Brevet FR2667075A1 — publié le 19920327

PROTECTION DES BAS DE CAISSE OU DESSOUS DES CARROSSERIES DE VEHICULES AUTOMOBILES L'invention concerne un produit bitumineux pour la réalisation d'une protection de bas de caisse ou dessous des carrosseries de véhicules automobiles. Les couches de protection de bas de caisse inhibitrices de la corrosion sont habituellement appliquées sur le bas de caisse d'un véhicule automobile1 o par étendage à la brosse, application au couteau ou par pistolage sous une épaisseur atteignant 3 mm A cet effet, des dispersions de bitume et de résine synthétique ou de caoutchouc naturel ou synthétique sont souvent mélangées avec du caoutchouc vulcanisé finement15 dispersé et des matières de charge à grains fins de manière qu'il se forme une suspension avec environ 50 à % en poids de matières de charge Cette suspension est appliquée en couche mince sur le bas de caisse et constitue, après séchage à la température ambiante ou à20 température accrue, une protection résistant aux attaques chimiques et mécaniques. Il est connu d'utiliser des compositions avec 30 à 70 % de bitume, 5 à 10 * de rési- ne, 10 à 30 % de caoutchouc ou de gomme, par25 exemple de pneus usés et 30 à 60 % de matières 2 de charge minérales pour la préparation de couches de protec- tion de bas de caisse (par ex par le brevet US 2 265 770). On connaît également des produits qui sont pré- parés à partir de plastisols de polychlorure de vinyle (DE 33 29 849 Cl), de polyisocyanates (DE 32 28 724 Ai) ou de polyuréthannes (DE 37 18 102 Ai). Que ces produits soient préparés à partir de bi- tume ou de polymères synthétiques, ils présentent plusieurs inconvénients,10 Pendant le séchage, les solvants mis en oeuvre sont vaporisés ou bien les produits contenant des polyiso- cyanates ou des polyuréthannes peuvent libérer des isocyanates toxiques de sorte que des dispositifs de protection spéciaux, tels que des installations d'aspiration et éventuellement des15 installations de récupération sont nécessaires. En outre, les plastisols de polychlorure de vi- nyle se révèlent polluants pour l'environnement ultérieure- ment lors de la mise à la ferraille des véhicules hors d'usage. Lors du réemploi des pièces métalliques, du H Cl agressif est20 alors libéré par pyrolyse de la protection de bas de caisse adhérente. Les produits pour la protection des bas de caisses sont habituellement appliqués sur le dessous de caisse à l'état pâteux ou liquide Dans ce cas, que l'on travaille à25 partir du bas ou sur le véhicule retourné, on ne peut pas évi- ter que des éclaboussures atteignent éventuellement les vête- ments, la peau des bras et des mains ou la figure des ouvriers. Ceci peut entraîner des blessures graves lorsqu'on travaille avec des produits chauffés Pour protéger les parties de véhi-30 cule déjà peintes contre les projections et le brouillard de peinture, il est nécessaire de procéder à un masquage et un décollement de cache soigneux. C'est par conséquent un objet de l'invention que de mettre à la disposition une protection de bas de caisse non polluante qui présente, dans une large gamme de températures, un très bon pouvoir adhésif et une très bonne plasticité vis à vis des surfaces métalliques. Un autre objet de l'invention est de mettre à la disposition une protection de bas de caisse qui, tout en ayant une bonne résistance aux basses températures et une bonne plasticité jusqu'à au moins -400 C, possède en même temps une tenue à la chaleur tellement élevée que la mise en peinture et la cuisson de la laque sont possibles, même après application de la protection de bas de caisse. La solution du problème est apportée par la prépara- tion d'un produit particulièrement bien adapté à l'applica- tion décrite en mettant