EP1985377B1 - Pièce peinte en matière plastique et procédé pour peindre une telle pièce - Google Patents

Pièce peinte en matière plastique et procédé pour peindre une telle pièce Download PDF

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EP1985377B1
EP1985377B1 EP08153959A EP08153959A EP1985377B1 EP 1985377 B1 EP1985377 B1 EP 1985377B1 EP 08153959 A EP08153959 A EP 08153959A EP 08153959 A EP08153959 A EP 08153959A EP 1985377 B1 EP1985377 B1 EP 1985377B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
layer
lacquer
primer
coat
coating
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08153959A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP1985377A1 (fr
Inventor
Patrick Scholz
François Troussey
Holger Burkhardt
Denis Houlon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plastic Omnium Composites SA
Original Assignee
Inoplast SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Inoplast SA filed Critical Inoplast SA
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Application granted granted Critical
Publication of EP1985377B1 publication Critical patent/EP1985377B1/fr
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/50—Multilayers
    • B05D7/56—Three layers or more
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/005—Repairing damaged coatings

Definitions

  • the present invention relates to the painting of plastic parts.
  • plastic parts reinforced with fibers for example in SMC, BMC, AMC material coated or not with IMC, respectively acronyms for the English expressions "Sheet Molding Compound”, “ Bulk Molding Compound “,” Advanced Molding Compound “and” InMold Coating ".
  • This primer has the function of regularizing the surface of the part which generally comprises surface porosities, in the form of holes whose general dimensions vary from a few microns up to the millimeter.
  • the primer allows on the one hand to fill these porosities and on the other hand, to create a layer of adhesion for the next layer, for example a layer of paint.
  • This layer of paint is, for example, composed of one or more layers comprising a base and a varnish.
  • the document DE10156477 teaches application of a primer layer to a plastic part, a coating of defect lacquer, a layer of adhesion primer, and a final coat of paint.
  • the invention aims to reduce the rate of parts to resume.
  • lacquer in the sense of the skilled person, that is to say in the sense of a chemical composition intended initially to be used as a topcoat, with or without pigments, these pigments being intended to form a visible outer shade of the room.
  • a lacquer has a high gloss unlike a primer that is generally dull.
  • a primer generally has a low surface tension and forms a ductile layer.
  • a lacquer has a higher surface tension and forms a film.
  • a primer generally forms a porous layer while a lacquer forms a substantially watertight film.
  • primary will be understood to mean a chemical composition intended in particular to form a layer of porosity filling, of adhesion for the next layer and which does not form a visible outer layer of the part.
  • the gloss, surface tension and sealing properties of the lacquer make it possible to detect microporosity filling defects.
  • filling one will understand the capacity of a layer to fill a microporosity, but also its capacity to cover it without necessarily filling it. Indeed, it is surprising to see that the shiny and taut appearance of the lacquer layer discriminates between areas without defects and areas with defects. Thus, the defect areas have a different brightness and tension than the areas without defects, which reveals the microporosity imperfectly filled by the primer layer.
  • Lacquer revealing any microporosity imperfectly filled by the primer, it can detect a lack of filling microporosities before the application of the paint layer. It is then possible to remedy the nonconformity of the part. The rate of non-compliant parts is then reduced by detecting them before the application of the paint layer.
  • the method according to the invention also makes it possible to reduce the cost generated by the use of paint, in particular by the use of colored pigments, on parts which, in the state of the art, it would have detected non-compliant only after application of the paint.
  • Another advantage of the process according to the invention is that the application of the revealatory lacquer makes it possible to fill in some of the microporosities imperfectly filled by the primer.
  • the lacquer has microporosity filling properties, which makes it unnecessary, in some cases, repair microporosity imperfectly filled by the primer.
  • Such a method is also advantageous because the coating layer has good adhesion properties so that the paint layer can be applied directly to the coating layer of revelation without the need to apply a layer of paint.
  • intermediate primer which would be essential for the adhesion of the paint layer.
  • the paint layer has an excellent tension. It will be understood by "stretched" the ability of the paint to spread over the layer of revelation lacquer so as to form a homogeneous surface.
  • the paint layer gives the final appearance of the piece, including its color and / or gloss.
  • the layer of revelation lacquer has a quadruple function. Firstly, the revelation lacquer layer makes it possible to detect the microporosities imperfectly filled by the primer layer. Then, the layer of revelation lacquer, by its microporosity filling properties allows, in some cases, to avoid a recovery of the room. In addition, the coating layer of revelation, because of its adhesion properties, forms a satisfactory adhesion layer so that one directly applies the paint layer on the lacquer layer. Finally, thanks to its high surface tension, the revelation lacquer layer allows a better tension of the paint layer than the tension allowed by the primer layer.
  • the area comprising the defect is repaired, for example by filling this offending zone.
  • Another advantage of such a method is that it makes it possible to carry out two applications of the primer and the revealing lacquer in the same manufacturing facility, the primer and the revelation lacquer being able to be the same at the first time. and the second applications.
  • the revelation lacquer layer is coated with the layer of paint by coating the revelation lacquer layer with either a layer of an appearance lacquer or a base appearance layer and then a coating layer of varnish.
  • an "appearance lacquer layer” will be understood to mean a layer intended to be seen by an observer of the room. On a body part, such a layer of appearance lacquer is usually called “your body”.
