Brevet FR2652356A2 — publié le 19910329

FR 2652356 A2 19910329 FR 8912653 A 19890927 Le brevet principal a pour objet un procédé d'émaillage sur un article métallique, notamment sur tôle d'acier, consistant à appliquer par voie liquide, au moins une couche de masse, caractérisé en ce qu'on ajoute, à une composition d'émaillage par voie liquide, au moins un agent ou produit tensio-actif ou émulsifiant hydrophile, en ce qu'on applique directement cette composition d'émaillage, à laquelle a été ajouté l'agent tensio-actif, sur l'article, sans réaliser préalablement sur celui-ci de traitement de dégraissage et/ou de décapage acide, et en ce qu'on procède ensuite à la vitrification, par cuisson, de l'émail déposé sur l'article ainsi traité, les graisses présentes sur l'article et les agents tensio-actifs disparaissant lors de la cuisson, ce qui évite les défauts d'émaillage, après cuisson. Eventuellement, entre l'application de ladite composition d'émaillage, qui constitue la couche de masse, et le chauffage, on applique une couche d'aspect. Le brevet principal a également pour objet une composition d'émaillage, permettant l'émaillage sur métaux, notamment sur une tôle d'acier, sans dégraissage, ni décapage acide avant l'application de la composition d'émaillage, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins un agent tensio-actif ou émulsifiant hydrophile. Avantageusement selon le brevet principal, l'agent tensio-actif est constitué par le monolaurate de sorbitan polyoxyéthyléné, de préférence en une teneur de l'ordre de 0,5 %. La présente demande a pour objet des modes de réalisation particuliers de l'invention selon le brevet principal. Elle concerne plus particulièrement l'émaillage sur métaux aluminés (c'est-à-dire sur des tôles d'acier revêtues d'aluminium ou sur des tôles d'aluminium) et les compositions d'émaillage habituellement utilisées pour ces supports. Quoique de nombreuses compositions d'aluminium soient présentes sur le marché, il n'y en a que très peu qui soient émaillables. La qualité type la plus propice à l'émaillage correspond à une analyse proche des caractéristiques suivantes Mg 0,007 Si 0,25 Mn 1,2 Cu 0,15 Zn 0,03 Fe 0,5 Al le reste On la trouve commercialisée sous les références 3003 (norme US), 3S (norme anglaise), 4006 (norme fran çaise). Dans les techniques classiques (antérieures) d'émaillage de l'aluminium (tôles d'aluminium ou tôles d'acier revêtues d'aluminium) par voie liquide, on réalise, avant émaillage, une ou plusieurs opérations de dégraissage au moyen de produits dégraissants (alcalins, acides, chlorés...) pour éliminer les graisses présentes à la surface du métal, notamment les graisses de laminage et/ou d'emboutissage. Ces opérations de dégraissage peuvent être suivies d'opérations de satinage. Les pièces ainsi traitées sont rinçées, puis séchées. Selon une telle technique antérieure, c'est seulement après ces opérations de traitement de surface du support métallique aluminé que l'on peut procéder à l'é- maillage proprement dit, en une ou deux couches. Contrairement à la pratique antérieure, l'invention vise à réaliser l'émaillage par voie liquide (ou humide), en une ou deux couches, de supports aluminés, sans aucune opération de traitement de surface préalable. La présente invention a donc pour objet un procédé d'émaillage sur une tôle aluminée (tôle d'acier revêtue d'aluminium ou tôle d'aluminium), consistant à appliquer par voie liquide une couche d'émail en mettant en oeuvre le procédé général du brevet principal. Elle est caractérisée en ce qu'on ajoute, à une composition classique d'émaillage pour aluminium, au moins un agent tensio-actif hydrophile et/ou au moins un agent solubilisant qui augmente la solubilisation de l'huile dans liteau, en ce qu'on applique cette composition d'émaillage, à laquelle a été ajouté le ou les agents tensio-actifs et/ou solubilisants, sur l'article, sans réaliser préalablement sur celui-ci de traitement de surface de dégraissage et/ou de satinage, et en ce qu'on procède ensuite à la vitrification, par cuisson, de l'émail déposé sur l'article ainsi traité, les graisses présentes