FR2773813A1 - Composition pour decaper les peintures a base d'une cetone cyclique - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une composition permettant de décaper des revêtements par exemple à base de peintures. La composition de l'invention comprend au moins une cétone cyclique ayant 5 atomes dans le cycle.
Description
La présente invention concerne une composition permettant de décaper des
revêtements par exemple à base de peintures. L'invention se rapporte également au procédé de décapage des peintures
déposées sur un substrat faisant intervenir ladite composition.
Les premières compositions décapantes pour enlever des peintures étaient à base de chlorure de méthylène et/ou de 1,1,1-trichloroéthane (T.1.1. 1.) (voir
par exemple US-A 2 507 983 et DE-A 2 524 752).
De telles compositions présentent l'avantage d'être efficaces et peu coûteuses. Toutefois, elles peuvent causer des dommages à l'environnement et plus particulièrement à la couche d'ozone (protocole de Montréal visant l'arrêt
de l'utilisation du T.1.1.1 normalement àfin 1995).
Un progrès important a été apporté par le remplacement de ces solvants
chlorés, soit par des lactames ou des lactones dont les plus usuels sont la N-
méthyl-2-pyrolidone ou la y-butyrolactone (US-A 4 120 810), soit par un mélange de diester d'alkyle de diacides qui est un sous-produit de l'industrie de
production de monomères nécessaires à la préparation des polyamides (DE-
3 438 399).
Les compositions ci-dessus ne sont pas toujours adaptées au décapage de revêtements de différente nature tels que peintures à l'eau, peintures à l'huile,
laques, vernis et résines plastiques.
Il est connu d'après US-A 2 694 658 d'utiliser le diméthylsulfoxyde en tant que solvant pour décaper les peintures. Néanmoins, ce type de solvant présente l'inconvénient d'être très coûteux et nécessite d'être mis en oeuvre en quantité importante. On a proposé selon EP-A 573 339, une nouvelle composition décapante comprenant un solvant polaire aprotique et un éther comprenant un ou plusieurs groupes méthoxy et présentant des caractéristiques bien définies telles qu'un
point éclair supérieur à 0 C et un volume molaire inférieur à 160.
Il existe donc un besoin de fournir sur le marché de nouvelles
compositions décapantes.
Précisément, la présente invention a pour but de proposer une composition permettant le décapage des revêtements notamment à base de peintures caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins une cétone cyclique ayant 5
atomes dans le cycle.
Par "cétone cyclique ayant 5 atomes", on entend tout composé cétonique possédant un cycle saturé de 5 atomes de carbone et portant éventuellement un substituant.
Le cycle peut être porteur d'un substituant.
Le nombre de substituants sur le cycle est d'au plus 4 mais généralement il
y a présence d'un ou de deux substituants sur le cycle.
La nature du substituant peut être très variée et sans caractère limitatif.
Toutefois, en raison d'impératifs économiques, les composés cétoniques ne peuvent pas être trop sophistiqués et généralement, les substituants sont des groupes alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence, un groupe
méthyle ou un atome d'halogène, de préférence, un atome de fluor.
Dans la suite de l'exposé de l'invention, on entend par "cyclopentanone" la
cyclopentanone ou une cyclopentanone substituée.
Comme cétone utilisable dans les compositions selon l'invention on peut citer: - cyclopentanone, - 2-méthylcyclopentanone, - 3méthylcyclopentanone, - 2-chlorocyclopentanone, - 2,2diméthylcyclopentanone, - 2,4-diméthylcyclopentanone, - 2,5diméthylcyclopentanone, - 3,4-diméthylcyclopentanone,
- 2,2,4-triméthylcyclopentanone.
La cyclopentanone est préférentiellement mise en oeuvre.
Selon une variante préférée de l'invention, les compositions décapantes de l'invention associent une cétone telle que définie par l'invention et un solvant
polaire aprotique.
Comme exemples de solvants polaires aprotiques, on peut citer l'acétylacétone, l'acétonitrile, le diméthylformamide, la Nméthylmorpholine, la
N-méthyl-2-pyrolidone et leurs mélanges.
Une autre classe de solvants pouvant être associée à la cyclopentanone, est constituée par les éthers-oxydes aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques. Comme exemples préférés, on peut mentionner: - 1-tertbutoxy-2-méthoxyéthane, - anisole, - phénétole, éthylèneglycoldiméthyléther, - 1,2-diméthoxybenzène, - 1,3diméthoxybenzène, 1,4-diméthoxybenzène, - 2-méthoxy-1,3-dioxolane, diéthylèneglycoldiméthyléther,
- 1,2,3-triméthoxybenzène.