  • the layers of basic appearance and varnish also form a so-called "tone box” layer but generally give the painted part a final appearance aesthetically more advantageous than that conferred by the appearance of the lacquer, especially in terms of color, gloss and depth.
  • the primer layer is coated with the defect-clearing lacquer layer after a step of desolvating the primer layer and prior to curing the primer layer.
  • solvent step will be understood to mean a step during which solvent evaporation is carried out and, possibly, partial hardening of the primer layer.
  • This desolvation step is then sufficient to allow the application of the defect coating layer to the uncured primer layer.
  • the so-called "wet wet” defect lacquer layer is then applied, which refers to the fact that the non-fully cured primer layer is directly coated with the developer lacquer layer. .
  • This embodiment makes it possible to avoid completely hardening the primer layer before applying the revelation lacquer layer. It also makes it possible to simultaneously harden the layers of primer and revealing lacquer during a single step of cooking the piece to be painted.
  • the uncoated primer layer and the developer lacquer layer are simultaneously cured at a first curing temperature and the workpiece is heated to a second temperature to cure the paint layer, the second temperature being generally greater than the first temperature.
  • the primer is cured and then the lacquer layer is cured and then the paint layer is cured.
  • the brightness of the hardened coating layer is between 50 and 90 gloss units, or even between 50 and 70 gloss units and preferably between 55 and 65 gloss units.
  • Such gloss is advantageous for revealing microporosity filling defects.
  • too low gloss will not easily discriminate areas of defects and areas with no defects.
  • too high gloss will reveal other surface irregularities that will not easily discriminate microporosity filling defects.
  • the revealatory lacquer is of the polyurethane type.
  • Such a lacquer is easy to implement and cheap.
  • the compound (A) is, for example, chosen from the group comprising polyols, polyamines, ureas, polyamides, polyesterols, polyetherols, their salts or their mixtures.
  • the compound (A) comprises trialkyls and / or triamines.
  • Such compounds (A) generally make it possible to obtain a thermosetting polyurethane lacquer.
  • the compound (B) is chosen from aliphatic polyisocyanates so that the polyurethane lacquer is a copolymer of one or more aliphatic polyisocyanates.
  • Additives (C) include, for example, glycols, aminoalcohols, aromatic amines or even carboxylic acids.
  • the thickness of the coating layer of revelation is between 15 and 35 microns, or even 15 and 30 microns and preferably between 20 and 30 microns.
  • the layer of revelation lacquer allowing the direct application of the paint layer on itself, it is possible to use a smaller amount of primer so that a thickness of the bilayer primer and lacquer revelation according to the invention is substantially equal to a thickness of a primer layer applied according to a method of the state of the art.
  • the paint layer gives the final appearance of the piece, including its color and / or gloss.
  • the part comprises a plastic material reinforced with fibers, for example SMC, BMC, AMC coated or not with IMC.
  • a molded sheet generally has a high rigidity but also a rough surface comprising many microporosities.
  • the coating layer of revelation is therefore particularly suitable and advantageous in the case of the detection of microporosity filling defects of such a part.
  • the painted part 10 is made of a plastic material M reinforced with fibers, for example SMC coated with IMC. This material may in particular be obtained by crosslinking a thermosetting resin filled with glass fibers, for example a resin comprising an unsaturated polyester.
  • Part 10 is, for example, an automobile bodywork part such as a hood, a front grille, a roof or a bumper.
  • the part 10 comprises a porosity 12 present on a surface 14 of the part 10.
  • the average overall size of the porosity varies from a few microns to a millimeter. In the example shown on the Figures 1 to 6 porosity 12 has an average overall size of about 50 microns.
  • the part 10 comprises a layer 16 of a primer coating the surface 14 of the part 10.
  • the part also comprises a layer 18 of a defect-revealing lacquer coating the primer layer 16.
  • the part 10 also comprises a layer of paint 19 coating the layer of lacquer 18 of revelation.
  • the primer used is of the polyurethane type.
  • the primer is applied to the surface 14 in the form of a composition comprising a base, a hardener and a diluent.
  • This composition comprises about 10 mass units of the hardener, 10 to 20 mass units of the diluent per 100 mass units of the base.
  • the base comprises a resin, fillers, pigments of the additives and solvents respectively in proportions varying between 30 and 35%, 25 and 30%, 10 and 15%, 2 and 5%, 25 and 30%.
  • the hardener is, for example, an aliphatic polyisocyanate.
  • the lacquer used is of the polyurethane type.
  • the lacquer is applied to the primed surface in the form of a composition comprising a base, a hardener and a diluent.
  • This composition comprises about 22 hardener mass units, 16 mass units of the diluent per 100 mass units of the base.
  • the base comprises a resin, fillers, pigments, additives and solvents respectively in proportions varying between 45 and 50%, 0 and 5%, 25 and 30%, 2 and 5%, 20 and 25%.
  • the hardener is, for example, a mixture of one or more aliphatic polyisocyanates so that once cured, the lacquer forms a copolymer of one or more aliphatic polyisocyanates.
  • the primer and lacquer have beige and gray-white satin shades respectively.
  • the surface 14 of the primer layer 16 is coated as shown in FIG. figure 4 .
  • the hardening of the primer layer 16 is caused, for example, by heating the workpiece.
  • microporosity 12 is neither filled with the primer nor covered by the primer 16 coating the surface 14.
  • the microporosity 12 contains no solvent, the solvents of the composition intended to form the primer being evaporated during the curing of the primer layer 16 under the effect of temperature.
