Brevet FR2756836A1 — publié le 19980612

COMPOSITION DÉCAPANTE POUR PEINTURES, VERNIS OU LAQUES La présente invention concerne une composition décapante de peintures, vernis ou laques recouvrant un substrat, tel que les métaux et le bois. Dans le secteur du décapage industriel, on décape des volets, des fenêtres, des portes, des radiateurs, mais également n'importe quelle pièce mécanique (ex : moyeux de roues, jantes, etc...). Le décapage industriel des peintures et similaires s'effectue par immersion des pièces à décaper dans un bain liquide formulé à froid ou à chaud, ce bain liquide pouvant être agité ou non. Les pièces sont laissées un certain temps dans le bain jusqu'à obtention du décapage (dégradation ou soulèvement de la peinture suivant les systèmes). Ensuite, les pièces sont retirées du bain et sont rincées au jet d'eau sous haute pression ("carcher") les écailles ou les boues de peinture étant alors éliminées par la pression du jet d'eau. Lorsque le bain contient une base forte du type NaOH, on conduit une opération de neutralisation dans un bain acide constitué d'une solution d'acide sulfurique ou chlorhydrique. Les formulations actuellement utilisées en décapage industriel sont ou bien au chlorure, ou bien à l'alcalin. Les formulations ou bains au chlorure sont des mélanges à base de chlorure de méthylène, de méthanol (5 à 10% en poids) et d'aromatiques (toluène, xylène à raison de quelques pourcents). Ces mélanges peuvent également comporter des activateurs, lesquels peuvent être acides (comme l'acide formique) ou basiques (comme la monoéthanolamine). Les bains au chlorure sont utilisés à froid, le chlorure de méthylène étant très volatil et l'odeur qu'il dégage est très suffocante. L'action de décapage se fait par soulèvement de la peinture avec formation d'écailles. Les décapeurs industriels veulent actuellement remplacer le chlorure par un substitut pour des problèmes d' environnement. Les formulations ou bains à l'alcalin sont essentiellement à base de soude dans l'eau additivée de glycolate de sodium, d'agents complexants, d'agents mouillants. Les mélanges sont utilisés à chaud, à une température de l'ordre de 50'C à 100'C, et le temps de décapage est divisé par deux à chaque fois que l'on élève la température de 20'C. Le mécanisme d'action est totalement différent par rapport aux formules au chlorure. En effet, ces formules dégradent la peinture par réaction de la soude sur le polymère. En particulier avec les peintures glycérophtaliques et les alkydes, il se produit une saponification des fonctions esters, ce qui dégrade la peinture en la réduisant en poudre. Celle-ci, dispersée dans le bain, forme une boue, "bête noire" des décapeurs. Cette boue n'est en effet pratiquement pas filtrable (colmatage). Par ailleurs, les formules à l'alcalin sont moins efficaces sur les autres types de peintures (époxy, polyuréthanne, etc...). Les décapeurs industriels veulent donc également trouver une formule de substitution plus polyvalente et ne conduisant pas à la dégradation de la peinture. La Société déposante a donc recherché de nouvelles formulations décapantes pour peintures, vernis ou laques, répondant aux besoins actuels décrits ci-dessus et constituant des formulations bon marché pour pouvoir remplacer avantageusement les formulations connues au chlorure et à l'alcalin. La nouvelle composition décapante selon la présente invention répond à ces objectifs elle est caractérisée par le fait qu'elle est constituée par ou qu'elle comprend (A) 5 à 90 parties en poids, de préférence 10 à 80 parties en poids, d'eau (B) 2 à 47,5 parties en poids, de préférence 5 à 45 parties en poids, d'alcool benzylique (C) 2 à 47,5 parties en poids, de préférence 5 à 45 parties en poids, de diméthylsulfoxyde ou de N-méthylpyrrolidone, (A) + (B) + (C) représentant 100 parties en poids. La proportion d'eau, qui peut être importante, fait de cette composition une formulation très intéressante du point de vue des coûts. La composition décapante selon l'invention peut en outre comprendre (D) au moins un activateur, lequel peut être choisi notamment parmi la monoéthanolamine (MEA), la triéthanolamine (TEA), l'acide formique, le pyrrole, les mélanges TEA/acide formique, le benzaldéhyde et les mélanges MEA/benzaldéhyde, à raison notamment de 0,1 à 10 parties en poids pour 100 parties en poids de (A) + (B) + (C). Les activateurs préférés sont les mélanges MEA/benzaldéhyde (en particulier 1 partie en poids de MEA et 2 parties en poids de benzaldéhyde) et le benzaldéhyde. La