En ce qui concerne le solvant polaire aprotique, on choisit préférentiellement l'anisole, le phénétole, I'acétylacétone, I'acétonitrile, le
diméthylformamide, la N-2-méthylpyrolidone.
La présente invention a pour but de proposer une composition permettant le décapage des peintures comprenant, en volume: (1) - de 1 à 90 % d'un solvant polaire aprotique,
(2) - de 1 à 90 % d'une cyclopentanone.
Les compositions préférées de l'invention comprennent donc au moins de à 80 % en volume d'un solvant polaire aprotique et au moins de 20 à 80 %
d'une cyclopentanone.
Les compositions selon l'invention peuvent contenir en outre d'autres
additifs classiques.
Comme exemples de tels additifs, on peut mentionner entre autres, un co-
solvant, un tensio-actif, un épaississant, un activateur, un inhibiteur de corrosion, un retardateur d'évaporation ou tout autre additif dans la mesure o il
ne s'agit pas d'un solvant chloré.
L'ajout d'un co-solvant permet généralement d'accroître les performances de décapage d'une composition en facilitant la dissolution des plastifiants
présents dans la peinture.
Comme exemples de co-solvants on peut faire appel à un solvant hydrocarboné liquide, aliphatique ou aromatique et inodore et présentant un point éclair supérieur à 50 C de préférence supérieur à 70 C de telle sorte que
ce solvant ne soit pas classé dans les liquides inflammables.
Des exemples de tels solvants dérivés du pétrole et à point éclair élevé,
sont notamment les spirits minéraux tel le white spirit et les naphtas.
Comme produits commerciaux, on peut utiliser dans les compositions selon l'invention, I'ISOPAR d'Exxon, le SOLTROL de Shell et les solvants HISOL
d'Ashland, en particulier les SOLVESSO 100, 150 et 200.
Cependant les dérives hydrocarbonés étant classés Xn (nocifs), ils sont progressivement remplacés par des solvants du type ester de dialkyle d'un
diacide aliphatique permettant d'éviter l'étiquetage Xn sur le produit fini.
Ainsi, on préfère faire appel un ester de dialkyle en Cl-C4 d'au moins un
diacide aliphatique en C4-C6.
Le mélange d'esters de diacides sont des esters dérivés essentiellement des acides adipique, glutarique et succinique, les groupes alkyle de la partie ester étant surtout choisis parmi les groupes méthyle et éthyle, mais pouvant
être également propyle, isopropyle, butyle, n-butyle et isobutyle.
Les diacides en C4 à C6 ci-dessus sont en fait les sous-produits de la préparation de l'acide adipique qui est un des monomères principaux des
polyamides, et les esters de dialkyle sont obtenus par estérification de ce sous-
produit qui contient généralement en poids de 15 à 30 % d'acide succinique, de
à 75 % d'acide glutarique et de 5 à 25 % d'acide adipique.
Les esters de diacides sont des produits qui se trouvent dans le commerce. Comme produits commerciaux, on peut citer plus particulièrement le Rhodiasolv RPDE commercialisé par la Société Rhône-Poulenc et le "Du Pont
Dibasic Esters " commercialisé par la Société Du Pont de Nemours.
En ce qui concerne la quantité de co-solvant à mettre en oeuvre, on recommande d'utiliser de 10 à 100 volumes, de préférence de 30 à 60 volumes
du co-solvant pour 100 volumes de (1) et (2).
Il est possible d'ajouter dans la composition décapante un ou plusieurs tensio-actifs. Ces tensio-actifs facilitent le rinçage à l'eau des compositions sur
le substrat à décaper et, dans certains cas, d'accélérer l'action décapante.
Comme exemples de tensio-actifs anioniques, on peut citer les agents tensio-actifs anioniques du type savons de métaux alcalins (sels alcalins
d'acides gras en C8-C24), sulfonates alcalins (alkylbenzène sulfonates en C8-
C13, alkylsulfonates en C12-C16), alcools gras en C6-C16 oxyéthylénés et sulfatés, alkylphénols en C8-C13 oxyéthylénés et sulfatés, les sulfosuccinates
alcalins (alkylsulfosuccinates en C12-C16)...
