Brevet FR3106594A1 — publié le 20210730

L’invention concerne un liquide lave-glace pour véhicule, comprenant : - entre 0% et 5% en poids d’au moins un solvant organique, - entre 0,1 et 0,5% en poids d’au moins un tensioactif fluoré, - entre 0,1 et 5% en poids d’au moins un éther de glycol, - eau q.s.p.. Liquide lave-glace pour véhicule Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un liquide lave-glace pour véhicule, notamment pour une surface à tendance hydrophobe ou hydrophobe, voire hydrophile, tel que pare-brise, des surfaces externes de capteurs, de lidars et de caméras voire même de modules d’éclairage de véhicule automobile. Arrière-plan technique Les véhicules, notamment les véhicules automobiles, sont couramment équipées de systèmes d’essuie-glace pour assurer un essuyage et un lavage du pare-brise et éviter que la vision qu'a le conducteur de son environnement ne soit perturbée. Ces systèmes comprennent des bras effectuant un mouvement de va-et-vient angulaire, au bout desquels sont installés des balais d’essuie-glace allongés, porteurs eux-mêmes de lames racleuses réalisées en une matière élastique. Les lames frottent contre le pare-brise et évacuent l'eau en l'amenant en dehors du champ de vision du conducteur. Les véhicules, notamment les véhicules automobiles, peuvent aussi être équipés d’organes optiques de tous types pour leur fonctionnement. Ces organes optiques sont destinés à émettre et/ou recevoir une onde électromagnétique dans le spectre du visible ou de l’invisible. De ce fait, l’organe optique comprend soit un capteur optique tel qu’une caméra, un capteur laser (communément appelé LIDAR) ou autre capteur basé sur l’émission et/ou la détection de lumière dans le spectre du visible ou de l’invisible, en particulier de l’infrarouge, soit un module d’éclairage. Lesdits organes optiques sont destinés à être localisés en partie en face avant, ou arrière, ou sur une partie latérale du véhicule et généralement à l’extérieur du véhicule. Par voie de conséquence, la surface externe respective de chaque organe optique est fortement exposée aux aléas climatiques ainsi qu’aux projections de saletés minérales ou organiques, réduisant ainsi l’efficacité dudit organe optique ou le rendant inopérant. Il est donc indispensable de disposer d’organes optiques propres pour réaliser des acquisitions de données et/ou émission d’ondes électromagnétiques. Pour ce faire, il est connu de placer à proximité de ces organes optiques un dispositif de nettoyage apte à projeter un fluide nettoyant préalablement à la réalisation de toute émission, et/ou acquisition de données. De manière générale, le fluide nettoyant est le même que le liquide lave-glace utilisé pour le lavage du pare-brise qui peut provenir d’un même réservoir ou d’un réservoir différent. Le dispositif de nettoyage associé aux organes optiques peut comprendre une action mécanique de type balayage, effectuée après l’aspersion du liquide sur la surface externe à nettoyer. De plus en plus, les parebrises, les surfaces externes des organes optiques tels que capteur optique, lidar, caméra, modules d’éclairage présentent une surface hydrophobe ou à tendance hydrophobe. Il peut s’agir d’un traitement de la surface avec un produit hydrophobe ou une cire de manière permanente ou temporaire, après un lavage du véhicule par exemple. Les produits actuels du commerce, notamment les produits dits démoustiquant, bien que très performants, sont destinés à des vitres classiques et perdent de leur efficacité sur une surface hydrophobe ou à tendance hydrophobe. La présente invention propose une solution simple, efficace et économique à ces problèmes. L’invention propose un liquide