Brevet FR2675512A1 — publié le 19921023

-1- DESCRIPTION L'invention concerne la composition d'une peinture dite couche barrière ( 1) qui insérée dans un système multicouche (schéma 2 et 3) joue le rôle de couche barrière qui à la fois accélère et stoppe a sa surface l'action d'un décapant chimique et permet un décapage rapide et sélectif à l'aide de décapants chimiques peu agressifs Cette peinture peut jouer un rôle anticorrosif ou d'amélioration de l'état de surface (Primaire anticorrosion ou apprêt ponçable). Le liant en principal ou secondaire est constitué d'acétals polyvinyliques ou résines phénoxy pouvant être réticulés ou préréticulés par un isocyanate, le taux de réticulation entre les hydroxyles et les isocyanates est situé entre 5 et 150 %. Cette peinture est caractérisée par une quantité de solvant se situant entre O et 90 * par rapport au poids total de la peinture et une quantité de pigment se situant entre O et 80 % par rapport au poids total de la peinture Ce système peut trouver des applications dans de nombreux domaines, et notament dans les systèmes de peintures extérieures pour Aéronefs. Actuellement, les Aéronefs sont protégés à l'aide de systèmes multicouches très résistants chimiquement à base de résines époxydiques ou polyurethannes. Ces appareils doivent être fréquemment remis en peinture soit pour des raisons d'esthétique ou de changement de livrée Il faut alors, entièrement décaper l'appareil à l'aide d'un décapant chimique, nocif et agressif qui fait cloquer la peinture, puis reconstituer le système de peinture initial (schéma 1). Cette opération est longue et délicate. A ce jour, pour faciliter cette opération, des sociétés ont proposé de réaliser des "couches barrières" à l'aide de polymères du type polyamide monocomposant, qui insérées dans le système facilitent le décapage chimique Malheureusement ces peintures à base d'alcool, sont désagréables à appliquer, et ne sont donc pas utilisables à l'aide des pistolets électrostatiques couramment utilisés en Aéronautique. De plus, l'extrait sec très faible ne permet que difficilement d'appliquer en une seule fois plus de 15 micromètres, ce qui interdit la possibilité de réaliser des apprêts ou des primaires à partir de ces polymères. Plus ennuyeux encore, cette couche est attaquée à l'occasion du décapage chimique et il faut l'enlever après décapage à l'aide d'un solvant alcoolique. L'invention concerne l'utilisation d'un polymère à propriétés filmogènes, qui possède à la fois une forte résistance chimique et une grande sensibilité au chlorure de méthylène contenu dans le décapant Un tel 2-3- polymère peut donc être utilisé comme liant pour réaliser des primaires, des apprêts ponçables, des couches intermédiaires, ou tout autre couche Les Polymères, objet de l'invention sont des acétals polyvinyliques ou des résines phénoxy pouvant être réticulés par des isocyanates selon le réaction générale. (PVA OH + OCN-R-NCO + OH (-PVA) (PVA) -O-C-N-R-N-C-O (PVA) Pour les acétals ou butyrals polyvinyliques on pourra utiliser tous les types possédant des fonctions hydroxyles On préférera cependant des grades facilement solubles dans des coupes de solvants exemptes d'alcools. Pour les isocyanates on pourra utiliser tous les types, on citera par exemple: Type biuret aliphatique Type à base toluène diisocyanate Type trimère ou isocyanurate Le taux de réticulation des isocyanates par rapport aux fonctions hydroxyles pourra varier de 5 % à 150 %. De plus, on pourra ajouter à ce liant un deuxième liant qui pourra améliorer les performances du polymère principal. La peinture pourra donc être mono ou bicomposant. Cette peinture contiendra des solvants tels que par exemple: hydrocarbures aromatiques ou aliphatiques, acétates, cétones La peinture peut contenir tous les adjuvants désirés communément employés dans les formulations de peinture. En ce qui concerne la pigmentation, celle-ci sera adaptée selon les applications, leur quantité par rapport au liant pourra varier de O à 400 %, on citera à titre d'exemple Dans le cas d'un primaire anticorrosion = Chromate de zinc, de strontium, phosphate de zinc, talc, dioxyde de titane Dans le cas d'un apprêt: talc, oxyde de fer, dioxyde de titane -4Dans le cas d'une couche intermédiaire: dioxyde de titane, talc Cette liste n'est pas limitative. Ces peintures pourront être appliquées sur tous les substrats au pistolet, à la brosse ou toute autre technique y compris l'application électrostatique. Les exemples suivants ne sont pas limitatifs, mais permettent d'illustrer l'invention. Exemples 1-2-3-4 (cas d'une couche intermédiaire) On obtient une couche barrière à décapage sélectif et rapide en réalisant une peinture dont la composition est la suivante: BASE MOVITAL B 30 HH* DIOXYDE DE TITANE LECITHINE DE SOJA ACETATE DE BUTYL XYLENE Formule 1 Formule 2 Formule 3 Formule 4 réticulée & 20 % réticulée à 40 % réticulée à 50 % réticulé à 100 % 13.5 15.0 0.3 30.0 À 29,7 12.6 14.9 0.3 30.3 30.4 11.7 14.7 0.3 30.9 30.9 9.7 14.8 0.3 31.9 31.8 SOUS TOTAL 1 88,5 88 5 88 5 88 5 DURCISSEUR