Pour ce qui est des agents tensio-actifs non ioniques, on peut mentionner entre autres, les alkylphénols éthoxylés ou éthoxy- propoxylés et les alcools gras
éthoxylés ou éthoxy-propoxylés, les triglycérides éthoxylés ou éthoxy-
propoxylés, les acides gras éthoxylés ou éthoxy-propoxylés, les esters de sorbitan éthoxylés ou éthoxy-propoxylés, les amines grasses éthoxylées ou
éthoxy-proproxylées, les di(phényl-1 éthyl) phénols éthoxylés ou éthoxy-
propoxylés, les tri(phényl-1 éthyl) phénols éthoxylés ou éthoxypropoxylés.
Le nombre de motifs oxyéthylène (OE) et/ou oxypropylène (OP) de ces tensio-actifs non-ioniques varie habituellement de 2 à 100 selon le HLB (balance hydrophilie/lipophilie) souhaité. De préférence, le nombre de motifs OE
et/ou OP se situe entre 2 et 50.
Les alkylphénols éthoxylés ou éthoxy-propoxylés ont généralement 1 ou 2 groupes alkyle, linéaires ou ramifiés, ayant 4 à 12 atomes de carbone,
notamment octyle, nonyle ou dodécyle.
A titre d'exemples de tensio-actifs non-ioniques préférés, on peut citer le
nonylphénol éthoxylé avec 2 à 9 motifs d'oxyde d'éthylène.
Les alcools gras éthoxylés ou éthoxy-propoxylés ont généralement de 6 à 22 atomes de carbone, les motifs OE et OP étant exclus de ces nombres, et
sont de préférence éthoxylés.
Les triglycérides éthoxylés ou éthoxy-propoxylés peuvent être des triglycérides d'origine végétale ou animale (tels que le saindoux, le suif, I'huile d'arachide, l'huile de beurre, I'huile de graine de coton, I'huile de lin, I'huile d'olive, I'huile de palme, l'huile de pépins de raisin, I'huile de poisson, I'huile de soja, I'huile de ricin, I'huile de colza, l'huile de coprah, l'huile de noix de coco), et
sont de préférence éthoxylés.
Le terme "triglycéride éthoxylé" vise dans la présente invention, aussi bien les produits obtenus par éthoxylation d'un triglycéride par l'oxyde d'éthylène que
ceux obtenus par transestérification d'un triglycéride par un polyéthylèneglycol.
Les acides gras éthoxylés ou éthoxy-propoxylés sont des esters d'acides gras (tels que par exemple l'acide oléique, I'aide stéarique) et sont de
préférence éthoxylés.
Le terme "acide gras éthoxylé" inclut aussi bien les produits obtenus par éthoxylation d'un acide gras par l'oxyde d'éthylène que ceux obtenus par
estérification d'un acide gras par un polyéthylèneglycol.
Les esters de sorbitan éthoxylés ou éthoxy-propoxylés sont des esters de sorbitol cyclisé d'acides gras de C0lo à C20 comme l'acide laurique, l'acide
stéarique ou l'acide oléique, et sont de préférence éthoxylés.
Les amines grasses éthoxylées ou éthoxy-proproxylées ont généralement de 10 à 22 atomes de carbone, les motifs OE et OP étant exclus de ces
nombres, et sont de préférence éthoxylées.
Le ou les tensio-actifs peuvent être mis en oeuvre à une teneur qui peut être par exemple comprise entre 0,1 et 10 %, de préférence 0,5 et 5 % en poids
par rapport au poids total de la composition.
Il est souhaitable que les compositions de l'invention contiennent des agents épaississants afin que la composition puisse être appliquée sur des
surfaces verticales.
Les agents épaississants classiques peuvent être utilisés comme par exemple les dérivés de la cellulose (éthylcellulose, hydroxypropycellulose), les gommes xanthane, guar, de caroube, les alginates, les polyacrylates, les
amidons, les amidons modifiés et les argiles modifiées.
Les agents épaississants sont utilisés de préférence à une teneur comprise entre 0,5 et 10 % en poids par rapport au poids total de la
composition, de préférence entre 1 et 3 %.
Afin d'accroître la vitesse d'enlèvement de la peinture, il est possible d'ajouter un activateur. Il s'agit d'une petite molécule polaire qui va aider à la rupture des liaisons adhésives entre le film de peinture et le substrat. On peut citer comme exemple, I'ester méthylphosphorique ou l'acide formique sous
forme neutralisée par une amine, de préférence, latriéthanolamine (TEA).
