Brevet FR2692912A1 — publié le 19931231

La présente invention a pour objet un procédé de protection temporaire contre la corrosion d'une pièce métallique, notamment d'une tôle métallique. Le problème de la protection des surfaces métalliques et, plus particulièrement, des tôles métalli- ques, contre la corrosion atmosphérique, est une préoccu- pation constante des industriels. En effet, après les opérations de laminage à chaud des produits plats et de laminage à froid en vue d'en réduire l'épaisseur, on fait subir aux tôles obtenues un décapage, puis on les stocke dans un entre- pôt Les tôles sont alors souvent exposées directement aux agressions du milieu ambiant et se corrodent au cours du temps avant de parvenir chez l'utilisateur. Toute altération ou dégradation de l'état de surface des tôles métalliques perturbe de manière importante les traitements postérieurs effectués sur les tôles, notamment la phosphatation, l'emboutissage et le soudage. Afin d'éviter ces inconvénients, il convient d'isoler les tôles du milieu ambiant en les recouvrant d'un matériau étanche et résistant aux agressions du milieu ambiant. Après décapage chimique et rinçage des produits métalliques, notamment des produits plats tels que les tôles, ceux-ci sont traités différemment selon qu'ils sont livrés sans traitement ultérieur ou selon qu'ils subissent différentes opérations de parachèvement avant leur livraison aux utilisateurs. Dans le premier cas, il convient de conférer une protection d'une durée minimale de trois mois Un procédé connu pour protéger les tôles métalliques contre la corrosion pendant une durée d'au moins trois mois consiste à appliquer sur les tôles préalablement décapées et séchées un film formé d'une huile, par trempage des tôles dans un bain d'huile afin de leur conférer un revêtement gras d'une densité surfacique de l'ordre de 1 à 3 g/m 2. Dans le second cas, les produits préalable- ment décapés sont tout d'abord protégés pour une durée de l'ordre de quelques jours par des inhibiteurs de corrosion, tels que des inhibiteurs de corrosion à base d'amines, par exemple le produit RC 305 commercialisé par la société CRODA Après les opérations de parachèvement, les produits sont protégés plus durablement par applica- tion d'un film protecteur gras tel que décrit précédem- ment ou sont livrés à l'utilisateur sans protection particulière. Le procédé consistant à appliquer sur les produits décapés ayant éventuellement subi des opérations de parachèvement un film gras d'huile, comporte plusieurs inconvénients importants. En Effet, l'utilisateur doit avant toute utilisation dégraisser longuement les surfaces desdits produits afin d'éviter une pollution inutile des outils (cisaille, refendeuse) et des installations. En outre, ces films gras polluent les bains de nettoyage qui doivent donc être fréquemment renouve- lés. Ainsi, pour s'affranchir des problèmes inhérents à la présence du film protecteur gras sur les produits métalliques décapés et notamment sur les tôles, on peut choisir soit de ne pas protéger les produits, soit d'utiliser des produits classiques contre la corrosion mais présentant une résistance à la corrosion limitée dans le temps, de l'ordre de quelques jours. Au-delà de cette durée, le phénomène de corrosion apparaît et dégrade très rapidement les produits décapés. La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur en propo- sant un procédé qui permet de protéger de manière efficace contre la corrosion des pièces métalliques, notamment des tôles métalliques, et de s'affranchir des opérations de nettoyage desdits produits avant leur utilisation. La présente invention a ainsi pour objet un procédé de protection temporaire contre la corrosion d'une pièce métallique décapée, notamment d'une tôle, caractérisé en ce qu'il consiste à former sur une partie au moins de la surface de ladite pièce métallique un film sec obtenu à partir d'une émulsion aqueuse constituée de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion. Avantageusement, l'émulsion aqueuse est appliquée par pulvérisation. Avantageusement, le procédé comprend les étapes consistant à: sécher ladite pièce métallique en la chauffant à une température comprise entre 300 C et 90 WC pendant une durée comprise entre 2 et 20 secondes, appliquer sur une partie au moins de ladite pièce métallique une émulsion aqueuse constituée de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion, sécher ladite pièce métallique revêtue jusqu'à obtention d'un film sec, de préférence en chauffant ladite pièce métallique à une température comprise entre 70 et 1000 C pendant une durée comprise entre 2 et 20 secondes. L'opération de séchage préalable favorise la réactivité de la tôle ainsi que les mécanismes d'accro- chage du produit qui sera appliqué ultérieurement sur ladite tôle. Un exemple préféré de phase huileuse utilisée dans l'émulsion aqueuse est constitué par le produit commercialisé sous la dénomination PREVOX 6767 e par HENKEL. Un autre exemple est le produit commercialisé sous la dénomination 112 STO par QUAKER. La pièce métallique est de préférence une tôle métallique, le film sec étant formé sur une face au moins de ladite tôle. L'invention a également pour objet une tôle métallique revêtue d'un film sec de protection contre la corrosion obtenue par le procédé selon l'invention, caractérisée en ce que le film sec comprend de 300 à 800 mg/m 2 de produit déposé obtenu à partir de l'émulsion appliquée, la quantité de produit étant déterminée par dosage chimique de l'agent tensioactif selon la norme NFT 73258. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants se rapportant à une tôle d'acier préalablement décapée et mise en oeuvre sur une ligne de traitement, par exemple à partir d'une tôle laminée à chaud, et à la figure unique représentant l'évolution de la corrosion au cours du temps d'une tôle non traitée, d'une tôle traitée au moyen d'un inhibiteur de corrosion classique et de tôles traitées selon le procédé de l'invention. La tôle d'acier est d'abord décapée par un décapage dans les bains acides, par exemple dans l'acide chlorhydrique, afin d'éliminer les substances chimiques, comme les oxydes de fer constituant la calamine, adhéren- tes à la surface de la tôle et qui gêneraient l'applica- tion ultérieure d'un revêtement Ensuite la tôle est immergée dans les bacs d'eau de rinçage pour enlever toute trace d'acide. On applique alors par pulvérisation sur la tôle l'émulsion selon l'invention. Afin de déterminer 1 'efficacité de protection du film sec protecteur à la surface de la tôle, on effectue un dosage chimique du film conformément à la norme NFT 73258 relative à la détermination des agents tensioactifs et détergents. Suivant la norme précitée, on prélève le produit constituant le film sur une surface déterminée égale à S (m 2) de la tôle par lavage au chloroforme On recueille le prélèvement dans une fiole jaugée de 200 ml à laquelle on ajoute 10 ml d'eau. On effectue alors un dosage volumétrique du prélèvement à l'aide d'un indicateur mixte, l'hyamine, la solution d'hyamine étant titrée à 0,004 mol/i jusqu'à ce que la couleur rose vire au bleu En désignant par V le volume d'hyamine versé (ml) et par S la surface de prélèvement, la quantité en teneur d'agent tensioactif présent à la surface de la tôle a pour valeur: 104 x V x 0,004 = x peq/m 2 S ce qui correspond à une teneur d'agent tensioactif de y g/m 2. EXEMPLE 1 La tôle décapée à l'acide chlorhydrique et rincée est chauffée à une température de 600 C en vue de la sécher, en utilisant des sécheurs à air chaud. Après le séchage, on pulvérise sur une face de la tôle d'acier décapée une émulsion aqueuse contenant % en volume d'une phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous la dénomination PREVOX 6767 ( par HENKEL. La pulvérisation est effectuée au moyen de buses d'aspersion classiques de type "VEEJET" avec un angle d'ouverture de 65 qui permet de couvrir un carré de 25 cm de coté sur substrat placé à 20 cm de la buse. Le produit étant ainsi réparti sur la face de la tôle, on procède au chauffage de la tôle revêtue à une température de 90 'C au moyen de sécheurs à air chaud disposés de manière appropriée. On forme ainsi un film sec et mince à la surface de la tôle d'acier décapée permettant de protéger celle-ci contre la corrosion pendant une durée minimale de trois mois. La tôle revêtue est ensuite bobinée et placée dans une halle de stockage. Les bobines peuvent être directement livrées aux utilisateurs sans recevoir de traitement particulier, ceux-ci disposant alors d'un délai de trois mois pour procéder à la transformation de la tôle en toute sécurité vis-à-vis de la corrosion. Un simple dégraissage est suffisant pour éliminer toute trace de produit à la surface de la tôle et les utilisateurs sont également assurés de ne pas polluer leurs installations. En outre, les bobines peuvent être déroulées pour procéder au parachèvement des tôles et être éven- tuellement refendues avant d'être livrées aux utilisa- teurs. Le dosage du film sec déposé conformément à la méthode ci-dessus décrite a donné les valeurs suivan- tes: S = 0,016 m 2 V = 2 ml ce qui correspond à une quantité d'agent tensioactif de peq/m 2, soit une teneur de l'ordre de 0,5 g/m 2. EXEMPLE 2 La tôle est préalablement décapée comme décrit précédemment à l'exemple 1, rincée puis séchée à l'aide de sécheurs à air chaud par chauffage à une température égale à 60 C pour favoriser la réactivité de la tôle ainsi que les mécanismes d'accrochage du produit. On pulvérise alors sur une face de la tôle d'acier décapée et séchée une émulsion aqueuse contenant % en volume d'une phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous la dénomination 112 S Te par QUAKER. La pulvérisation est effectuée au moyen de buses d'aspersion classiques de type "VEEJET" avec un angle d'ouverture de 650 qui permet de couvrir un carré de 25 cm de coté sur un substrat placé à 20 cm de la buse. Après avoir réparti le produit sur la surface de la tôle, on chauffe celle-ci au moyen de sécheurs à air chaud à une température de 900 C afin de la sécher et donc de favoriser