  • the primer layer 16 After having coated the surface 14 of the primer layer 16, the primer layer 16 is coated with the lacquer layer 18, as shown in FIGS. figures 3 and 5 .
  • the lacquer layer 18 covers the microporosity 12, while on the figure 5 the lacquer layer 18 does not cover the microporosity 12.
  • This layer of lacquer 18 is applied so that the thickness of this layer 18 is between 15 and 35 microns.
  • the thickness may also be between 15 and 30 microns and preferably between 20 and 30 microns.
  • the primer 16 and lacquer 18 are applied using automated painting means, such as a robotic arm equipped with a paint sprayer.
  • the part is heated so as to cause the hardening of the lacquer layer 18.
  • the lacquer layer 18 is inspected.
  • the detection is carried out with the human eye. It is also possible to use automated detection means such as, for example, an automaton sweeping the lacquer layer 18 of the part 10.
  • This automaton is, in particular, provided with means for measuring the gloss of the lacquered surface, for example a glossmeter.
  • the brightness measured on the hardened lacquer layer 18 is then between 50 and 90 gloss units.
  • This gloss may optionally be between 50 and 70 gloss units and preferably between 55 and 65 gloss units. In the example, the brightness is measured at an angle of 20 degrees.
  • This detection is made possible by the lacquer layer 18 which makes it possible to discriminate a zone 24 of the lacquer layer 18, located at the right of the imperfectly filled microporosity 12, with respect to another zone 26 of the lacquer layer 18 which does not exhibit no microporosity to his right, as shown on the figure 5 .
  • the reflection of an incident ray 28 on the zone 24 generates a reflected ray 30 of a different nature from that of a reflected ray 32 generated by the reflection of an incident ray 34 on the zone 26.
  • the zone 24 comprising the microporosity 12 is repaired.
  • the layers 16 and 18 are removed using conventional means, for example using a sander.
  • the defect is correctly filled with a conventional composition, for example a coating or a putty E.
  • Areas 24 and 26 are then coated with a second primer layer 36.
  • this second primer layer 36 is coated with a second layer of revelation lacquer 38 to ensure that the microporosity has been removed. correctly filled with the coating E.
  • the lacquer layer 38 is coated with the paint layer 19 giving the part 10 its final appearance, in particular its final color.
  • This paint layer 19 comprises, in the example described, a lacquer appearance.
  • the lacquer layer 38 is coated with a base appearance layer, followed by a lacquer coating layer. This bilayer then forms the layer of paint 19.
  • thermosetting paint In the case of a thermosetting paint, the part is then heated to harden the paint.
  • the primer layer 16 is coated with the defect-proofing lacquer layer 18 after a step of desolvating the primer layer 16 and prior to the hardening of the primer layer 16.
  • the solvents of the primer layer 16 are evaporated during the stage of desolvation. In this step, it causes only a partial hardening of the primer layer 16, unlike the previous embodiment where it cures the entire primer layer.
  • the primer coat 16 is coated with the lacquer layer 18.
  • the uncoated primer layer 16 and the developer coating layer 18 are simultaneously cured at a first cure temperature T 1 .
  • the piece 10 After application of the paint layer 19 to coat the layer of revelation lacquer 18, the piece 10 is heated to a second temperature T 2 to harden the paint layer 19. This second temperature T 2 is then generally greater than the first temperature T 1 .
  • this second embodiment also applies to the second layers of primer and lacquer in the case of detecting a possible defect, after the application of the first layers of primer and lacquer, and where the area containing the defect must be repaired.
  • the method according to the invention makes it possible to detect defects in the cases where the manufacturing method of the part generates a large number of porosities.
  • the method according to the invention is particularly relevant in the case where the part is manufactured at low temperature and low pressure.
  • the surface 14 of the plastic part 10 may have undergone various prior chemical or physicochemical surface treatments prior to the application of the primer layer 16.
  • the invention may also be applied to a BMC-type part of the English wording "Bulk Molding Compound” or any other type of plastic part, reinforced or not by fibers.
  • the lacquer layer 18 can penetrate the microporosity 12 and thus fill it.
  • primer used may not be thermosetting. This type of non-thermosetting primer will be used, in particular, for preparing thermoplastic material parts.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

  • La présente invention concerne la peinture de pièces en matière plastique.
  • Elle s'applique, en particulier mais non exclusivement, à des pièces en matière plastique renforcée avec des fibres, par exemple en matériau SMC, BMC, AMC revêtus ou non d'IMC, acronymes respectifs des expressions anglaises « Sheet Moulding Compound », « Bulk Moulding Compound », « Advanced Moulding Compound » et « InMold Coating ».
  • Il est connu d'apprêter une surface d'une pièce à peindre en la revêtant d'une ou plusieurs couches d'un apprêt. Cet apprêt a pour fonction de régulariser la surface de la pièce qui comprend généralement des porosités surfaciques, sous forme de trous dont les dimensions générales varient de quelques microns jusqu'au millimètre. L'apprêt permet d'une part de combler ces porosités et d'autre part, de créer une couche d'adhérence pour la couche suivante, par exemple une couche de peinture. Cette couche de peinture est, par exemple, composée d'une ou plusieurs couches comprenant une base et un vernis.
  • Toutefois, une fois les pièces peintes, il arrive que des imperfections apparaissent, ce qui oblige à renvoyer les pièces en reprise.
  • Le document DE10156477 enseigne l'application sur une pièce en matière plastique d'une couche d'apprêt, une couche de laque de révélation de défauts, une couche d'un apprêt d'adhésion et une couche de peinture finale.