Les activateurs sont mis en oeuvre de préférence à une teneur comprise entre 0,5 et 2 % en poids par rapport au poids total de la composition, de
préférence aux environs de 1%.
Les compositions décapantes peuvent également contenir par exemple des inhibiteurs de corrosion, de préférence, phosphate de triéthylammonium ou benzoate de sodium; des retardateurs d'évaporation, par exemple des graisses paraffiniques ayant un point de fusion compris entre 46 et 57 C; des particules abrasives choisies parmi l'oxyde d'aluminium, la silice, le carbure de silicium, le
carbure de tungstène et le carbonitrure de silicium.
Les compositions selon l'invention permettent le décapage des peintures.
Dans le présent texte, le terme "peintures" est utilisé de manière générique. Il désigne tout revêtement de nature polymérique déposé sur un support et plus particulièrement, les peintures à proprement parler, les vernis et
les résines plastiques.
Les compositions s'appliquent plus particulièrement dans le cas des peintures glycérophtaliques, polyuréthanes, acryliques, alkyde-uréthane,
acrylique-polyuréthane et époxy.
Les peintures sont de préférence des peintures utilisées dans le secteur
ménager et industriel en particulier le bâtiment.
Les substrats devant être nettoyés ou décapés peuvent être de nature très variée. Les plus courants sont le bois; les métaux et leurs alliages tel l'acier, l'acier inox, I'aluminium, le cuivre, le fer; les matières plastiques et les verres minéraux. Avantageusement, on met en oeuvre des compositions comprenant de la cyclopentanone et/ou de l'anisole et/ou du phénétole et/ou DMF et/ou NMP et/ou acétylacétone et/ou acétonitrile pour décaper les peintures de préférence
de type polyester ou polyuréthane.
L'invention a aussi pour objet un procédé de décapage de peintures sur substrats, caractérisé en ce que lesdites peintures sont mises en contact avec
une composition selon la présente invention.
La préparation des compositions selon l'invention peut se faire à température ambiante (généralement 5 à 25 C), par simple mélange des
différents composants, à l'aide d'un agitateur ou tout autre appareil approprié.
Le procédé de décapage est mis en oeuvre par mise en contact de l'objet ou de la surface à décaper avec la composition selon la présente invention. Cette mise en contact est poursuivie jusqu'à ce que la peinture gonfle,
forme des cloques et se décolle.
La mise en contact de l'objet ou de la surface à décaper avec la
composition selon la présente invention peut être faite par divers moyens.
Parmi ces moyens, on peut citer l'immersion, I'aspersion, I'enduction à
l'aide d'un pinceau.
La mise en contact est effectuée à une température comprise entre 5 et
25 C, c'est-à-dire à la température ambiante.
Le temps de contact est compris entre 15 et 120 minutes.
La mise en oeuvre de la cyclopentanone seule est le solvant le plus
efficace vis-à-vis des deux peintures polyester et polyuréthane.
La cyclopentanone est avantageusement associée à l'anisole ou au phénétole. La composition de l'invention est exempte de solvants chlorés et est stable
au stockage au moins un an.
On donne ci-après des exemples de réalisation de l'invention.
Ces exemples sont donnés à titre illustratif et sans caractère limitatif.
Exemples
On précise auparavant le protocole opératoire qui sera suivi dans les
exemples.
On dépose 4 gouttes de formulation sur les plaques de peintures et on note, à l'aide d'un chronomètre, le temps nécessaire au gonflement ou "cloquage" de la peinture sans aucune aide mécanique. Ce temps est notifié en minutes ou en heure si le temps de décapage est supérieur à 60 min. Les formulations sont testées sur des plaques de peintures fabriquées
par la société ETALON.
