WO2003078683A9 - Composition et procede de revêtement de substrat métallique - Google Patents

Composition et procede de revêtement de substrat métallique

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Jean-Marie Poulet
Alain Chesneau
Georges Leger
Denis Begue
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Dacral
Jean-Marie Poulet
Alain Chesneau
Georges Leger
Denis Begue
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    • C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
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    • Y10T428/31678—Of metal

Definitions

  • the subject of the present invention is a coating composition for a metal substrate based on an aqueous solution of sodium and / or potassium and / or lithium silicate.
  • the present invention also relates to the methods of applying this composition to said metallic substrate and to the various uses of this coating composition.
  • the coating composition is intended to be applied to a steel substrate having a free exterior surface constituted by a metallic layer of zinc or of zinc-based alloy.
  • said metal layer may have been deposited on said steel substrate by electrolytic means or by hot immersion.
  • electro-galvanized sheets steel substrate coated with a layer of zinc applied electrolytically
  • hot-dip galvanized sheets steel substrate coated with a layer of zinc applied by immersion said sheet in a bath of molten zinc
  • GALFAN steel substrate coated with a layer of zinc alloy (95% by weight) and aluminum (5% by weight) applied by immersion in a bath of zinc and aluminum alloy in the same proportions in fusion
  • GALVALUME ® steel substrate coated with a layer of aluminum alloy (55% by weight) and zinc (45% by weight) applied by immersion in a bath of aluminum alloy and zinc in the same molten proportions
  • the metal surface treatment is subject to multiple constraints that are technical, economic and environmental.
  • the production of sheet metal coils in steelmakers is carried out by very rapid processes, the line speed of which can range from a few m / min up to 250 m / min.
  • surface treatment technologies must accommodate these line speed constraints.
  • Anti-corrosion treatment technologies usually use chromium-based products (hexavalent or trivalent) which are applied in one or more coats. However, these products are harmful to the environment and need to be replaced by treatment products that have no impact on the environment. In addition, manufacturers are now seeking to implement a technology that meets minimum specifications and is capable of being functionalized in order to meet higher levels of requirements and increase the added value of surface treatment.
  • the functionalization of the treatments relates in particular to the following fields: surface properties such as the hydrophobic or hydrophilic nature of the surface, the anti-fingerprint character of the surface or even the modification of the alkalinity free of the surface, - the processing properties such as the flexibility and the lubrication of the coating for bending or stamping operations, but also the electrical conductivity for assembly by welding.
  • the subject of the present invention is a composition which satisfies the requirements and constraints mentioned above.
  • the coating composition according to the present invention is characterized in that it comprises (% by weight):
  • the coating composition is intended to be applied to a metal substrate.
  • the wet film thus obtained is then dried and gives rise to a dry coating film.
  • the coating composition preferably contains 5 to 30% by weight of sodium and / or potassium and / or lithium silicate (s), more preferably 5 to 20% by weight of sodium and / or potassium silicate (s). potassium and / or lithium, even more preferably 8 to 15% by weight of sodium silicate (s) and / or potassium and / or lithium.
  • this coating composition -petrt-e and F prepared as a concentrate wherein the percent silicate (s) of sodium and / or potassium and / or IHhium can reach up to about 40% by weight, or else in the form of a powder in which the percentage of sodium and / or potassium and / or lithium silicate (s) can reach up to about 80% by weight.
  • sodium silicate may be used in said composition in the form of an aqueous solution of sodium silicate composition by weight su / boasts: - SiO2 20 to 40% by weight
  • This sodium silicate solution can also contain a small proportion of Na 2 CO 3 of the order of 0.1% by weight relative to the weight of the silicate solution.
  • the potassium silicate can be used in said composition in the form of an aqueous solution of potassium silicate of the following composition by weight:
  • the lithium lithium silicate can be used in said composition in the form of an aqueous solution of lithium silicate of the following composition by weight: - SiO 2 15 to 40% by weight
  • a subject of the present invention is also the dry coating film capable of being obtained from the application process (described below) of the coating composition on a metal substrate.