  • L'invention a pour but de réduire le taux de pièces à reprendre.
  • L'invention a pour objet un procédé pour peindre une pièce en matière plastique, caractérisé en ce que, au cours de ce procédé :
    • on revêt une surface de la pièce d'une couche d'un apprêt ;
    • on revêt la couche d'apprêt d'une couche d'une laque de révélation de défauts ;
    • on inspecte la couche de laque de révélation de défauts pour y détecter d'éventuels défauts révélés ;
    • dans le cas où l'on ne détecte pas d'éventuels défauts, on revêt la couche de laque de révélation de défauts d'une couche de peinture conférant à la pièce son aspect final.
  • On comprendra « laque » au sens de l'homme du métier, c'est-à-dire au sens d'une composition chimique destinée initialement à être utilisée en tant que couche de finition, comprenant ou non des pigments, ces pigments étant destinés à former une teinte extérieure visible de la pièce. Ainsi, généralement, une laque présente une brillance élevée contrairement à un apprêt qui est généralement mat. De plus, un apprêt présente généralement une tension de surface faible et forme une couche ductile. Au contraire, une laque présente une tension de surface plus élevée et forme un film. En outre, un apprêt forme généralement une couche poreuse alors qu'une laque forme un film sensiblement étanche.
  • On comprendra par « apprêt » une composition chimique destinée notamment à former une couche de comblement de porosités, d'adhérence pour la couche suivante et qui ne forme pas une couche extérieure visible de la pièce.
  • Les propriétés de brillance, de tension de surface et d'étanchéité de la laque permettent de détecter les défauts de comblement des microporosités. Par « comblement », on comprendra la capacité d'une couche à combler une microporosité, mais aussi sa capacité à la recouvrir sans nécessairement la combler. En effet, il est surprenant de voir que l'aspect brillant et tendu de la couche de laque crée une discrimination entre des zones sans défauts et des zones avec défauts. Ainsi, les zones avec défauts présentent une brillance et un tendu différents de ceux des zones sans défauts, ce qui permet de révéler les microporosités imparfaitement comblées par la couche d'apprêt.
  • La laque révélant les éventuelles microporosités imparfaitement comblées par l'apprêt, on peut détecter un défaut de comblement des microporosités avant l'application de la couche de peinture. Il est alors possible de remédier à la non conformité de la pièce. On réduit alors le taux de pièces non conformes en les détectant avant l'application de la couche de peinture.
  • De plus, la peinture étant onéreuse, le procédé selon l'invention permet également de réduire le coût engendré par l'utilisation de peinture, notamment par l'utilisation de pigments colorés, sur des pièces que, dans l'état de la technique, l'on n'aurait détectées non conformes qu'après application de la peinture.
  • Un autre avantage du procédé selon l'invention est que l'application de la laque de révélation permet de combler certaines des microporosités imparfaitement comblées par l'apprêt. En effet, la laque présente des propriétés de comblement des microporosités, ce qui rend inutile, dans certains cas, une réparation de la microporosité imparfaitement comblée par la couche d'apprêt.
  • Un tel procédé est également avantageux car la couche de laque de révélation présente des propriétés d'adhérence satisfaisantes pour que la couche de peinture puisse être appliquée directement sur la couche de laque de révélation sans qu'il ne soit nécessaire d'appliquer une couche d'apprêt intermédiaire qui serait indispensable à l'adhérence de la couche de peinture.
  • De plus, la tension de surface de la couche de laque de révélation étant élevée, la couche de peinture présente un excellent tendu. On comprendra par « tendu » la capacité de la peinture à s'étaler sur la couche de laque de révélation de façon à former une surface homogène.
  • La couche de peinture confère l'aspect final de la pièce, notamment sa couleur et/ou sa brillance.
  • Ainsi, la couche de laque de révélation présente une quadruple fonction. Tout d'abord, la couche de laque de révélation permet de détecter les microporosités imparfaitement comblées par la couche d'apprêt. Ensuite, la couche de laque de révélation, de par ses propriétés de comblement des microporosités permet, dans certains cas, d'éviter une reprise de la pièce. De plus, la couche de laque de révélation, de par ses propriétés d'adhérence, forme une couche d'adhérence satisfaisante pour que l'on applique directement la couche de peinture sur la couche de laque. Enfin, grâce à sa tension de surface élevée, la couche de laque de révélation permet un meilleur tendu de la couche de peinture que le tendu permis par la couche d'apprêt.
  • Selon une caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, dans le cas où l'on détecte un éventuel défaut :
    • on répare une zone comprenant le défaut ;
    • on revêt la zone comprenant le défaut d'une seconde couche d'apprêt, puis on revêt la seconde couche d'apprêt d'une seconde couche de laque de révélation de défauts ;
    • on revêt la seconde couche de laque de révélation de défauts de la couche de peinture conférant à la pièce son aspect final.
  • Dans le cas où les propriétés de comblement de microporosité de la laque ne permettent pas de combler de manière satisfaisante cette microporosité et où on détecte une microporosité, on répare la zone comprenant le défaut, par exemple par masticage de cette zone incriminée.