en oeuvre les composants suivants: à 60 * en poids, de préférence 38 à 55 % en poids d'une substance choisie parmi le bitume, un coagulum de peinture ou une combinaison de ceux-ci, 1 à 10 % en poids, de préférence 2,5 à 7,5 % en poids de copolymère de styrène- butadiène, 1 à 5 % en poids, de préférence 2,5 à 3,5 % en poids de copolymère d'éthylène-acétate de vinyle et 1 à 5 % en poids, de préférence 2 à 3,5 * en poids de poudre de caoutchouc pouvant provenir de pneus de récupération broyés ou de caoutchouc vulcanisé Le bitume peut être remplacé en partie ou en totalité par un coagulum de peinture Les coagulums de peinture apparaissent sous forme d'overspray lors de la mise en peinture des véhicules L'overspray est entraîné par le brouillard d'eau et est ensuite floculé avec un agent de coagulation (par exemple de l'alumine). On a trouvé de façon surprenante que, par l'addition combinée d'un copolymère de styrène-butadiène, d'un copolymère d'éthylène-acétate de vinyle et de poudre de caoutchouc, on pouvait réaliser une protection de bas de caisse bitumineuse douée de bonnes propriétés adhésives et anticorrosives qui présente également une bonne tenue à la chaleur à des températures de 1900 C et au-dessus. Après application de cette protection de bas de caisse selon l'invention sur le dessous de caisse, la mise en peinture de la carrosserie et la cuisson de la laque sont posssibles d'emblée, sans que de la matière bitumineuse ne s'égoutte pendant le processus de cuisson d'environ une demi-heure Les bonnes propriétés du produit se maintiennent même aux basses températures Il demeure plastique à des températures jusqu'à - 400 C Ni par la contrainte thermique, ni par la contrainte mécanique, il ne se produit de fissura- tion ou de décollement de la protection de bas de caisse selon l'invention. Pour améliorer le pouvoir adhésif et la plasticité, on ajoute environ 1, 5 à 5 % en poids, en particulier environ 2,5 à 3,5 % en poids d'élémi et/ou de paraffine. Comme matières de charge, le produit selon l'invention peut contenir 1 à 10 % en poids, de préférence 2,5 à 6,5 % en poids de chaux vive, 23 à 33 % en poids, en particulier 16 à 30 % en poids de poudre d'ardoise, environ 7 à 13 % en poids de mica et 3 à 12 % en poids, de préféren- ce 5,5 à 10 % en poids de sépiolite. Les propriétés de ce produit apparaissent particu- lièrement avantageuses lorsqu'il est appliqué comme protec- tion de bas de caisse sous forme d'une feuille mince d'une épaisseur d'environ 0,6 à 1,3 mm, notamment de 1 mm Une feuille de ce type peut être directement collée sur le des- sous de caisse au moment de sa fabrication Pour ce faire,le produit chauffé est moulé à travers une filière plate La mince feuille encore chaude résultante "coule" pour ainsi dire sur le dessous de caisse et épouse ainsi la forme de toutes les irrégularités A l'usage, une telle protection de bas de caisse possède d'excellentes propriétés anticorrosi- ves,une plasticité élevée et un bon pouvoir adhésif aux tem- pératures élevées ainsi qu'également aux basses températures. Toutefois, du point de vue de la technique de transformation, il s'est révélé avantageux de coller les feuilles préfabriquées qui correspondent, quant à leur forme, au-dessous de caisse à protéger Dans ce cas, il n'y a pas lieu de tenir compte des endroits de jonction, ni de manipuler de masses chaudes De telles feuilles sont dépo- sées sur le dessous de caisse, sont chauffées et adhèrent ainsi fortement. Des essais ont montré que, dans des plages de tempé- ratures extrêmes, on pouvait encore accroître l'adhérence à un substrat métallique en appliquant sur la face de la feuille préfabriquée tournée vers le dessous de caisse une 5 très mince couche d'une colle thermofusible compatible