composition décapante selon l'invention peut encore comprendre en outre (E) au moins un agent tensio-actif, à raison notamment de 0,1 à 10 parties en poids pour 100 parties en poids de (A) + (B) + (C) ; comme exemples d'agents tensio-actifs non-ioniques, on peut citer les agents tensio-actifs éthoxylés de la série "METOX", commercialisés par la Société "SEPPIC" (par exemple, la coupe d'ester méthylique éthoxylé comprenant 20 motifs d'oxyde d'éthylène "METOX 20 OE") ; comme exemples d'agents tensio-actifs ioniques, on peut citer le dodécylsulfate de sodium (F) au moins un épaississant choisi notamment parmi les épaississants acryliques, à raison notamment de 0,1 à 10 parties en poids pour 100 parties en poids de (A) + (B) + (C) ; comme exemples particuliers d'épaississant acrylique on peut citer les résines acryliques commercialisées sous la dénomination "CARBOPOL" par la Société GOODRICH, BF, Co, dont le procédé d'obtention est décrit dans le brevet américain US-A-4 419 502 intitulé "Polymerization process for carboxyl-containing polymers". Conformément à un mode de réalisation particulièrement intéressant de la présente invention, la composition décapante ne comprend ni agent tensio-actif ni épaississant, se présentant alors sous la forme d'une émulsion instable. Conformément à deux autres modes de réalisation de la présente invention, la composition décapante comprend au moins un agent tensio-actif et aucun épaississant, se présentant alors sous la forme d'une micro-émulsion, ou elle comprend au moins un épaississant et aucun agent tensioactif, se présentant sous la forme d'une émulsion épaissie. La présente invention porte également sur un procédé de décapage de peintures, laques et vernis appliqués sur un substrat, à l'aide d'une composition décapante telle que définie ci-dessus, caractérisé par le fait qu'on immerge ledit substrat dans un bain éventuellement chauffé ( par exemple à une température comprise entre 40 et 70'C) et éventuellement agité de la composition décapante lorsque celle-ci se présente sous les formes précitées d'émulsion instable ou de micro-émulsion, pendant un laps de temps suffisant pour provoquer le soulèvement de la peinture, du vernis ou de la laque, ou qu'on applique sur ledit substrat une composition décapante se présentant sous la forme précitée d'émulsion épaissie et qu'on laisse agir pendant un laps de temps suffisant pour provoquer le soulèvement de la peinture, du vernis ou de la laque. Les exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Dans ces exemples, les pourcentages des compositions sont donnés en poids. Exemple 1 : Emulsion instable On a préparé une émulsion instable décapante formulée comme suit Eau . . . 78% Alcool benzylique .. 11,6% Diméthylsulfoxyde .. . 10,4% 100% En mélangeant ces trois ingrédients par bullage, on forme une émulsion laiteuse instable, qui ne se déphase totalement qu'après au moins une heure. On a immergé dans un bain de cette émulsion, porté à 50'C, sous agitation, un substrat en acier phosphaté revêtu d'une laque polyester (Blanc Glacier 389 d'HERBERTS), fourni par la Société ETALON. Le décapage a demandé 20 minutes. Exemple 2 : Micro-émulsion On a préparé une micro-émulsion décapante formulée comme suit Eau . . . 77,3% Alcool benzylique . 12% Diméthylsulfoxyde . . 10,7% 100% Dodécylsulfate de sodium .. 3,1 En mélangeant ces ingrédients, on obtient une microémulsion totalement transparente et s'apparentant à de l'eau, avec seulement une très faible odeur de solvants. On a conduit un essai de décapage dans les mêmes conditions que dans l'Exemple 1, mais sans agiter le bain. Le décapage a demandé 38 minutes. Exemple 3 : Emulsion épaissie On a préparé une émulsion décapante épaissie formulée comme suit Eau ................................. 78,1% Alcool benzylique ................... 11,5% Diméthylsulfoxyde ................... 10,4% 100% Epaississant acrylique commercialisé sous la dénomination "CARBOPOL E22" par la Société "GOODRICH" ....... 2,8% On obtient un mélange ayant l'aspect d'un "lait épais" parfaitement homogène, qui ne présente pas de démixtion même après plusieurs semaines. On a conduit en essai de décapage en appliquant à la température ambiante (20 c) ce mélange sur un acier phosphaté revêtu d'une laque polyester (Blanc Glacier 389 d'HERBERTS), fourni par la Société ETALON. Le décapage a demandé 360 minutes. Exemples 4 et 5 On a préparé les deux formulations de type émulsion instable, telles qu'indiquées dans le Tableau 1. On a conduit un décapage dans les conditions de l'Exemple 1. Les résultats sont donnés dans le Tableau 1. Tableau 1 Composition Exemple 4 Exemple 5 Exemple 6 Eau 78,8% 79,5% 79,5% Alcool benzylique 11,1% 10,25% 10,25% Diméthyl sulfoxyde 10,1% 10,25% 10,25% 100% 100% 100% Monoéthanolamine 1% 1% Benzaldéhyde 2,6% 2% Temps de décapage (min.) 7 3,3 2 Exemples 7 à 11 On a préparé la formulation de base suivante pour micro-émulsion Eau . 