lave-glace pour véhicule, comprenant : - entre 0% et 5% en poids d’au moins un solvant organique, - entre 0,1 et 0,5% en poids d’au moins un tensioactif fluoré, - entre 0,1 et 5% en poids d’au moins un éther de glycol, - eau q.s.p.. Selon différents modes de réalisation de l’invention, qui pourront être mis en œuvre ensemble ou séparément : - le au moins un solvant organique est choisi parmi au moins un alcool, - le au moins un solvant organique est choisi parmi au moins un acétal de masse molaire comprise entre 74,1 et 280 g.mol -1 , ou un mélange de ceux-ci, - le au moins un alcool est choisi parmi le propan-2-ol, le butan-2-ol, ou un mélange de ceux-ci et/ - le au moins un acétal de masse molaire comprise entre 74,1 et 280 g.mol -1 est choisi parmi l’éthylal, le propylal, le 2,5,7,10-tetraoxaundecane (TOU) ou un mélange de ceux-ci, - le au moins un éther de glycol est choisi parmi les éthers de propylène glycol et/ou les éthers de butylène glycol, ou un mélange de ceux-ci, - les éthers de propylène glycol sont des éthers de propylène glycol de formule R1OCH 2 CH(CH 3 )OH, où R1 est choisi parmi les alkyls en C1-C6, - les éthers de propylène glycol de formule R1OCH 2 CH(CH 3 )OH sont le 1-méthoxy-2-propanol et/ou le 3-butoxy-2-propanol, - le rapport massique solvant organique/éther de glycol est compris entre 0 : 100 et 75 : 25, de préférence entre 85 : 15 et 75 : 25, - le au moins un tensioactif fluoré est choisi parmi les tensioactifs fluorés non-ioniques éthoxylés, les tensioactifs fluorés non-ioniques non-éthoxylés, ou un mélange de ceux-ci, - le liquide lave-glace comprend en outre au moins un tensioactif siliconé, - le au moins un tensioactif siliconé est choisi parmi les silicones glycol, tel que le PEG 12 dimethicone, les composés siloxanes organo modifiés, ou un mélange de ceux-ci, - le liquide lave-glace comprend entre outre moins de 5% en poids d’un agent séquestrant, - l’agent séquestrant est choisi parmi l’acide diéthylène triamine penta acétique (DTPA), l’acide éthylène diamine tétracétique (EDTA), un sel d’acide éthylène diamine tétracétique (EDTA), l’iminosuccinate, le polyaspartate, le citrate, le gluconate, l’acide méthylglycine diacétique (MGDA), ou un mélange de ceux-ci, - le liquide lave-glace comprend entre outre moins de 1% en poids d’au moins un parfum, - le liquide lave-glace comprend entre outre moins de 1% en poids d’au moins un colorant, - le liquide lave-glace comprend entre outre moins de 1% en poids d’au moins un agent anti-mousse, - le au moins un agent anti-mousse est choisi parmi les huiles minérales aliphatiques, les huiles minérales aromatiques, les huiles silicones telles que le diméthylpolysiloxane, le polyéthersiloxane, un copolymère de diméthylpolysiloxane et de polyéthersiloxane, ou un mélange de ceux-ci. La présente invention concerne enfin l’utilisation du liquide lave-glace telle que décrit ci-dessus pour le lavage d’une surface à tendance hydrophobe ou hydrophobe, telle qu’une vitre hydrophobe d’un véhicule, par exemple un pare-brise, ou telle qu’une surface externe de capteur optique, de lidar, de caméra et/ou de module d’éclairage du véhicule. Description détaillée de l'invention L’invention sera mieux comprise et d’autres détails, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante comportant des exemples non limitatifs de formulation d’un liquide lave-glace selon l’invention. Le liquide lave-glace est destiné à être utilisé de préférence sur des surfaces, notamment des vitres, hydrophobes ou à tendance hydrophobe, telles qu’un pare-brise d’un véhicule ou encore telles qu’une surface externe de capteur optique, de lidar, de caméra et/ou de de module d’éclairage du véhicule. Selon