  • Puis, on revêt la zone et donc le défaut d'une seconde couche d'apprêt. Cette seconde couche d'apprêt a pour but de combler les microporosités imparfaitement comblées par les premières couches d'apprêt et de laque que l'on aurait pas réparées. On revêt ensuite la deuxième couche d'apprêt par la seconde couche de laque de révélation. Cette seconde couche de laque de révélation permet de s'assurer que toutes les microporosités détectées par l'application de la première couche de laque de révélation ont bien été comblées.
  • Un autre avantage d'un tel procédé est qu'il permet de réaliser deux applications de l'apprêt et de la laque de révélation dans une même installation de fabrication, l'apprêt et la laque de révélation pouvant être les mêmes lors de la première et la seconde applications.
  • Avantageusement, on revêt la couche de laque de révélation de la couche de peinture en revêtant la couche de laque de révélation soit d'une couche d'une laque d'aspect, soit d'une couche d'aspect de base puis d'une couche d'aspect de vernis.
  • On comprendra par « couche de laque d'aspect » une couche destinée à être vue par un observateur de la pièce. Sur une pièce de carrosserie, une telle couche de laque d'aspect est habituellement appelée « ton caisse ».
  • Les couches d'aspect de base et de vernis forment également une couche dite « ton caisse » mais confèrent généralement à la pièce peinte un aspect final esthétiquement plus avantageux que celui conféré par la laque d'aspect, notamment en termes de couleur, de brillance et de profondeur.
  • Dans un mode de réalisation du procédé selon l'invention, on revêt la couche d'apprêt de la couche de laque de révélation de défauts après une étape de dessolvatation de la couche d'apprêt et avant le durcissement de la couche d'apprêt.
  • On comprendra par « étape de dessolvatation » une étape durant laquelle on réalise une évaporation du solvant et éventuellement, un durcissement partiel de la couche d'apprêt.
  • On comprendra par « durcissement » de la couche d'apprêt le fait de faire réticuler sensiblement complètement la couche d'apprêt.
  • Cette étape de dessolvatation est alors suffisante pour permettre l'application de la couche de laque de révélation de défauts sur la couche d'apprêt non durcie. On applique alors la couche de laque de révélation de défauts en « mouillé sur mouillé » ou « wet wet », cette expression faisant référence au fait que l'on revêt directement la couche d'apprêt non complètement durcie de la couche de laque de révélation.
  • Ce mode de réalisation permet d'éviter de durcir complètement la couche d'apprêt avant l'application de la couche de laque de révélation. Il permet également de durcir simultanément les couches d'apprêt et de laque de révélation lors d'une étape unique de cuisson de la pièce à peindre.
  • Avantageusement, on durcit simultanément la couche d'apprêt dessolvatée et la couche de laque de révélation à une première température de durcissement et on chauffe la pièce à une seconde température pour durcir la couche de peinture, la seconde température étant généralement supérieure à la première température.
  • Il est courant d'utiliser, pour le durcissement de la peinture, une seconde température plus élevée que la première température utilisée pour le durcissement des couches d'apprêt et de laque de révélation. La couche de laque de révélation formant, une fois durcie, un film sensiblement imperméable, il est possible de durcir la couche de peinture quelle que soit sa température de durcissement tout en garantissant que la pièce ne comprendra aucun défaut de surface. On notera que la température de durcissement de la peinture reste dans des limites de stabilité thermique du matériau constituant la pièce, de l'apprêt et de la laque.
  • Selon un autre mode de réalisation, on durcit la couche d'apprêt puis on durcit la couche de laque, puis on durcit la couche de peinture.
  • Selon une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, la brillance de la couche de laque de révélation durcie est comprise entre 50 et 90 unités de brillance, voire entre 50 et 70 unités de brillance et préférentiellement entre 55 et 65 unités de brillance.
  • Une telle brillance est avantageuse pour révéler les défauts de comblement des microporosités. Ainsi, une brillance trop faible ne permettra pas de discriminer facilement les zones de défauts et les zones ne comprenant pas de défauts. Au contraire, une brillance trop élevée révélera d'autres irrégularités de surface qui ne permettront pas de discriminer facilement les défauts de comblement des microporosités.
  • Selon une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, la laque de révélation est du type polyuréthane.
  • Une telle laque est facile à mettre en oeuvre et bon marché.
  • A titre d'exemple, une laque polyuréthane est obtenue à partir d'un mélange des trois constituants suivants :
    • (A) un composé comprenant au moins deux atomes donneurs d'hydrogène par molécule de ce composé;
    • (B) un composé comprenant au moins deux fonctions isocyanates par molécule de ce composé.
    • (C) des éventuels additifs.
  • Le composé (A) est, à titre d'exemple, choisi parmi le groupe comprenant les polyols, les polyamines, les urées, les polyamides, les polyesterols, les polyétherols, leurs sels ou leurs mélanges.
  • De façon avantageuse, le composé (A) comprend des trialcools et/ou des triamines. De tels composés (A) permettent généralement d'obtenir une laque polyuréthane thermodurcissable.
  • Avantageusement, le composé (B) est choisi parmi les polyisocyanates aliphatiques de façon que la laque polyuréthane soit un copolymère d'un ou plusieurs polyisocyanates aliphatiques.
  • Les additifs (C) comprennent, à titre d'exemple, des glycols, des aminoalcools, des amines aromatiques ou bien encore, des acides carboxyliques.
  • Selon une autre caractéristique optionnelle du procédé selon l'invention, l'épaisseur de la couche de laque de révélation est comprise entre 15 et 35 micromètres, voire 15 et 30 micromètres et préférentiellement entre 20 et 30 micromètres.