avec le bitume ne collant pas à froid dont le pouvoir adhésif de- meure efficace dans la plage de températures très étendue d'au moins - 400 C à 1900 C Pour cet usage, on peut par exemple mettre en oeuvre des colles thermofusibles à base de copoly-10 mères d'éthylène-acétate de vinyle ou de polyamide Une telle colle thermofusible conduit déjà à un collage plus solide et à une résistance plus élevée de la feuille aux basses températures lorsqu'elle est appliquée sous une épaisseur de seulement 0,01 à 0,05 mm.15 Pour améliorer la stabilité- au stockage des feuilles, il est judicieux de munir la feuille, sur la face opposée à la colle thermofusible, d'une mince couche non col- lante, à savoir un revêtement antibloquant Pour la prépara- tion de ces couches, on peut utiliser des cires naturelles20 ou synthétiques qui sont appliquées sous forme de mélange aqueux sous une épaisseur de 0, 015 à 0,05 mm, en particulier de 0,025 mm De cette manière, on évite un collage des feuilles pendant le stockage Des cires appropriées sont les cires de PE, de PP et d'amide.25 Pour obtenir une protection anticorrosion sans faille au bas de caisse du véhicule automobile, la feuille devra pouvoir épouser la forme de l'ensemble de la surface, notamment des endroits irréguliers, des rainures, des creux, des moulures et des cordons de soudure sans former de bulles30 et devra adhérer fortement On peut y parvenir en perforant la feuille régulièrement avec 1 à 2 trous/cm d'un diamètre de 0,5 à 0,7 mm. Pour obtenir un collage à chaud exempt de bulles, la face de la feuille tournée vers la tôle peut être munie d'un estampage L'estampage, par exemple un hexagone, pré- sente une profondeur d'estampage de 0,4 mm au maximum. Pour l'application de la feuille de protection du bas de caisse, on retourne la carrosserie et dispose la feuille selon l'invention sur le dessous de caisse Par exposition aux infrarouges, la feuille est chauffée entre 130 et 170 CW en 5 l'espace de 2 à 3 min Dans ce cas, l'a feuille se ramollit et s'étend régulièrement, sous l'effet de son propre poids, sur la surface sans former de bulles, pénètre dans toutes les mou- lures et irrégularités et adhère ainsi fortement Au cours de ce processus, la perforation s'obture par écoulement de ma-10 tière de sorte qu'il se forme un revêtement entièrement étanche sur le bas de caisse. Néanmoins, il ne se produit pas, de façon surpre- nante, d'écoulement à partir des bords ou des surfaces incli- nées, si bien que l'on obtient partout, également dans les15 rainures et les creux, une couche protectrice d'épaisseur re- gulière. Aussitôt après l'application de la feuille de pro- tection du dessous de caisse, on procède à la mise en peinture de la carrosserie et élève la température jusqu'à environ20 190 WC en vue de la cuisson de la laque. Au cours de ce processus, la consistance de la feuille de protection de dessous de caisse se maintient si bien qu'elle ne s'écoule pas du dessous de caisse et qu'il ne se forme pas de gouttes ou de bourrelets Le pouvoir adhésif25 également demeure intact de sorte que l'on ne peut observer de décollement à partir du dessous de caisse Pendant la cuis- son, la feuille présente également une excellente tenue à la chaleur. Cette feuille de protection du dessous de caisse manifeste des propriétés particulièrement bonnes au froid. Des essais de chute de bille ont montré que la feuille de pro- tection de dessous de caisse selon l'invention possède encore d'excellentes propriétés de la matière, même à -40 WC A cette température basse, on ne note, à l'essai de chute de bille,35 ni fissuration, ni décollement de la feuille du support. Les exemples suivants et les dessins servent à illustrer davantage l'invention, sans toutefois les limiter à