78,1% Alcool benzylique ........... 11,5% Diméthylsulfoxyde .. 10,4% 100% Dodécylsulfate de sodium .. 3,1t On a préparé cinq microémulsions en ajoutant à la formulation de base 1% d'un activateur tel qu'indiqué dans le Tableau 2 suivant et on a conduit les essais de décapage comme à l'Exemple 2. Les résultats de décapage sont également indiqués dans ce Tableau. Tableau 2 Exemple 8 9 10 11 Activateur Monoéthanolamine TEA/acide Pyrrole Acide Benzaldéhyde formique formique Temps de décapage 18 24 14 9,5 11 (min) Exemples 12 à 15 On a préparé les quatre émulsions décapantes épaissies telles qu'indiquées dans le Tableau 3. On a conduit un décapage dans les conditions de l'Exemple 3. Les résultats sont également indiqués dans le Tableau 3. Tableau 3 Composition Exemple Exemple Exemple 14 | 12 13 14 15 Eau .. .. . 78,1 78,3 78,1 78,2 Alcool benzylique .. 11,5 11,4 11,5 11,4 Diméthyl sulfoxyde .. 10,4 10,3 10,4 10,4 100% 100% 100% 100% Epaississant 2,46 5,56 4,2* 3,7% "CARBOPOL E22" Pyrrole 1% Acide 1% 5,25% formique TEA/Acide 4,26 formique Temps Temps de 240 210 70 1,0 décapage (min) Exemple 16 : Emulsion instable On a préparé une émulsion instable décapante formulée comme suit Eau .. . . 78% Alcool benzylique . . 11% N-méthyl-pyrrolidone ...... 11% 100% On a procédé comme à l'Exemple 1. Le décapage a demandé 19 minutes 30. REVENDICATIONS 1 - Composition décapante pour peintures, laques ou primaires, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par ou qu'elle comprend (A) 5 à 90 parties en poids d'eau (B) 2 à 47,5 parties en poids d'alcool benzylique (C) 2 à 47,5 parties en poids de diméthylsulfoxyde ou de N-méthylpyrrolidone, (A) + (B) + (C) représentant 100 parties en poids. 2 - Composition selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par ou qu'elle comprend (A) 10 à 80 parties en poids d'eau (B) 5 à 45 parties en poids d'alcool benzylique ; et (C) 5 à 45 parties en poids de diméthylsulfoxyde ou de N-méthylpyrrolidone. 3 - Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre (D) 0,1 à 10 parties en poids, pour 100 parties en poids de (A) + (B) + (C), d'au moins un activateur. 4 - Composition selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le ou les activateurs sont choisis parmi la monoéthanolamine, la triéthanolamine, l'acide formique, le pyrrole, les mélanges TEA/acide formique, le benzaldéhyde et les mélanges MEA/benzaldéhyde. 5 - Composition selon la revendication 4, caractérisée par le fait que l'activateur est un mélange monoéthanolamine/benzaldéhyde ou le benzaldéhyde. 6 - Composition selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre (E) au moins un agent tensio-actif, à raison de 0,1 à 10 parties en poids pour 100 parties en poids de (A) + (B) + (C) 7 - Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'elle comprend en outre (F) au moins un épaississant choisi notamment parmi les épaississants acryliques, à raison de 0,1 à 10 parties en poids pour 100 parties en poids de (A) + (B) + (C). 8 - Composition selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait qu'elle ne comprend ni agent tensio-actif ni épaississant, et qu'elle se présente sous la forme d'une émulsion instable. 9 - Composition selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un agent tensio-actif et aucun épaississant, et qu'elle se présente sous la forme d'une micro-émulsion. 10 - Composition selon l'une des revendications 1 à 5 et 7, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un épaississant et aucun agent tensio-actif, et qu'elle se présente sous la forme d'une émulsion épaissie. 11 - Procédé de décapage d'une peinture, d'un vernis ou d'une laque, appliqué sur un substrat, caractérisé par le fait qu'on immerge ledit substrat dans un bain éventuellement chauffé et éventuellement agité d'une composition telle que définie à l'une des revendications 8 et 9 pendant un laps de temps suffisant pour provoquer le soulèvement de la peinture, ou qu'on applique sur le substrat une émulsion épaissie telle que définie à la revendication 10 et qu'on laisse agir pendant un laps de temps suffisant pour provoquer le soulèvement de la peinture.