l'évaporation de l'eau présente à sa surface. On dose alors de manière volumétrique le prélèvement à l'aide d'une solution titrée d'hyamine à 0,004 mol/l comme décrit précédemment. Le dosage du film sec déposé conformément à la méthode ci-dessus décrite a donné les valeurs suivan- tes: S = 0,013 M 2 V = 0,12 ml ce qui correspond à une quantité d'agent tensioactif de peq/m 2, soit une teneur de l'ordre de 0,5 g/m 2. La tôle ainsi protégée contre la corrosion pour une durée d'au moins trois mois peut alors être directement livrée à l'utilisateur ou subir un parachève- ment comme expliqué pour l'exemple 1. La Demanderesse s'est aperçue de manière tout-à-fait inattendue que le film protecteur de la tôle n'altérait pas l'aptitude de celle-ci aux traitements ultérieurs, tels que la phosphatation et la mise en peinture. Les résultats de l'essai décrit ci-après permettent de mettre en évidence d'une manière significa- tive les propriétés des tôles revêtues par le procédé de l'invention. ESSAI L'essai est réalisé sur des éprouvettes de tôles d'acier de dimensions 50 x 100 mm qui ont été décapées dans une solution d'acide chlorhydrique, les concentrations en acidité libre et en chlorures ferreux étant respectivement égales à 80 g/l et 90 g/l, à une température de 85 C. Après le décapage, les éprouvettes sont ensuite rincées dans deux bacs successifs d'eau puis séchées par rotation des éprouvettes. On pulvérise ensuite sur une première partie des éprouvettes une émulsion aqueuse contenant 3 % en volume de phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous la dénomination PREVOX 6767 e par HENKEL( 1). On pulvérise sur une deuxième partie des éprouvettes une émulsion aqueuse contenant 3 % en volume de phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous la dénomination 112 ST par QUAKER( 2). On pulvérise également sur une troisième partie des éprouvettes une émulsion aqueuse contenant 3 % en volume de phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous la dénomination RC 3050 par CRODA CHEMICALS ( 3) Ce produit, connu pour ses propriétés anticorrosion, est constitué essentiellement d'amines. Une éprouvette n'ayant subi aucun traitement contre la corrosion sert d'échantillon témoin( 4). Toutes les éprouvettes sont séchées à l'aide de sécheurs à air chaud dont la température est également de 90 'C. Les éprouvettes sont alors exposées aux conditions atmosphériques dans une halle de stockage à une température de l'ordre de 30 QC et une humidité relative de l'ordre de 70 %. Pendant plusieurs jours on observe les différentes éprouvettes en prenant en compte 1 'aspect de la corrosion en fonction du temps L'aspect de la corrosion est relevé sur une échelle de cotation allant de 1 à 4, le coefficient 1 étant attribué à une éprou- vette sur laquelle les premières piqûres apparaissent, le coefficient 4 correspondant à toute la surface corrodée. La courbe représentée à la figure annexée représente l'évolution comparée de la corrosion au cours du temps pour les quatre essais. Les résultats des essais montrent la supério- rité des produits conformes à l'invention sur un inhibi- teur de corrosion classique tel que le RC 305, le processus de dégradation des tôles s'engageant très rapidement avec ce dernier. REVENDICATIONS 1 Procédé de protection temporaire contre la corrosion d'une pièce métallique décapée, notamment d'une tôle, caractérisé en ce qu'il consiste à former sur une partie au moins de la surface de ladite pièce métallique un film sec obtenu à partir d'une émulsion aqueuse constituée de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion. 2 Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'émulsion aqueuse est appliquée par pulvérisation. 3 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: sécher ladite pièce métallique en la chauffant à une température comprise entre 30 *C et 900 C pendant une durée comprise entre 2 et 20 secondes, appliquer sur une partie au moins de ladite pièce métallique une émulsion aqueuse constituée de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion, et sécher ladite pièce métallique revêtue jusqu'à obtention d'un film sec. 4 Procédé selon la revendication 3, caracté- risé en ce que ladite pièce métallique revêtue est séchée par chauffage à une température comprise entre 70 et 1000 C pendant une durée comprise entre 2 et 20 secondes. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la phase huileuse est constituée de PREVOX 6767 e distribué là par HENKEL. 6 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la phase huileuse est constituée de 112 STS distribué par QUAKER. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce métallique est une tôle métallique, le film sec étant formé sur une face au moins de ladite tôle. 8 Tôle métallique revêtue d'un film sec de protection contre la corrosion obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, carac- térisée en ce que le film sec comprend de 300 à 800 mg/m 2 de produit déposé obtenu à partir de l'émulsion appliquée selon l'une quelconque des revendications précédentes.