DESMODUR N 100 ** 1 5 2 3 3 1 5 O ACETATE BUTYL 5 O 4 6 4 2 3 O XYLENE 5 O 4 6 4 2 3 5 SOUS TOTAL 1 11 5 11 5 11 5 11 5 TOTAL 100 100 100 100 * Mowital B 30 HH: Butyrals polyvinyliques fabriqués par la société HOECHST - ** Desmodur N 100: Isocyanate aliphatique fabriqué par la société BAYER - L -5- Cette peinture est insérée dans le système suivant: Subjectile: Alliage 2024 T 3 traité par oxydation anodique chromique non colmatée. Systèmes: Primaire aéronautique 15 à 20 micromètres %couche barrière 8 à 20 micromètres Finition aéronautique 20 à 70 micromètres Ce système séché 7 jours à 230 C, nous donne les performances suivantes: Souplesse selon norme ISO 1519: Totale sur Mandrin 2 mm Adhérence selon norme ISO 2409: GT O Résistance en immersion 14 j à l'eau à 230 C: Bonne Résistance en immersion 14 j au Skydrol à 70 'C: Bonne pour formules 2-3- 4 Résistance au kérosène en immersion 7 j à 230 C: Bonne Ces éprouvettes ont ensuite été décapées à l'aide d'un décapant aéronautique exempt de phénol et voici les résultats: Système Système Système Système avec couche barrière n'l: décapé en 2,mn sans attaquer la couche barrière. avec couche barrière N 02: décapé en 4 mn sans attaquer la couche barrière. avec couche barrière N 03: décapé en 5 mn sans attaquer la couche barrière. avec couche barrière N 04: décapé en 8 mn sans attaquer la couche barrière. -6- Exemples 5-6-7-8 (cas d'un primaire anticorrosion) On obtient un primaire anticorrosion à décapage sélectif rapide dont l'épaisseur après séchage est comprise entre 10 et 30 micromètres sur aluminium -5 traité par oxydation anodique chromique non colmatée et recouvert d'une finition polyurethanne type aéronautique. Formule 5 Formule 6 Formule 7 Formule 8 Taux rétic 20 X Taux rétic 40 S Taux rétic 50 X Taux rétic 100 % BASE MOWITAL B 30 HH * 11 7 11 0 10 2 8 4 (société HOECHST) LECITHINE DE SOJA 0 3 0 3 O 3 0,3 CHROMATE DE STRONTIUM10 2 10 1 10 0 9,9 DIOXYDE DE TITARE 2 0 2 0 2 O 2 O TALC 6 8 6 8 6 7 6,7 SILICE 0 6 0 6 O 6 O 6 ACETATE DE BUTYL 29 2 29 6 30 1 31 1 XYLENE 29 2 29 6 30 1 30 1 | SOUS TOTAL 90 0 90 0 90 O 90,0 DURCISSEUR DESMODUR N 100** 1 3 2 0 2 7 4 3 XYLENE 4 3 4 0 3 6 2 8 ACETATE ISOBUTYL 4 4 4 0 3 7 2 9 SOUS TOTAL 2 10 O 10 0 10 O 10 O j TOTAL 100 0 100 O 100 0 100 O Le système a séché 7 jours à 23 C et HR = 50 % afin que la réticulation du film se fasse puis a été vieilli pendant 30 Jours à 50 C et HR = 95 % L'éprouvette est ensuite décapée à l'aide d'un décapant exempt de phénol et les temps obtenus sont les suivants: Système avec primaire formule 5: 3 minutes Système avec primaire formule 6: 6 minutes Système avec primaire formule 7: 7 minutes Système avec primaire formule 8: 9 minutes -7- Cette peinture peut être appliquée comme couche barrière (schéma 2) insérée entre un primaire et une finition. Dans ce cas, on laissera intact le traitement anticorrosion à l'occasion du décapage ainsi que la couche barrière et il suffira de réappliquer seulement la finition pour reconstituer le système initial. Cette peinture peut également être appliquée comme un primaire anticorrosion (schéma 3) ou un apprêt ponçable Ainsi cette couche aura deux fonctions traiter le support et le protéger du décapant là aussi il suffira de réappliquer la finition après le décapage Cette invention peut servir à protéger des avions, des hélicoptères, ou des véhicules en composite Cette liste n'est pas limitative. -8- REVENDICATION 1) Peinture qui insérée dans un système multicouche joue le rôle de couche barrière qui à la fois accélère et stoppe à sa surface l'action d'un décapant chimique, caractérisé en ce qu'elle comporte comme liant des polymères réticulés par des isocyanates. 2) Peinture selon la revendication 1 caractérisée en ce que les polyméres sont des acétals polyvinyliques ou des résines phénoxy. 3) Peinture selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que les isocyanates sont du type biuret aliphatique ou du type à base de toluène diisocyanate ou du type trimère ou isocyanate. 4) Peinture selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 caractérisée en ce que le taux de réticulation entre les hydroxyles et les isocyanates est situé entre 5 et 150 %. ) Peinture selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la quantité de solvant se situe entre O et 90 % par rapport au poids total de la peinture 6) Peintures selon les revendications précédentes caractérisée en ce que la quantité de pigment se situe entre O et 80 % par rapport au poids total de la peinture. 7) Peinture selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que le liant est un liant en principal 8) Peinture selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le liant est un liant en secondaire. 9) Peinture selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'elle est composée de 9,7 à 13,5 % de Butyrals polyvinyliques et de 1,5 à 5,0 % d' Isocyanate aliphatique. ) Peinture selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'elle est composée de 8,4 à 11,7 % de butyrals polyvinyliques et de 1,3 à 4,3 % d'isocyanate aliphatique.