celle-ci. 7 Exemples Exemple 1 9 parties en poids de bitume B 200 et 32 parties en poids de bitume B 15 sont mises à fondre ensemble avec 3 parties en poids de copolymère de styrène-butadiène (caout- chouc SBS) et 3 parties en poids de copolymère d'éthylène- acétate de vinyle et sont mélangées ensemble Après addition de 3 parties en poids de paraffine, on y incorpore petit à petit les matières de charge suivantes: 3 parties en poids10 de poudre de caoutchouc, 6 parties en poids de sépiolite, parties en poids de mica, 28 parties en poids de poudre d'ardoise et 3 parties en poids de chaux vive. La masse obtenue est laminée en une feuille d'une épaisseur d'environ 1,1 mm Pour la réalisation du revête- ment antibloquant non collant, on prépare à partir de 40 par- ties d'eau et de 60 parties de cire PE, une pâte fluide qui est laminée en une épaisseur de 0,02 mm Sur la face opposée de cette feuille, on applique au rouleau du copolymère d'éthy- lène-acétate de vinyle fondu en tant que colle thermofusible20 sous une épaisseur de 0, 03 mm. La feuille à trois couches ainsi obtenue est à présent munie d'une perforation de 1 trou/cm 2 qui possède un diamètre de 0,5 à 0,7 mm En variante, la feuille peut être pourvue d'un estampage (profondeur d'estampage de 0,3 mm).25 La feuille ainsi réalisée présente un grammage 2 de 1,35 kg/m Exemple 2 Comme décrit dans l'exemple 1, une feuille a été laminée à partir des composants suivants et munie d'une couche de colle thermofusible à base d'éthylène-acétate de vinyle, d'un revê- tement antibloquant en cire de PE ainsi que d'une perforation: Composant Parties en poids Bitume B 200 20,0 Bitume B 15 30,0 Caoutchouc SBS 7,0 Copolymère d'éthylène-acétate de vinyle 3,0 Paraffine 2,0 Composant Parties en poids Sépiolite 9,0 Chaux vive 6,0 Poudre d'ardoise 16,5 Poudre de caoutchouc 2,0 Elémi 3,0 Fibres inorganiques 1,5 - La feuille terminée possède un grammage de 1,37 kg/m 2. REVENDICATIONS 1 Produit pour la fabrication de feuilles de protection de dessous de caisse destinées aux véhicules automobiles, caractérisé en ce qu'il contient 30 à 60 % en poids, de préférence 38 à 55 % en poids d'une substance choisie parmi le bitume, un coagulum de peinture ou une combinaison de ceux-ci, 1 à 10 % en poids, de préférence 2,5 à 7,5 % en poids de copolymère de styrène-butadiène, 1 à % en poids, de préférence 2,5 à 3,5 % en poids de copolymère d'éthylène-acétate de vinyle et 1 à 5 % en poids, de préférence 2 à 3,5 % en poids de poudre de caoutchouc. 2 Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient de l'élémi et/ou de la paraffine. 3 Produit selon la revendication 1 ou 2, caractéri- sé en ce qu'il contient en tant que matières de charge 1 à % en poids, de préférence 2,5 à 6,5 * en poids de chaux vive, 23 à 33 % en poids, de préférence 16 à 30 % en poids de poudre d'ardoise, environ 7 à 13 d en poids de mica et 3 à 12 % en poids, de préférence 5,5 à 10 % en poids de sépiolite. 4 Feuille de protection de dessous de caisse constituée en un produit selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une feuille dudit produit est laminée sous une épaisseur de 0,6 à 1,3 mm, de préférence de 1 mm, laquelle est munie sur la face supérieu- re d'une couche de 0,01 à 0,05 mm d'une colle thermofusible compatible avec le bitume et/ou le coagulum de peinture et sur la face opposée d'une couche de cire d'une épaisseur de 0,015 à 0,05 mm. 5 Feuille de protection de dessous de caisse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la couche de colle thermofusible est constituée par un copolymère d'éthylène-acétate de vinyle. 6 Feuille de protection de dessous de caisse selon la revendication 4, caractérisée en ce que la couche de cire est constituée par une cire de PE ou d'amide.