  • This dry coating film is characterized in that it comprises at least 40% by weight of dry matter of sodium and / or potassium sicate (s) and / or lithium, preferably between 60% and 99.9% by weight relative to the total weight of dry coating film.
  • tensioning agent means an additive whose function is to lower and control the energy of the liquid surface of the composition (or surface tension).
  • Surface energy is the energy necessary to bring the molecules of the interior of the liquid in the composition to its surface. The lower the surface energy of the composition, the greater the wettability of the surface of the metal substrate. The wettability is the faculty for said substrate to receive a liquid allowing it to spread over the largest possible surface. .
  • the surface energy of the composition is preferably adjusted so as to obtain good wettability of the surface to be coated under conditions of high line speed before the product is frozen when entering the drying zone.
  • the coating composition contains between 0.01-to-1% by weight of a tensioning agent, preferably about 0.1% by weight of a tensioning agent.
  • a coating composition is thus advantageously obtained having a surface tension value of between 20 and 50 Dynes.cm '1 (20r ⁇ N.m “1 and 50mN.m “ 1 ), preferably between 22 and 45 Dy ⁇ es.cm
  • the tensioning agent can be added separately or on the occasion of the incorporation of another constituent containing such an agent, for example a dispersion or an emulsion of a polymer.
  • voltage agent may be mentioned copolymers of polypropylene glycol and polyethylene glycol (such as Pluronic ® PE 3100 manufactured by BASF), silicone-based resins (such as ® BYK348, manufactured by BYK) , acetylene glycols (such as Dynol604 ® , manufactured by Air Products), ani ⁇ nic and nonionic mixtures (such as Dapro W95 HS ® , marketed by Elementis). ammonium quaternaries (such as Cycloquart ® , manufactured by Clariant), modified polyethoxylated alcohols (such as Triton DF16 ® , manufactured by Union Carbide), as well as their compatible mixtures.
  • copolymers of polypropylene glycol and polyethylene glycol such as Pluronic ® PE 3100 manufactured by BASF
  • silicone-based resins such as ® BYK348, manufactured by BYK
  • acetylene glycols such as Dynol604 ® , manufactured by Air Products
  • the tensioning agent can be added to the composition according to the present invention in the form of an aqueous solution, a dispersion or an emulsion in water, with or without co-solvent.
  • the water used in the coating composition according to the present invention undergoes a deionization process beforehand so that the conductivity of this water is approximately less than 20 ⁇ S / cm.
  • the pH of the coating composition may be an alkaline pH, preferably between 11 and 13, more preferably between 11 and 12.
  • the coating composition can also contain a polymer whose function is to lower the glass transition temperature of the dry coating film.
  • composition When said composition is applied to a substrate and then undergoes a drying operation, the presence of said polymer confers elasticity and flexibility properties on the dry coating film thus obtained. Said polymer then makes it possible to reduce or eliminate the appearance of cracks in the dry coating film, during subsequent mechanical deformation of the metal substrate.
  • said polymer in particular may be mentioned acrylic polymers or copolymers such as Polysol M-19 ® (manufactured by SHOWA Highpolymer Co. Ltd.) or Rhodopas D-20 40 ® (manufactured by
  • Rhodia polyurethanes, alkyds, epoxy esters, and their compatible mixtures.
  • said polymer can be added to the composition according to the present invention in the form of a dispersion or an emulsion in water or an aqueous solution, in a proportion which allows advantageously reaching up to 60% by weight of the dry coating film.
  • the coating composition may also contain an additive making it possible to increase the hydrophobicity of the dry coating film, in a proportion which advantageously makes it possible to reach up to 50% by weight of the film. dry coating, preferably up to 25% by weight of the dry coating film.
  • This additive is advantageously a silane, preferably chosen from di- or trimethoxysilanes, or functionalized di- or triethoxysilanes, as well as their mixtures.
  • the organic functionality can be of vinyl, amino or oxyran (epoxy) type.
  • the silane is chosen from silanes with epoxy functionality such as beta (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 4 (trimethoxysilyl) butane-1,2 epoxide or gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
  • epoxy functionality such as beta (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 4 (trimethoxysilyl) butane-1,2 epoxide or gamma-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
  • the silane can also act as a binder, a stabilizer for the coating composition and make it possible to increase the corrosion resistance of the dry coating film.