l’invention, le liquide lave-glace pour véhicule, comprend : - entre 0% et 5% en poids d’au moins un solvant organique, - entre 0,1 et 0,5% en poids d’au moins un tensioactif fluoré, - entre 0,1 et 5% en poids d’au moins un éther de glycol, - eau q.s.p.. Hormis l’eau, le liquide lave-glace contient entre 0,1 et 5% en poids, de préférence entre 2,5 et 5% en poids, d’au moins un éther de glycol, c’est-à-dire un éther de glycol ou un mélange d'éthers de glycol. Le au moins un éther de glycol est choisi parmi les éthers de propylène glycol et/ou les éthers de butylène glycol, ou un mélange de ceux-ci. les éthers de propylène glycol sont des éthers de propylène glycol de formule R1OCH 2 CH(CH 3 )OH, où R1 est choisi parmi les alkyls en C1-C6. De préférence, il s’agit du 1-méthoxy-2-propanol et/ou du 3-butoxy-2-propanol. L’éther de glycol a un pouvoir mouillant et solubilisant relativement important. Il s’agit d’un solvant organique volatil, relativement peu cher et doté des propriétés d’un agent de surface assez efficace. Il permet aussi d’augmenter la viscosité améliorant ainsi l’étalement du liquide lave-glace sur la surface à nettoyer et son contact avec celle-ci. De façon avantageuse, le liquide lave-glace contient éventuellement entre 0% et 5% en poids, de préférence entre 2,5 et 5% en poids d’au moins un solvant organique c’est-à-dire un solvant organique ou un mélange de solvants organiques. Le solvant organique peut être au moins un alcool et/ou au moins un acétal de masse molaire comprise entre 74,1 et 280 g.mol -1 . Le au moins un alcool est choisi parmi le propan-2-ol, le butan-2-ol, ou un mélange de ceux-ci. Le au moins un acétal de masse molaire comprise entre 74,1 et 280 g.mol -1 est choisi parmi l’éthylal, le propylal, le 2,5,7,10-tetraoxaundecane (TOU) ou un mélange de ceux-ci. Il s’agit de solvants au pouvoir nettoyant et dégraissant notable. De plus, il s’agit de solvants volatiles qui ne laissent pas de résidu en séchant. Cela est particulièrement avantageux dans le cas d’un liquide lave-glace qui ne doit pas laisser de traces sur les surfaces à nettoyer après une action mécanique ou non, tel que le passage de l’essuie-glace, et/ou après séchage. Par ailleurs, l’éthylal est un solvant biosourcé. De préférence, le rapport massique solvant organique/éther de glycol est compris entre 0 : 100 et 75: 25, de préférence entre 85 : 15 et 75 : 25. De manière à améliorer l’efficacité du liquide lave-glace, et notamment d’abaisser l’angle de contact, le liquide lave-glace comprend entre 0,1 et 0,5% en poids d’au moins un tensioactif fluoré, de préférence entre 0,1 et 0,25%. Il peut s’agir d’un seul tensio-actif fluoré ou d’un mélange de plusieurs tensio-actifs fluorés. Un tensioactif fluoré a l’avantage d’abaisser plus efficacement la tension de surface de l’eau que d’autres tensio-actifs. Il est ainsi possible de l’additionner dans des proportions très faibles Il permet, notamment d’améliorer le pourvoir mouillant du liquide lave-glace, en particulier sur des surfaces hydrophobes ou à tendance hydrophobe en augmentant la surface de contact, c'est-à-dire en réduisant l’angle de contact entre le liquide et la surface vitrée à nettoyer. De préférence, le au moins un tensio-actif fluoré est choisi parmi les tensioactifs fluorés non-ioniques éthoxylés, les tensioactifs fluorés non-ioniques non-éthoxylés, ou un mélange de ceux-ci. De façon avantageuse, le liquide lave-glace comprend en outre au moins un tensioactif siliconé. Le au moins un tensioactif siliconé est choisi parmi les silicones glycol, tel que le PEG 12 dimethicone, les composés siloxanes organo modifiés, ou un mélange de ceux-ci. Comme le tensio-actif fluoré, le