BE876898A - Composition protectrice resistant a l'abrasion, en particulier pour le revetement de soubassement de carrosserie de vehicules - Google Patents

Description

  Composition protectrice résistant à l'abrasion,

  
en particulier pour le revêtement du soubassement de carrosserie de véhicules La présente invention concerne une composition propre à obtenir des revêtements protecteurs résistant à l'abrasion, particulièrement (mais non exclusivement) pour le revêtement du soubassement de carrosserie de véhicules.

  
Actuellement, le revêtement anti-abrasif du soubassement de carrosserie d'un véhicule, en particulier d'une voiture automobile, se fait par application au pistolet, à l'aide d'un système "airless " , de compositions à base d'un plastisol de chlorure de polyvinyle, suivie d'une cuisson au four nécessaire pour durcir la couche du revêtement ainsi appliqué.

  
Considérant les frais d'investissement et d'em-

  
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manifestement désirable de disposer d'une composition de revêtement durcissable à l'air à la température ambiante, sans qu'il soit nécessaire d'utiliser un four. Le problème devient d'autant plus important si on pense que la cuisson au four constitue un facteur qui conditionne le cycle de la production dans son ensemble, ce qui fait que, par exemple, en raison même des exigences d'un tel cycle, certaines zones du soubassement de  carrosserie, c'est-à-dire les zones d'attaque des orga- 

  
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positions et qu'elles présentent donc une déficience de protection.

  
La présente invention procure une composition applicable au pistolet, qui durcit à l'air et donne lieu

  
à des revêtements protecteurs compacts, souples, adhérents, avec un pouvoir anti-abrasif au moins égal à celui des compositions de chlorure de polyvinyle susmentionnées.

  
Un aspect particulièrement important de la présente invention réside dans le fait que cette composition est aqueuse et que malgré cela, elle ne donne pas lieu à la formation de rouille si on l'applique à des surfaces vernies par électrophorèse (suivant la technique actuellement la plus utilisée).

  
L'invention est basée sur la découverte qu'une composition, ayant les propriétés qui viennent d'être indiquées, peut être obtenue en employant certaine produits disponibles dans le commerce, parmi lesquels il

  
faut citer principalement une émulsion aqueuse d'une résine thermoplastique et plus particulièrement de polyacrylate de butyle, comme par exemple le PRIMAL LC 67 développé par Rohm ô Haas comme composition de calfatage. Cette dernière émulsion a une teneur en matières sèches

  
de 65% en poids, un pH de 4,8 - 5,3 , une viscosité de
250-500 centipoises, un poids spécifique d'environ 1,03 et une charge colloïdale anionique. Un aspect particulier de l'invention réside dans l'emploi, dans le cadre des ingrédients qui seront spécifiés dans la suite, soit

  
de promoteurs spécifiques d'adhérence, soit de proportions synergiques de certaine anti-oxygènes.

  
Cela dit, la présente invention a pour objet une composition protectrice résistant à l'abrasion, caractérisée par une analyse en poids correspondant à celle que l'on peut obtenir avec les ingrédients suivants, intimement mélangés entre eux : 

  

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La composition peut aussi comprendre un colorant ou un pigment, typiquement le noir de fumée, dans une proportion d'environ 0,05% par rapport à son poids total.

  
De préférence, les proportions des ingrédients

  
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(d) 0,8% ; (e) 0,5% ; (f) 5,7%. L'émulsion de polyacrylate de butyle est constituée de préférence du produit déjà mentionné PRIMAL LC 67 . Le silane polyaminé fonctionnel est de préférence constitué du Silane Z-6050 fabriqué par la Dow Corning Corp. Le rapport en poids du nitrite au benzoate est de préférence de 1:1 ; l'insuffisance de l'un ou l'autre de ces deux anti-oxygènes, en ce qui concerne le rapport 30:70 ou 70:30 qui a été indiqué d'abord, pourrait porter préjudice aux propriétés anti-rouille du revêtement obtenu avec la présente composition.

  
Exemple

  
Dans une pétrisseuse à bras horizontaux, on verse
46 parties en poids de PRIMAL LC 67 et 3% en poids d'une solution d'hexa-méta-phosphate de sodium constitué de
10% d'hexa-méta-phosphate et de 90% d' eau. On mélange

  
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bonate de calcium et on continue à mélanger pendant 15 à 20 minutes pour obtenir une dispersion homogène. A ce moment, on ajoute : <EMI ID=6.1>  <EMI ID=7.1> 

  
90% d'eau ; - 0,5% en poids de Silane Z-6050.

  
On homogénéise le mélange et on ajoute finalement 5,'7% en poids d'eau pour obtenir une viscosité convenant pour l'application au pistolet " Airless " . Eventuellement, avant d'ajouter l'eau, on ajoute 0,05% en poids

  
de noir de fumée.

  
La composition ainsi obtenue présente les caractéristiques suivantes :

  
Densité: - 1,34 (déterminée au moyen d'un picnometre métallique d'une capacité de 100 cm<3>).

  
Viscosité : - 88.000 cps à 23[deg.]C (déterminée au moyen du viscosimètre Brookfield RVF (broche No. 7 , vitesse

  
4 tours/minute)).

  
Résidu sec : - 77% en poids (déterminé sur 20 g de matière dans un verre de montre d'un diamètre de 60 mm

  
à 70[deg.]C pendant 15 heures).