  • Ainsi, grâce à un tel procédé, il est possible de diminuer la quantité d'apprêt utilisée pour chaque pièce. En effet, la couche de laque de révélation permettant l'application directe de la couche de peinture sur elle-même, il est possible d'utiliser une moins grande quantité d'apprêt de façon qu'une épaisseur de la bicouche apprêt et laque de révélation selon l'invention soit sensiblement égale à une épaisseur d'une couche d'apprêt appliquée selon un procédé de l'état de la technique.
  • L'invention a également pour objet une pièce peinte en matière plastique caractérisée en ce qu'elle comprend :
    • une couche d'un apprêt revêtant une surface de la pièce ;
    • une couche d'une laque de révélation de défauts revêtant la couche d'apprêt ;
    • une couche de peinture revêtant la couche de laque de révélation de défauts.
  • La couche de peinture confère l'aspect final de la pièce, notamment sa couleur et/ou sa brillance.
  • Avantageusement, la pièce comprend un matériau plastique renforcé avec des fibres, par exemple du SMC, BMC, AMC revêtus ou non d'IMC.
  • Une pièce moulée en feuille présente généralement une grande rigidité mais également une surface rugueuse comprenant de nombreuses microporosités. La couche de laque de révélation est donc particulièrement adaptée et avantageuse dans le cas de la détection de défauts de comblement de microporosités d'une telle pièce.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue partielle en coupe d'une pièce peinte selon un mode de réalisation de l'invention comprenant une microporosité, cette microporosité étant recouverte par des couches d'apprêt, de laque de révélation et de peinture;
    • la figure 2 est une vue partielle en coupe de la pièce peinte de la figure 1 avant application de la couche de peinture;
    • la figure 3 est une variante de la pièce à peindre de la figure 2 dans laquelle la microporosité est recouverte uniquement par la couche de laque ;
    • la figure 4 est une vue de la pièce apprêtée de la figure 3 non revêtue de la couche de laque;
    • la figure 5 est une vue de la pièce apprêtée de la figure 4 revêtue de la couche de laque et dans laquelle la microporosité n'est pas recouverte par la couche de laque;
    • la figure 6 est une vue de la pièce de la figure 5 après réparation d'un défaut.
  • On a représenté sur la figure 1 une partie d'une pièce peinte en matière plastique et désignée par la référence générale 10.
  • La pièce peinte 10 est réalisée dans un matériau plastique M renforcé avec des fibres, par exemple du SMC revêtu d'IMC. Ce matériau pourra notamment être obtenu par réticulation d'une résine thermodurcissable chargée en fibres de verres, par exemple une résine comprenant un polyester insaturé. La pièce 10 est, par exemple, une pièce de carrosserie automobile comme un capot, une calandre avant, un toit ou un pare-chocs.
  • La pièce 10 comprend une porosité 12 présente sur une surface 14 de la pièce 10. La taille générale moyenne de la porosité varie de quelques microns jusqu'au millimètre. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 6, la porosité 12 présente une taille générale moyenne de l'ordre de 50 microns.
  • La pièce 10 comprend une couche 16 d'un apprêt revêtant la surface 14 de la pièce 10. La pièce comprend également une couche 18 d'une laque de révélation de défauts revêtant la couche d'apprêt 16.
  • La pièce 10 comprend également une couche de peinture 19 revêtant la couche de laque 18 de révélation.
  • A titre d'exemple, l'apprêt utilisé est du type polyuréthane. L'apprêt est appliqué sur la surface 14 sous la forme d'une composition comprenant une base, un durcisseur et un diluant. Cette composition comprend environ 10 unités de masse du durcisseur, 10 à 20 unités de masse du diluant pour 100 unités de masse de la base. La base comprend une résine, des charges, des pigments des additifs et des solvants respectivement dans des proportions variant entre 30 et 35 %, 25 et 30 %, 10 et 15 %, 2 et 5 %, 25 et 30 %. Le durcisseur est, par exemple, un polyisocyanate aliphatique.
  • Dans le mode de réalisation décrit, la laque utilisée est du type polyuréthane. La laque est appliquée sur la surface apprêtée 20 sous la forme d'une composition comprenant une base, un durcisseur et un diluant. Cette composition comprend environ 22 unités de masse du durcisseur, 16 unités de masse du diluant pour 100 unités de masse de la base. La base comprend une résine, des charges, des pigments, des additifs et des solvants respectivement dans des proportions variant entre 45 et 50 %, 0 et 5 %, 25 et 30 %, 2 et 5 %, 20 et 25 %. Le durcisseur est, par exemple, un mélange d'un ou de plusieurs polyisocyanates aliphatiques de façon qu'une fois durcie, la laque forme un copolymère d'un ou plusieurs polyisocyanates aliphatiques.
  • Dans l'exemple représenté sur les figures 1, 2 et 3, l'apprêt et la laque présentent respectivement des teintes beige et satinée gris-blanc.
  • Les principaux aspects du procédé pour apprêter la pièce à peindre 10 vont à présents être décrits.
  • Tout d'abord, on revêt la surface 14 de la couche d'apprêt 16 comme cela est représenté sur la figure 4. Selon un premier mode de réalisation, on provoque le durcissement de la couche d'apprêt 16, par exemple, en chauffant la pièce.
  • Sur la figure 4, la microporosité 12 n'est ni comblée par l'apprêt, ni recouverte par la couche d'apprêt 16 revêtant la surface 14. La microporosité 12 ne contient aucun solvant, les solvants de la composition destinée à former l'apprêt s'étant évaporés lors du durcissement de la couche d'apprêt 16 sous l'effet de la température.