tensio-actif siliconé permet d’améliorer le pourvoir mouillant du liquide lave-glace. De façon avantageuse, le liquide lave-glace comprend entre outre moins de 5% en poids d’un agent séquestrant. L’agent séquestrant est choisi parmi l’acide diéthylène triamine penta acétique (DTPA), l’acide éthylène diamine tétracétique (EDTA), un sel d’acide éthylène diamine tétracétique (EDTA), l’iminosuccinate, le polyaspartate, le citrate, le gluconate, l’acide méthylglycine diacétique (MGDA), ou un mélange de ceux-ci. De façon avantageuse, l’agent séquestrant permet de garantir la stabilité dans le temps du liquide lave-glace en captant les ions de l'eau, tels que les ions calcium et magnésium, de manière à éviter que le tensio-actif ne soit dégradé. Ainsi, l’agent séquestrant permet de garantir dans le temps l’efficacité du liquide lave-glace. L’additif selon l’invention peut aussi comprendre au moins un parfum, par exemple moins de 1% en poids et/ou au moins un colorant, par exemple moins de 1% en poids et/ou au moins un agent anti-mousse, par exemple moins de 1% en poids. L’agent anti-mousse est choisi parmi les huiles minérales aliphatiques, les huiles minérales aromatiques, les huiles silicones telles que le diméthylpolysiloxane, le polyéthersiloxane, un copolymère de diméthylpolysiloxane et de polyéthersiloxane, ou un mélange de ceux-ci. De façon avantageuse, le liquide lave-glace décrit ci-dessus peut être utilisé pour le lavage d’une surface à tendance hydrophobe ou hydrophobe, telle qu’une vitre hydrophobe d’un véhicule, par exemple un pare-brise, telles qu’une surface externe de capteur optique, de lidar, de caméra et/ou de de module d’éclairage du véhicule. Le liquide lave-glace peut aussi être utilisé pour le lavage d’une surface classique hydrophile. Dans un premier temps, le liquide lave-glace est aspergé sur la surface à nettoyer. L’aspersion peut se faire par l’intermédiaire d’un gicleur, par exemple un gicleur d’un dispositif de distribution en liquide lave-glace d’un véhicule automobile, ou d’un spray, par exemple un spray externe. De façon avantageuse, l’aspersion dure moins de 5 secondes. De façon avantageuse, entre 25 et 150 mL, de préférence entre 50 et 100 mL de liquide lave-glace sont aspergés. Après, un temps de pose d’environ 30 seconde, de préférence inférieur à 30 seconde, la surface à nettoyer peut être essuyée, par exemple par un balayage avec un essuie-glace. Il est aussi possible, de façon avantageuse, de ne pas effectuer une action mécanique tel qu’un essuyage après l’aspersion du liquide lave-glace. Il est aussi possible de réaliser plusieurs aspersions successives, séparée ou non par un ou des temps de pose. De façon avantageuse, on réalise au moins deux aspersions : une première aspersion permet le mouillage des salissures, une seconde aspersion provoque un effet mécanique causée par la pression du jet d’aspersion. De façon avantageuse, les temps d’aspersion, les quantités aspergées et les temps de pose peuvent alors variées. Après essuyage et/ou séchage la surface est nettoyée de la majeure partie des salissures. EXEMPLES Des exemples de compositions de liquide lave-glace pour véhicule selon l’invention et des exemples comparatifs de compositions sont mentionnés ci-dessous. Ces exemples sont donnés ici à titre illustratif, l’invention ne se limitant nullement à ceux-ci. Exemple comparatif 1 : Liquide du commerce Composés Pourcentages massiques (%) Tensio-actifs ioniques non fluoré 0,15-0,3 Tensio-actifs anioniques non fluoré Eau 99,7 Exemple comparatif 2 : Liquide du commerce + 10% d’additif anti-moustique Composés Pourcentages massiques (%) Propan-2-ol 8 3-butoxy-2-propanol 1,4 Tensio-actif non fluoré