  
Ecoulement : - On procède à 1: épreuve en appliquant

  
à la spatule la composition à examiner en couche d'une épaisseur de 1 mm sur des échantillons de tôle d'acier phosphatée, vernis par électrophorèse. Les échantillons ainsi revêtus sont placés en position verticale à la température ambiante pendant 30 minutes. Au bout de ce temps, dans le cas en question, on n'a observé .aucune trace d'écoulement.

  
Temps de durcissement: - A la température ambiante, le revêtement apparaissait sec au toucher au bout de deux heures. Le durcissement complet d'une couche de 1 mm a lieu au bout d'environ 8 heures. 

  
Sur les couches de revêtement durcies, on a déterminé les caractéristiques suivantes:

  
Adhérence : - Sur les échantillons de tôle d'acier phosphatée, vernis par électrophorèse, on a appliqué

  
à la spatule des couches de la composition du -présent exemple, ayant des épaisseurs de respectivement 0,3 mm ,

  
1 mm et 3 mm. Ensuite, on a laissé sécher les échantillons à l'air à la température ambiante. Au bout de 48 heures et au bout de 7 jours, on n'a observé aucune trace de décollement.

  
Adhérence à froid : - Sur les échantillons de tôle d'acier phosphatée, vernis par électrophorèse, on a appliqué à la spatule des couches de la composition du présent exemple, d'une épaisseur de 0,5 mm. Après 48 heures de dessication à la température ambiante, on a placé les échantillons dans une armoire frigorifique à
-40[deg.]C pendant deux heures. Lorsqu'on a plié les échantil- <EMI ID=8.1> 

  
d'un diamètre de 20 mm en orientant le revêtement vers l'extérieur, on n'a observé aucune trace de décollement. 

  
Plasticité : - L'épreuve de pliage décrite ci-dessus a été répétée sur des échantillons non refroidis, avec

  
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observé aucune craquelure dans le revêtement protecteur.

  
Cohésion : - La composition a été appliquée sur une épaisseur de 3 mm sur deux plaques de matière antiadhésive, qu'on a laissées ensuite à la température ambiante, l'une pendant 48 heures et l'autre pendant 7 jours. Au bout de ces périodes, les couches de revêtement ont été détachées des plaques de support et on a tiré de chacune, par cisaillement, des éprouvettes de traction. L'épreuve de traction a été effectuée à la température ambiante et à la vitesse de traction de 50 mm par minute. Les éprouvettes , de 48 heures et de 7 jours, ont exhibé des charges de rupture de respectivement 8,5 kg/cm<2> et de 9 kg/cm<2> , jugées parfaitement satisfaisantes.

  
Abrasion : - Sur deux échantillons de tôle d'acier phosphatée, vernis par électrophorèse, on a appliqué à

  
la spatule une couche d'une épaisseur de 1 mm de la composition du présent exemple. Après respectivement 48 heures et 7 jours de maintien à la température ambiante, on a mesuré les épaisseurs effectives du revêtement dans les zones choisies pour l'épreuve, laquelle a été finalement effectuée par projection de grenaille de fonte à partir d'un ajutage d'un diamètre de 8 mm, alimenté en air comprimé sous une pression de 3 kg/cm<2>, en tenant l'échantillon incliné de 45 degrés par rapport à l'axe

  
de l'ajutage, à une distance de 50 mm de l'ajutage. Dans chaque épreuve, on a déterminé le poids de grenaille consommée pour produire une abrasion d'une profondeur égale à l'épaisseur de la couche protectrice. Le poids ainsi déterminé, divisé par l'épaisseur initiale mesurée,

  
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cients ont été de 17 kg/mm pour l'échantillon de 48 heures et de 23,5 kg/mm pour celui de 7 jours. Ces résultats apparaîtront clairement satisfaisants si l'on se rappelle que pour les compositions citées, à base de plastlsol polyvinylique, on considère actuellement comme acceptables les coefficients d'abrasion suivants : 
- au moins 10 kg/mm pour les revêtements cuits à 100[deg.]C pendant au moins 30 minutes ; et <EMI ID=11.1>  pendant au moins 30 minutes.

  
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tôle d'acier phosphatée, vernie par électrophorèse, on a appliqué une couche de 1 mm d'épaisseur de la composition de l'exemple et on a laissé l'échantillon à la température ambiante pendant 7 jours. Apres une exposition subséquente à un brouillard salin pendant 500 heures, on a enlevé le revêtement à la spatule. On n'a observé aucune présence de foyers de rouille.

  
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aux seules compositions obtenues à partir des ingrédients commerciaux, qui ont été indiquées précédemment, mais qu'elle s'étend bien à toutes les compositions dont les analyses correspondent à celle que l'on peut obtenir avec les ingrédients précités. 

REVENDICATIONS

  
1.- Composition protectrice résistant à l'abrasion , particulièrement pour le revêtement du soubassement de  carrosserie de véhicules, caractérisée par une analyse  en poids correspondant à celle que l'on peut obtenir par 

  
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Claims (1)

1. 2.- Composition suivant la revendication 1, dans laquelle lesdits ingrédients sont employés dans les pro- <EMI ID=16.1>

   (e) 0,5% ; (f) 5,7%.

   3.- Composition suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle le rapport du nitrite au benzoate est de 1:1. 4.- Composition suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, dans laquelle l'ingrédient (a) est constitué du produit PRIMAL LC 67.

   5.- Composition suivant l'une quelconque des revendications 1,2,3 et 4, dans laquelle l'ingrédient

   (e) est le Silane Z-6050.