type "bâtiment". Les autres avantages que présentent ces peintures hydrodiluables à caractère anti-corrosion, en comparaison avec les peintures "induatrie" à fort concentration de solvant chimique, sont dûs essentiellement aux liants émulsionnés dans liteau. Les plus évidents concernent l'amélioration des conditons de travail en raison de la disparition d'émanations toxiques et inflammables. Par ailleurs, ces peintures hydrodiluables autorisent toutes formes de mise en oeuvre, à savoir à la brosse, au rouleau, au trempé, à la machine à rideau, à l'airless, au pistolet pneumatique et autres. L'application au pistolet à haute pression est d'autant plus facilitée que le dégagement de brouillards de pulvérisation est minimisé en raison d'un temps de polymérisation réduit. Cette dernière caractéristique permet, en.outre, de récupérer le peu de brouillard de pulvérisation sous forme de poussière déposée sur le sol et de réduire sensiblement le temps de séchage de ces peintures hydrodiluables par rapport aux peintures à solvant chimique. Cette facilité de mise en oeuvre et le caractère non polluant des peintures hydrodiluables autorisent l'application de ces dernières en atelier, sans installation spécifique, et avec un équipement de protection réduit pour les opérateurs. Ceci résout le problème de la mise en peinture de subjectiles de dimensions importantes. Le nettoyage des outils utilisés pour l'application d'une peinture hydrodiluable peut se faire à l'eau.Delamême manière, en cas de projection sur l'épiderme, le lavage à l'eau est recommandé, ce qui évite l'utilisation de produits chimiques agressifs et diminue les risques d'allergie. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel - les figures 1 à 5 représentent les différentes étapes du procédé d'obtention des peintures hydrodiluables conformes à l'invention. Les peintures hydrodiluables conformes à l'invention sont composées de différents constituants dans lesquels on distingue, essentiellement, un liant synthétique émulsionné dans l'eau et un ou plusieurs pigments en solution ou en dispersion dans le liant. A ce mélange peut être additionnée une ou plusieurs charges inertes permettant d'améliorer le compactage des pigments précités. Préférentiellement, le liant synthétique est un copolymère acrylique dont les propriétés assurent une certaine tenue mécanique et un caractère brillant aux peintures hydrodiluables. Dans la composition finale de ces peintures hydrodiluables intervient également un certain nombre de produits auxiliaires habituellement rencontrés dans la composition d'autres types de peintures connues. La gamme de ces produits auxiliaires est relativement étendue. Toutefois, on distingue plus particulièrement les agents dispersants, les retardateurs de prise, les agents de coalescence, les épaississants, les mouillants, les agents anti-mousses, les fongicides, les antigels et les agents inhibiteurs de corrosion. La fonc tion de ces produits auxiliaires consiste à conférer aux peintures hydrodiluables certaines propriétés physiques ou chimiques dépendant généralement du subjectile et des moyens de mise en oeuvre choisis. Selon l'invention, ces peintures hydrodiluables comportent, en outre, au moins un pigment inhibiteur de corrosion, tel que le phosphate de zinc, ce pigment inhibiteur de corrosion étant dispersé et broyé dans le liant. On se réfère à la figure 1. Le procédé d'obtention de ces peintures hydrodiluables, conforme à l'invention, consiste, dans un premier temps, à déverser dans une cuve 1 préalablement dégraissée et séchée, la quantité requise de liant synthétique 2, à savoir le copolymère acrylique émulsionné dans l'eau. Cette quantité de liant est déterminée en fonction de certains paramètres se rapportant au taux de pigments et charges rajoutés ultérieurement à la solution. Ces paramètres sont la quantité, la nature, le traitement de surface, le coefficient de prise d'huile et, plus généralement, la surface spécifique de ces pigments et charges. Il est à remarquer que la quantité de liant peut être aisément déterminée par l'Homme de l'Art. Dans la cuve 1 contenant le liant synthétique 2 émulsionné dans l'eau sont déversés, d'une part, un agent dispersant 3, par exemple du type dérivé acrylique, et, d'autre part, un tiers de la quantité totale d'agent anti-mousse 4 intervenant dans la composition finale des peintures hydrodiluables. Le mélange s'effectue sous faible agitation, environ 400 tours par minute, et ce pendant une durée voisine de cinq minutes. Dans une étape suivante, représentée dans la figure 2, on introduit dans le mélange 5 liant, agent dispersant et agent anti-mousse, l'ensemble des pigments 6 et charges 7 intervenant dans la composition des peintures hydrodiluables. Préférentiellement, cette addition des pigments 6 et charges 7 se fait suivant un ordre déterminé, le critère étant le coefficient de prise d'huile. Ainsi, il convient tout d'abord d'adjoindre au mélange 5 les pigments et charges à faible coefficient de prise d'huile, l'opération se terminant par le déversement dans la cuve 1 de la charge ou du pigment présentant le coefficient de prise d'huile le plus élevé. Les différents types de pigment que l'on rencontre dans la composition des peintures hydrodiluables conformes à l'invention, sont, d'une part, les colorants, dont la quantité est déterminée en fonction de la teinte à obtenir et, d'autre part, les inhibiteurs de corrosion tels que le phosphate de zinc. Ces pigments inhibiteurs de corrosion sont déterminés en fonction de leur adhérence