EDTA Parfum Colorant Eau qsp 100 Exemple 1 : Composés Pourcentages massiques (%) Propan-2-ol 2,56 3-butoxy-2-propanol 0,45 Tensio-actif fluoré non-ionique 0,16 EDTA 3 Parfum 0,1 Colorant 0,1 Eau qsp 100 Exemple 2 : Composés Pourcentages massiques (%) Propan-2-ol 4 3-butoxy-2-propanol 0,7 Tensio-actif fluoré 0,15 Siloxane organo modifié 0,1 Eau qsp 100 Exemple 3 : Composés Pourcentages massiques (%) Propan-2-ol 1,58 3-butoxy-2-propanol 0,26 Ether de butylène glycol 0,21 Tensio-actif fluoré 0,11 EDTA 2 Parfum 0,1 Colorant 0,1 Eau qsp 100 Exemple 4 : Composés Pourcentages massiques (%) Ethylal 2,4 3-butoxy-2-propanol 0,42 Tensio-actif fluoré 0,15 EDTA 2 Parfum 0,9 Colorant 0,1 Eau qsp 100 Exemple 5 : Composés Pourcentages massiques (%) Butan-2-ol 2,4 3-butoxy-2-propanol 0,42 Tensio-actif fluoré 0,15 EDTA 2 Parfum 0,9 Colorant 0,1 Eau qsp 100 Exemple 6 : Composés Pourcentages massiques (%) 3-butoxy-2-propanol 0,67 Ether de butylène glycol 3,84 Tensio-actif fluoré 0,14 Tensio-actif siliconé 0,1 EDTA 4,5 Parfum 0,2 Colorant 0,1 Eau qsp 100 Exemple 7 : Composés Pourcentages massiques (%) Propan-2-ol 4,2 3-butoxy-2-propanol 0,7 Tensio-actif fluoré 0,1 Eau 95 RESULTATS Sept liquides lave-glace (exemple 1 à exemple 7) ont été testés et comparés à un liquide lave-glace standard pour l’été (exemple comparatif 1) et à un liquide lave-glace obtenu à partir du liquide lave-glace standard auquel un additif anti-moustique a été ajouté (exemple comparatif 2). Les différentes solutions obtenues ont été testées sur une vitre hydrophile et sur une vitre hydrophobe souillées de résidus reproduisant en taille, en texture, en composition des impacts d’insectes, notamment des impacts de moustiques (efficacité en laboratoire), ainsi que sur une vitre hydrophile et sur une vitre hydrophobe souillées de vrais insectes récupérés lors d’un roulage d’un véhicule (efficacité réelle). Après pulvérisation entre 50 et 100 mL de solution lave-glace sur la vitre à nettoyer suivie d’un temps de pose de 30 secondes puis d’un balayage de la surface avec un balai d’essuie-glace dans le cas d’une vitre hydrophile (pare-brise), la performance des liquides lave-glace selon l’invention a été comparée à celle du liquide lave-glace standard seul ou additionné d’un additif anti-moustique, notamment leur efficacité en conditions de laboratoire et en conditions réelles. L’efficacité est déterminée par comparaison du nombre de résidus présents initialement sur la surface à nettoyer et du nombre de résidus restant après nettoyage. Une performance de 100% signifie que 100% des insectes ont été enlevés. Les résultats sont dans le tableau 1 ci-dessous. A noter que dans le cas d’une vitre hydrophobe ou à tendance hydrophobe telle qu’une surface externe de capteur optique, de lidar, de caméra et/ou de module d’éclairage du véhicule, la pulvérisation de solution lave-glace n’est pas suivie d’un balayage de la surface avec un balai d’essuie-glace, c'est-à-dire une action mécanique. La pression de pulvérisation entre 2 et 10 bars est suffisante pour retirer les résidus de la vitre à nettoyer. De façon avantageuse, plusieurs cycles de pulvérisation peuvent être effectués, par exemple de un à cinq cycles. Les angles de contact ont aussi été mesurés à l’aide d’un goniomètre OCA20 et comparées pour chacune des liquides lave-glaces. Les résultats sont dans le tableau 1 ci-dessous. Vitre Hydrophobe Vitre Hydrophile Angle de contact (°) Efficacité laboratoire (%) Efficacité réelle (%) Efficacité laboratoire (%) Efficacité réelle (%) Comparatif 1 82 - - 20 - Comparatif 2 78,7 59 59 25 50 Exemple 1 20,5 59 89 46 60 Exemple 2 35 65 79 - - Exemple 3 33,3 65 89 36 72 Exemple 4 43,3 71 93 - - Exemple 