  • Après avoir revêtu la surface 14 de la couche d'apprêt 16, on revêt la couche d'apprêt 16 de la couche de laque 18, comme cela est représenté sur les figures 3 et 5.
  • Sur la figure 3, la couche de laque 18 recouvre la microporosité 12, alors que sur la figure 5, la couche de laque 18 ne recouvre pas la microporosité 12.
  • On applique cette couche de laque 18 de façon que l'épaisseur de cette couche 18 soit comprise entre 15 et 35 micromètres. L'épaisseur pourra également être comprise entre 15 et 30 micromètres et préférentiellement entre 20 et 30 micromètres. En l'espèce, on applique la couche d'apprêt 16 et de laque 18 à l'aide de moyens automatisés de peinture, comme par exemple un bras robotisé muni d'un pulvérisateur à peinture.
  • Puis, dans ce premier mode de réalisation, on chauffe la pièce de façon à provoquer le durcissement de la couche de laque 18.
  • Afin de détecter un éventuel défaut de comblement de la microporosité 12, on inspecte la couche de laque 18.
  • En exposant la pièce revêtue de la couche de laque 18 à une lumière, par exemple une lumière artificielle sensiblement blanche, on détecte facilement le défaut de comblement de la microporosité 12.
  • A titre d'exemple, on réalise la détection à l'oeil humain. On peut également utiliser des moyens automatisés de détection comme par exemple un automate balayant la couche de laque 18 de la pièce 10. Cet automate est, notamment, muni de moyens de mesure de la brillance de la surface laquée, par exemple un brillancemètre. La brillance mesurée sur la couche de laque 18 durcie est alors comprise entre 50 et 90 unités de brillance. Cette brillance peut éventuellement être comprise entre 50 et 70 unités de brillance et préférentiellement entre 55 et 65 unités de brillance. Dans l'exemple, la brillance est mesurée sous un angle de 20 degrés.
  • Cette détection est rendue possible par la couche de laque 18 qui permet de discriminer une zone 24 de la couche de laque 18, située au droit de la microporosité 12 imparfaitement comblée, par rapport à une autre zone 26 de la couche de laque 18 ne présentant pas de microporosité à son droit, comme cela est représenté sur la figure 5.
  • Ainsi, par exemple, la réflexion d'un rayon incident 28 sur la zone 24 engendre un rayon réfléchi 30 de nature différente de celle d'un rayon réfléchi 32 engendré par la réflexion d'un rayon incident 34 sur la zone 26.
  • Dans le cas représenté à la figure 2, dans lequel la couche d'apprêt 16 recouvre la microporosité 12, on ne détecte pas de défaut de comblement. En effet, tous les rayons incidents 28 sont réfléchis de la même manière par la couche de laque révélation 18.
  • Dans le cas représenté à la figure 3, bien que la couche d'apprêt 16 ne recouvre pas la microporosité 12, on ne détecte pas, non plus, de défaut de comblement. En effet, on utilise dans ce cas, la propriété de comblement de la couche de laque 18. De façon analogue au cas représenté à la figure 2, tous les rayons incidents 28 sont réfléchis de la même manière par la couche de laque révélation 18.
  • Sur la figure 6, après détection du défaut, on répare la zone 24 comprenant la microporosité 12. En l'espèce, on retire les couches 16 et 18 à l'aide de moyens classiques, par exemple à l'aide d'une ponceuse.
  • Puis, on comble correctement le défaut avec une composition classique, par exemple un enduit ou un mastic E.
  • On revêt alors les zones 24 et 26 d'une seconde couche d'apprêt 36. Puis, on revêt cette seconde couche d'apprêt 36 d'une seconde couche de laque de révélation 38 de façon à s'assurer que la microporosité a été correctement comblée par l'enduit E.
  • Lorsque l'on inspecte la couche de laque 38 et que l'on ne détecte pas d'éventuel défaut, on revêt la couche de laque 38 de la couche de peinture 19 conférant à la pièce 10 son aspect final, notamment sa couleur finale.
  • Cette couche de peinture 19 comprend, dans l'exemple décrit, une laque d'aspect.
  • En variante, on revêt la couche de laque 38 d'une couche d'aspect de base, puis d'une couche d'aspect de vernis. Cette bicouche forme alors la couche de peinture 19.
  • Dans le cas d'une peinture thermodurcissable, on chauffe alors la pièce pour durcir la peinture.
  • Il doit être noté que dans le cas où l'on ne détecte pas d'éventuels défauts après inspection de la première couche de laque de révélation 18 comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, on applique, après durcissement des couches d'apprêt 16 et de laque 18, la couche de peinture 19 conférant à la pièce 10 son aspect final sans effectuer de réparation.
  • Dans un deuxième mode de réalisation, on revêt la couche d'apprêt 16 de la couche de laque de révélation de défauts 18 après une étape de dessolvatation de la couche d'apprêt 16 et avant le durcissement de la couche d'apprêt 16.
  • Ainsi, après avoir revêtu la pièce 10 de la couche de laque, on évapore les solvants de la couche d'apprêt 16 lors de l'étape de dessolvatation. Lors de cette étape, on ne provoque qu'un durcissement partiel de la couche d'apprêt 16, contrairement au mode de réalisation précédent où l'on durcit entièrement la couche d'apprêt.