sur le support et de leur-aptitude au broyage. Par ailleurs, il est fréquent d'adjoindre, ainsi, deux à trois pigments inhibiteurs de corrosion différents. En ce qui concerne les charges, dont le sulfate de baryte en est un exemple, elles sont généralement du type inerte et servent plus particulièrement à améliorer le compactage des pigments. Le plus, ces charges créent une barrière, d'une part, à l'humidité extérieure au film de peinture et, d'autre part, à la progression de la rouille pouvant exister sur le support. Il est important d'obtenir à ce niveau un mélange 8 parfaitement homogène et, dans ce but, on maintient l'agitation rapide pendant quinze minutes environ, après avoir déversé la totalité des pigments 6 et charges 7 dans la cuve 1. On se réfère à la figure 3. L'opération suivante consiste à introduire la pâte pigmentaire 9 ainsi obtenue dans un broyeur à microbilles 10, ce dernier ayant été préalablement nettoyé à l'acétone, puis à l'eau. Dans le cadre d'une utilisation limitée aux peintures hydrodiluables, le nettoyage du broyeur 10 devient facultatif, voire inutile. Dans le cas contraire, un nettoyage de qualité s'impose sans quoi le liant coagule au contact d'un solvant chimique résiduel. Parallèlement aux opérations précédentes, on prépare, dans une deuxième cuve 11, un mélange 12 composé de la quantité de liant, émulsionné dans l'eau, manquante,d'un autre tiers d'agent anti-mousse et d'un agent inhibiteur de rouille. Au cours de l'étape suivante du procédé, on additionne, sous faible agitation de l'ordre de 300 à 400 tours par minute, la pâte pigmentaire 9 sortant du broyeur 10 au mélange 12 contenu dans la cuve 11. L'ensemble est homogénéisé pendant une durée minimale de dix minutes. Après homogénéisation (voir figure 4), on adjoint à la composition 13 provenant de l'étape ci-dessus, les agents de coalescence 14 du type éther de glycole. Cette adjonction se fait sous agitation vive et au compte-gouttes. On se réfère'à la figure 5. La dernière opération consiste, après réduction de la vitesse d'agitation à 400 tours par minute environ, à ajouter dans la cuve 11 des agents modificateurs de rhéologie 15, tels que le polyuréthane, un fongicide 16 et le dernier tiers d'agent anti-mousse 17. Le mélange 18 obtenu, correspond à la composi tion d'une peinture hydrodiluable, conforme à l'invention. Finalement, on maintient la cuve 11 sous faible agitation pendant trente minutes, puis on laisse reposer la peinture hydrodiluable quarante huit heures pour obtenir un mélange parfaitement stable et sans microbulles. On note que l'ensemble des opérations précitées du procédé d'obtention des peintures hydrodiluables, conformes à l'invention, se fait à température ambiante. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de eombinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Peintures hydrodiluables composées, essentiellement, d'un liant synthétique émulsionné dans l'eau d'au moins un pigment en dispersion dans le liant, des produits auxiliaires tels que agents dispersants, retardateurs de prise, agents de coalescence, épaississants, mouillants, agents anti-mousse et autres, et, dans certains cas, de matières de -charge, caractérisées en ce qu'elles comportent au moins un-pigment inhibiteur de corrosion tel que le phosphate de zinc dispersé et broyé dans le liant. 2. Procédé d'obtention des peintures hydrodiluables selon la revendication 1, caractérisé en ce que - l'on verse dans une cuve sèche 1 la quantité de liant émulsionné dans l'eau 2 nécessaire pour mouiller la totalité des pigments et charges rajoutés ultérieurement, - l'on ajoute au liant 2, sous faible agitation, environ quatre cent tours par minute, un agent dispersant 3, du type dérivé acrylique, et un tiers 4 de la quantité totale d'agent anti-mousse intervenant dans la composition finale, - l'on maintient l'agitation dans la cuve 1 pendant une durée d'environ cinq minutes, - l'on introduit dans le mélange 5, précédemment obtenu et sous agitation rapide (1200 à 1500 tours par minute) les pigments 6 et charges 7, l'un après l'autre, et en respectant l'ordre croissant de leur coefficient de prise d'huile, - l'on disperse la pâte pigmentaire 9, ainsi formée, pendant quinze minutes sous agitation à 1500 tours par minute, - l'on broie cette pâte pigmentaire 9 dans un broyeur à microbilles 10. 3. Procédé d'obtention des peintures hydrodiluables selon la revendication 2, caractérisé en ce que - l'on prépare dans une deuxième cuve 11 la quantité manquante de liant émulsionné dans l'eau auquel on ajoute un tiers d'agent anti-mousse et un agent inhibiteur de rouille, - l'on ajoute, dans cette seconde cuve 11 et sous faible agitation (300 à 400 tours par minute) la pâte pigmentaire 9 broyée, - l'on homogénéise pendant une durée minimale de dix minutes. 4. Procédé d'obtention des peintures hydrodiluables selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que - l'on adjoint à la composition 13, contenue dans la cuve 11, le ou les agents de coalescence du type éther de glycol , cette adjonction se faisant au compte-goutteset sous agitation vive, - l'on réduit l'agitation à environ 400 tours par minute dans ladite cuve 11 pour introduire des agents modificateurs de rhéologie 15, tels que le polyuréthane, un fongicide 16 et le dernier tiers d'agent anti-mousse 17, - l'on homogénéise le mélange 18, correspondant à la composition d'une peinture hydrodiluable, pendant trente minutes environ, - l'on maintient la peinture hydrodiluable au repos pendant une durée minimale de quarante-huit heures.