sur l'article et le ou les agents tensio-actifs et/ou solubilisants disparaissant lors de la cuisson sans provoquer de défauts d'émaillage. L'agent tensio-actif ajouté possède de préférence un indice HLB supérieur à 10 (valeur qui correspond à la solubilisation de l'huile dans l'eau) et est avantageusement constitué par du monolaurate de sorbitan polyoxyéthyléné et/ou du nonylphénol éthoxylé à au moins 6 groupes éthoxy par molécule. Ces deux tensio-actifs ont des indices HLB respectivement égaux à : 16,7 - 12,3. D'après la définition de l'indice HLB donnée au brevet principal, on constate que ces deux agents tensioactifs sont hydrophiles. Le produit ajouté peut également être avantageusement constitué par un agent solubilisant du type toluène sulfonate de sodium; ce produit, bien que ne répondant pas à la définition d'un agent tensio-actif (on ne peut d'ailleurs pas parler pour ce produite d'indice HLB) donne d'excellents résultats puisqu'il permet d'augmenter considérablement la solubilité des huiles dans l'eau. La teneur en agent ou agents tensio-actifs et/ou solubilisants ajoutée à l'émail est en général de l'ordre de 0,1 à 5 *, notamment de l'ordre de 0,5 % dans le cas d'un des trois produits particuliers susmentionnés ou d'un mélange de deux ou trois de ces produits. L'invention a également pour objet, à titre de produit industriel nouveau, une composition d'émaillage permettant l'émaillage sur tôles aluminées (tôles d'acier revêtues d'aluminium ou tôles d'aluminium), sans dégraissage et/ou satinage avant l'application de la composition d'émaillage, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un composé tensio-actif hydrophile et/ou au moins un agent solubilisant qui augmente la solubilisation de l'huile dans l'eau. De préférence, la composition d'émaillage comporte de l'ordre de 0,1 à 5 % d'au moins un agent tensio-actif ou d'un mélange d'agents tensio-actifs ayant un indice HLB (moyen dans le cas d'un mélange) supérieur à 10 (valeur qui correspond à la solubilisation de l'huile dans l'eau) et/ou au moins un composé solubilisant augmentant la solubilité de l'huile dans l'eau. L'invention sera plus particulièrement décrite à l'aide des exemples de mise en oeuvre ci-après, donnés à titre de compléments d'information, sans caractères limitatifs. EXEMPLE I.- Réalisation par voie liquide d'une couche d'é mail de couverture sur un article en aluminium. Sur un article aluminé (tôle d'acier revêtue d'aluminium ou tôle d'aluminium) encore recouvert d'huile de laminage et/ou d'emboutissage, on applique une composition d'émaillage de couverture. Cette couverture est, par exemple, un émail blanc pour aluminium de formulation en oxyde comme suit S102 30-35 * Na2O 17-20 % K20 10-13 * Li2O 2-4 * TiO2 20-25 * BaO 0-3 * P205 1-2 * V205 7-10 * NO2 1-3 % On broie, dans un broyeur à boules, jusqu a une finesse de 0,1 à 0,2 cc de refus (pour une prise de 50 cc de barbotine) au tamis 325 mesh (ouverture de 45 microns, diamètre des fils de 0,035 mm), cet émail blanc avec les produits suivants Fritte 100 % Acide borique 4 à 4,5 % Métasilicate de soude 1 % Potasse caustique 0,6 à 1 % Oxyde de titane (opacifiant) 10 à 15 % Eau 50 à 60 % On obtient ainsi une barbotine d'émail d'une densité d'environ 1,70-1,75. On mélange cette barbotine avec 0,5 % de nonyl phénol éthoxylé à 8 groupes éthoxy par molécule. On applique sur la pièce aluminée la barbotine d'émail ainsi obtenue, en une épaisseur comprise entre 50 et 80 microns. On cuit ensuite la pièce ainsi revêtue dans un four (box ou continu), dont les zones de chauffe sont maintenues à des températures comprises entre 500 et 580"C pendant 5 à 10 minutes. EXEMPLE 2 On répète le mode de mise en oeuvre de l'exemple 1, à part qu'on mélange la barbotine non pas uniquement avec du nonyl phénol éthoxylé, mais avec 0,5 * d'un mélange de monolaurate de sorbitan polyéthoxylé et de toluène sulfonate de sodium dans les proportions suivantes Monolaurate de sorbitan polyêthoxylé 50 % Toluène sulfonate de sodium 50 O EXEMPLE 3.