  • Puis, on revêt la couche d'apprêt 16 dessolvatée de la couche de laque 18.
  • Enfin, on durcit simultanément la couche d'apprêt 16 dessolvatée et la couche de laque de révélation 18 à une première température T1 de durcissement.
  • Après application de la couche de peinture 19 pour revêtir la couche de laque de révélation 18, on chauffe la pièce 10 à une seconde température T2 pour durcir la couche de peinture 19. Cette seconde température T2 est alors généralement supérieure à la première température T1.
  • On notera que ce deuxième mode de réalisation s'applique également aux secondes couches d'apprêt et de laque dans le cas où l'on détecte un éventuel défaut, après l'application des premières couches d'apprêt et de laque, et où l'on doit réparer la zone comprenant le défaut.
  • Parmi les avantages du procédé selon l'invention, on notera que celui-ci permet de détecter les défauts dans les cas où le procédé de fabrication de la pièce engendre un grand nombre de porosités. Ainsi, le procédé selon l'invention est particulièrement pertinent dans le cas où la pièce est fabriquée à basse température et basse pression.
  • L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits.
  • Ainsi, la surface 14 de la pièce 10 en matière plastique pourra avoir subi divers traitements chimiques ou physico-chimiques préalables de surface avant l'application de la couche d'apprêt 16.
  • De plus, l'invention pourra également s'appliquer à une pièce de type BMC acronyme de l'expressions anglaise « Bulk Moulding Compound » ou à out autre type de pièce en matière plastique, renforcée ou pas par des fibres.
  • En outre, comme dans le cas représenté à la figure 4 où la couche d'apprêt 16 ne recouvre pas la microporosité 12 imparfaitement comblée, la couche de laque 18 peut pénétrer dans la microporosité 12 et ainsi la combler.
  • On notera également que l'apprêt utilisé pourra ne pas être thermodurcissable. Ce type d'apprêt non thermodurcissable sera utilisé, en particulier, pour apprêter des pièces en matériau thermoplastique.
  • Enfin, on notera que, conformément au procédé selon l'invention, on pourra revêtir une surface 14 de la pièce 10 déjà traitée ou déjà revêtue d'une couche quelconque, sans pour cela sortir du cadre de l'invention.

Claims (12)

  1. Procédé pour peindre une pièce (10) en matière plastique caractérisé en ce que, au cours de ce procédé :
    - on revêt une surface (14) de la pièce d'une couche d'un apprêt (16);
    - on revêt directement la couche d'apprêt (16) d'une couche d'une laque de révélation de défauts (18) ;
    - on inspecte la couche de laque (18) de révélation de défauts pour y détecter d'éventuels défauts ;
    - dans le cas où l'on ne détecte pas de défauts, on revêt directement la couche de laque (18) de révélation de défauts d'une couche de peinture (19) conférant à la pièce (10) son aspect final.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel, dans le cas où l'on détecte un défaut :
    - on répare une zone (24) comprenant le défaut ;
    - on revêt la zone (24) comprenant le défaut d'une seconde couche d'apprêt (36), puis on revêt directement la seconde couche d'apprêt (36) d'une seconde couche de la laque de révélation de défauts (38) ;
    - on revêt directement la seconde couche de laque (38) de révélation de défauts de la couche de peinture (19) conférant à la pièce (10) son aspect final.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel on revêt directement la couche de laque de révélation (18, 38) de la couche de peinture (19) en revêtant la couche de laque de révélation (18, 38) soit directement d'une couche d'une laque d'aspect, soit directement d'une couche d'aspect de base puis d'une couche d'aspect de vernis.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, on revêt la couche d'apprêt (16, 36) de la couche de laque de révélation de défauts (18, 38) après une étape de dessolvatation de la couche d'apprêt (16, 36) et avant le durcissement de la couche d'apprêt (16, 36).
  5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel, on durcit simultanément la couche d'apprêt (16, 36) dessolvatée et la couche de laque de révélation (18, 38) à une première température (T1) de durcissement et on chauffe la pièce (10) à une seconde température (T2) pour durcir la couche de peinture (19), la seconde température (T2) étant généralement supérieure à la première température (T1).
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on durcit la couche d'apprêt (16, 36) puis on durcit la couche de laque (18, 38), puis on durcit la couche de peinture (19).
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la brillance de la couche de laque durcie (18, 38) est comprise entre 50 et 90 unités de brillance, voire entre 50 et 70 unités de brillance et préférentiellement entre 55 et 65 unités de brillance.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la laque de révélation est du type polyuréthane.
  9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la laque polyuréthane est un copolymère d'un ou plusieurs polyisocyanates aliphatiques.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur de la couche de laque de révélation est comprise entre 15 et 35 micromètres, voire 15 et 30 micromètres et préférentiellement entre 20 et 30 micromètres.
  11. Pièce (10) peinte en matière plastique caractérisée en ce qu'elle comprend :
    - une couche d'un apprêt (16, 36) revêtant une surface (14) de la pièce (10) ;
    - une couche d'une laque de révélation de défauts (18, 38) revêtant directement la couche d'apprêt (16, 36) ;
    - une couche de peinture (19) revêtant directement la couche de laque (18, 38) de révélation de défauts.
  12. Pièce (10) selon la revendication 11, dans laquelle la pièce (10) comprend un matériau plastique renforcé avec des fibres, par exemple du SMC, BMC, AMC revêtus ou non d'IMC.
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