Peinture polyuréthane Réf. (90x190 ZESPHOS + PU) n lot 7163-7 Peinture polyester blanc Réf. (90x190 ZESPHOS + Blanc/389) n lot 7162-7 Les résultats obtenus sont les suivants: Temps nécessaire pour gonflement de la peinture Composition solvants contenant 1 % Peinture Peinture d'acide formique et 3 % de TEA polyester polyuréthane % DMSO pas d'action pas d'action % NMP pas d'action 40 min % DMF pas d'action 1 h 30 min % anisole 30 min lh 15 min % phénétole 1h15 min pas d'action % acétone pas d'action pas d'action % acétylacétone lh 40 min 1lh 30 min % cyclopentanone 16 min 29 min % cyclopentanone 25 % phénétole 29 min 38 min % cyclopentanone 25 % anisole 16 min 25 min % cyclopentanone 50 % NMP 33 min 25 min % cyclopentanone 50 % DMF lh 45 min 16 min % cyclopentanone 50 % acétonitrile 32 min 17 min % cyclopentanone 50 % acétylacétone 16 min 28 min La cyclopentanone seule est le solvant le plus efficace vis-à-vis des
deux peintures polyester et polyuréthane.
Le pouvoir décapant de la cyclopentanone peut être amélioré en l'associant avec des solvants tels que l'anisole, la NMP, le DMF, I'acétonitrile
et acétylacétone, en particulier vis-à-vis de la peinture polyuréthane.
Claims (13)
1 - Composition permettant le décapage des revêtements notamment à base de peintures caractérisée par le fait qu'elle comprend une cétone cyclique ayant 5 atomes dans le cycle. 2 - Composition selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la cétone cyclique est la cyclopentanone ou une cyclopentanone dont le cycle porte des groupes alkyle ayant de 1 à 4 atomes de carbone, de préférence, un groupe
méthyle ou un atome d'halogène, de préférence, un atome de fluor.
3- Composition selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisée par le fait
qu'elle comprend également un solvant polaire aprotique.
4 - Composition selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait
que le solvant polaire aprotique est l'acétylacétone, I'acétonitrile, le diméthylformamide, la N-méthylmorpholine, la N-méthyl-2-pyrolidone et leurs mélanges.
5- Composition selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée par le fait
que le solvant polaire aprotique est un éther, de préférence, le 1-tertbutoxy-2-
méthoxyéthane, I'anisole, le phénétole, I'éthyléneglycoldiméthyléther, le 1,2-
diméthoxybenzène, le 1,3-diméthoxybenzène, le 1,4-diméthoxybenzène, le 2-
méthoxy-1,3-dioxolane, le diéthylèneglycoldiméthyléther, le 1,2,3-
triméthoxybenzène.
6- Composition selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisée par le fait
qu'elle comprend en volume: (1) - de 1 à 90 %, de préférence, de 20 à 80 % d'un solvant polaire aprotique,
(2) - de 1 à 90 %, de préférence, de 20 à 80 % d'une cyclopentanone.
7- Composition selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée par le fait
qu'elle comprend un co-solvant, un tensio-actif, un épaississant, un activateur,
un inhibiteur de corrosion, un retardateur d'évaporation ou tout autre additif.
8- Composition selon la revendication 7 caractérisée par le fait que le co-
solvant est un ester de dialkyle en C1-C4 d'au moins un diacide aliphatique en
C4-C6.
9- Composition selon l'une des revendications 1 à 8 pour le décapage des
peintures, des vernis et des résines plastiques.
- Composition selon l'une des revendications 1 à 8 pour le décapage des
peintures glycérophtaliques, polyuréthanes, acryliques, alkyde-uréthane,
acrylique-polyuréthane et époxy.
11 - Composition selon l'une des revendications 1 à 8 pour le décapage des
revêtements déposés sur des substrats: bois, métaux et alliages tel l'acier,
l'acier inox, I'aluminium, le cuivre, le fer; matières plastiques et verres minéraux.
12- Procédé de préparation des compositions décrites dans l'une des
revendications 1 à 8 caractérisé par le fait que l'on effectue un simple
mélange des différents composants, à l'aide d'un agitateur ou tout autre
appareil approprié.
13- Procédé de décapage d'un revêtement déposé sur un substrat caractérisé par le fait que le revêtement est mis en contact avec la
composition décrite dans l'une des revendications 1 à 8.
14- Procédé selon la revendication 13 caractérisé par le fait que la mise en contact est poursuivie jusqu'à ce que la peinture gonfle, forme des cloques et
se décolle.
- Procédé selon l'une des revendications 13 et 14 caractérisé par le fait
que la mise en contact est effectuée par tout moyen, de préférence, par
immersion, aspersion, enduction à l'aide d'un pinceau.
16- Procédé selon l'une des revendications 13 à 15 caractérisé par le fait
que la mise en contact est effectuée à la température ambiante.
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