- Réalisation par voie liquide d'une couche d'é mail auto-nettoyant catalytique sur un article aluminé (tôle d'acier revêtue d'aluminium ou tôle d'aluminium). Sur un article en aluminium encore revêtu d'huile de laminage et/ou d'emboutissage, on applique une composition d'émail auto-nettoyant catalytique pour aluminium de formulation en oxyde comme suit SiO2 23-27 % Al203 20-23 A B203 2-5 * Na2O 8-12 A K20 5-7 % Li2O 0-2 % BaO 0-2 * P205 0-2 % Cr203 0-2 A TiO2 8-12 * Fie203 8-12 * MnO2 8-12 % On broie, dans un broyeur à boules, jusqu'à une finesse de 5 à 6 cc de refus (pour une prise de 50 cc de barbotine). au tamis 200 mesh (ouverture de 75 microns, diamètre des fils de 0,05 mm), cet émail auto-nettoyant avec les produits suivants Fritte 100 % Urée 0,5 à 1 * Argile 6 à 8 * Eau 50 % à 60 * On obtient ainsi une barbotine d'émail d'une densité d'environ 1,70-1,75. On mélange cette barbotine avec 0,5 % d'un mélange de composition Monolaurate de sorbitan polyoxyéthyléné 1/3 Nonyl phénol éthoxylé à au moins 6 moles 1/3 Toluène sulfonate de sodium 1/3 On applique sur la pièce aluminée la barbotine d'émail ainsi obtenue en une épaisseur comprise entre 100 et 150 microns. On cuit ensuite la pièce ainsi revêtue dans un four (box ou continu), dont les zones de chauffe sont maintenues à des températures comprises entre 500 et 580"C pendant 5 à 10 minutes. Comme il va de soi, l'invention ne se limite nullement aux modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé selon le brevet principal d'émaillage sur un article métallique aluminé, pouvant être soit de la tôle d'acier revêtue d'aluminium, soit une tôle d'aluminium, consistant à appliquer par voie liquide une couche d'émail sur l'article, caractérisé en ce qu'on ajoute, à une composition classique d'émaillage pour aluminium, au moins un agent tensio-actif hydrophile et/ou au moins un agent solubilisant qui augmente la solubilisation de l'huile dans l'eau, en ce qu'on applique cette composition d'émaillage, à laquelle a été ajouté le ou les agents tensio-actifs et/ou solubilisants, sur l'article, sans réaliser préalablement sur celui-ci de traitement de surface de dégraissage et/ou de satinage, et en ce qu'on procède ensuite à la vitrification, par cuisson, de l'émail déposé sur l'article ainsi traité, les graisses présentes sur l'article et le ou les agents tensio-actifs et/ou solubilisants disparaissant lors de la cuisson sans provoquer de défauts d'émaillage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les agents tensio-actifs sont constitués par un ou deux composés pris dans le groupe suivant : le monolaurate de sorbitan polyoxyéthyléné et un nonyl phénol ethoxylé à au moins 6 groupes éthoxy par molécule. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent solubilisant est constitué par le toluène sulfonate de sodium. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la teneur en agents tensio-actifs et/ou agents solubilisants ajoutés est de l'ordre de 0,1 à 5 %. 5. Procédé selon l'ensemble des revendications 2 et 4, caractérisé en ce que la teneur en agents tensio-actifs est de l'ordre de 0,5 t. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on ajoute à la composition d'émaillage de l'ordre de 0,5 * du mélange suivant Monolaurate de sorbitan polyoxyéthyléné 1/3 Nonyl phénol éthoxylé à au moins 6 moles 1/3 Toluène sulfonate de sodium 1/3 7. Composition d'émaillage, permettant l'émaillage sur tôles aluminées (tôles d'acier revêtues d'aluminium ou tôles d'aluminium), sans dégraissage et/ou satinage avant l'application de la composition d'émaillage, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un agent tensio-actif hydrophile et/ou au moins un agent solubilisant qui augmente la solubilisation de l'huile dans l'eau. 8. Composition d'émaillage selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte de l'ordre de 0,1 à 5 % d'au moins un agent tensio-actif, dont la valeur moyenne du HLB est supérieure à 10 et/ou d'au moins un agent solubilisant. 9. Composition d'émaillage selon l'ensemble des revendications 7 et 8, caractérisée en ce qu'elle comporte de l'ordre de 0,5 * du mélange suivant Monolaurate de sorbitan polyoxyéthyléné 1/3 Nonylphénol éthoxylé à au moins 6 moles 1/3 Toluène sulfonate de sodium 1/3