5 25,7 59 88 - 74 Exemple 6 42,2 65 - 55 - Exemple 7 45 - - 32 - Les résultats montrent que l’ajout, même en faible quantité, d’un tensio-actif fluoré en association avec un éther de glycol et éventuellement un solvant organique permet d’abaisser l’angle de contact et ainsi d’améliorer l’efficacité du liquide lave-glace sur une surface hydrophobe souillée d’impacts d’insectes. Le liquide lave-glace selon l’invention reste cependant efficace sur une surface classique hydrophile. Les résultats montrent également que l’utilisation d’un acétal plutôt qu’un alcool comme solvant organique augmente l’angle de contact mais que le liquide lave-glace reste cependant efficace sur une surface hydrophobe. Les résultats montrent aussi que l’ajout d’un tensio-actif siliconé permet de s’affranchir de l’utilisation d’un solvant organique tout en conservant une efficacité acceptable. Les résultats montrent aussi que l’ajout d’un tensio-actif siliconé permet de s’affranchir de l’utilisation d’un agent séquestrant. Il est aussi observé que les liquides lave-glace selon l’invention ne laissent pas de traces ou de taches grasses après séchage avec ou sans essuyage sur la surface nettoyée, de telles traces ou taches sont particulièrement gênantes pour les surfaces externes de capteurs optiques, de lidar, de caméras et/ou de modules d’éclairage du véhicule. Liquide lave-glace pour véhicule, comprenant : - entre 0% et 5% en poids d’au moins un solvant organique, - entre 0,1 et 0,5% en poids d’au moins un tensioactif fluoré, - entre 0,1 et 5% en poids d’au moins un éther de glycol, - eau q.s.p.. Liquide lave-glace selon la revendication précédente, dans lequel le au moins un solvant organique est choisi parmi au moins un alcool et/ou au moins un acétal de masse molaire comprise entre 74,1 et 280 g.mol -1 , ou un mélange de ceux-ci. Liquide lave-glace selon la revendication précédente, dans lequel le au moins un alcool est choisi parmi le propan-2-ol, le butan-2-ol, ou un mélange de ceux-ci et/ou le au moins un acétal de masse molaire comprise entre 74,1 et 280 g.mol -1 est choisi parmi l’éthylal, le propylal, le 2,5,7,10-tetraoxaundecane ou un mélange de ceux-ci. Liquide lave-glace selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le au moins un éther de glycol est choisi parmi les éthers de propylène glycol et/ou l’éther de butylène glycol, ou un mélange de ceux-ci. Liquide lave-glace selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le rapport massique solvant organique/éther de glycol est compris entre 0 : 100 et 75 : 25. Liquide lave-glace selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le au moins un tensioactif fluoré est choisi parmi les tensioactifs fluorés non-ioniques éthoxylés, les tensioactifs fluorés non-ioniques non-éthoxylés, ou un mélange de ceux-ci. Liquide lave-glace selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un tensioactif siliconé. Liquide lave-glace selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le au moins un tensioactif siliconé est choisi parmi les silicones glycol, tel que le PEG 12 dimethicone, les composés siloxanes organo modifiés, ou un mélange de ceux-ci. Liquide lave-glace selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant entre outre moins de 5% en poids d’un agent séquestrant, et/ou moins de 1% en poids d’au moins un parfum et/ou moins de 1% en poids d’au moins un colorant et/ou moins de 1% en poids d’au moins un agent anti-mousse. Utilisation du liquide lave-glace selon l’une quelconque des revendications 1 à 9 pour le lavage d’une surface à tendance hydrophobe ou hydrophobe ou hydrophile, telle qu’une vitre hydrophobe d’un véhicule ou une vitre hydrophile d’un véhicule.