  • These silanes can be used independently or in combination in prehydrolyzed form or not.
  • silane can also be combined with the addition of Titanate or Zirconate to reinforce the crosslinking of the binder system depending on the characteristics required of the coating.
  • the increase in the hydrophobicity of the dry coating film can be observed visually, in particular during cyclic corrosion tests (DIN 50017KTW), by the formation of droplets of condensed water vapor (coming from the electrolyte) less spread out as in the case of a coating in which the binder is only composed of silicate. It is assumed that the introduction of silane into the coating composition leads to a reduction in the permeability and / or the porosity of the dry film coating the electrolyte, thus giving it its hydrophobic character. ⁇ r.
  • the hydrophobic nature of the dry coating film upon the introduction of the silane into the coating composition makes it possible to apply a smaller dry film thickness for the same result of corrosion resistance.
  • the coating composition may also contain an additive making it possible to reduce the free surface alkalinity of the dry coating film, in a proportion which advantageously makes it possible to reach up to 25% by weight dry coating film.
  • This additive is preferably a cerium (Ce) salt, a lanthanum salt (La), a molybdenum salt (Mo), molybdic acid, paratoluene sulfonic acid. as well as their salts, or else a polyol such as glycerol, as well as their mixtures.
  • the coating composition may also contain an additive making it possible to increase the anticorrosion properties of the dry coating film, in a proportion which advantageously makes it possible to reach up to 25% by weight of the film. dry coating.
  • This additive is preferably a mineral binder such as a titanate or a zirconate, as well as their mixtures]
  • the coating composition can also contain a lubricating agent.
  • a lubricating agent By way of example of a lubricating agent, mention will be made in particular of synthetic organic polymers such as polytetrafluoroethylene, polyethylene, polyethylene glycol or natural organic polymers such as Camauba wax or paraffins, as well as their mixtures.
  • the lubricant is added to the coating composition in a proportion which advantageously makes it possible to reach up to 15% by weight of the dry coating film, preferably between 1.5 and 15% by weight of the dry coating film, more preferably between 3 and 15% by weight of the dry film of coating, even more preferably between 5 and 15% by weight of the dry coating film.
  • the lubricant may require a stabilizer in order to avoid phase separation in the coating composition.
  • stabilizer By way of example of stabilizer, mention may be made in particular of organophilic clays (natural or synthetic), silica derivatives, cellulose derivatives, xanthan gum or associative thickeners of polyurethane or acrylic type, as well as their mixtures.
  • organophilic clays natural or synthetic
  • silica derivatives silica derivatives
  • cellulose derivatives cellulose derivatives
  • xanthan gum associative thickeners of polyurethane or acrylic type
  • the stabilizer is added to the coating composition according to the present invention in a proportion which makes it possible to reach between approximately 0.1 and 5% by weight of the dry coating film.
  • the coating composition can also be added with an anti-foaming agent chosen in a manner compatible with the other constituents of the coating composition and the optimum amount of which is determined according to conventional experiments of routine known to those skilled in the art.
  • said composition may be essentially devoid of organic solvent.
  • organic solvents have proven, in practice, not very compatible with sodium and / or potassium and / or lithium silicates, main constituents of the coating composition.
  • the present invention also relates to a method of coating a metal substrate which comprises applying the coating composition previously described on the surface of said substrate.
  • the application of the coating composition previously described is carried out during an operation which consists in depositing a wet film of said composition, of appropriate thin thickness, followed by a drying operation of said metallic substrate thus coated, giving rise to a dry film for coating said substrate.
  • the wet film thickness of the coating composition deposited on the metal substrate is between 0.3 and 39 ⁇ m, preferably between 0.3 and 30 ⁇ m and the wet film is applied at a rate of 0.6 to 40 g / m 2 , preferably from 0.6 to 24 g / ml *.
  • the process which is the subject of the present invention can be carried out on-line, after the step of coating the metal with zinc or a zinc-based alloy on the steel substrate, or on a recovery line such as on a pre-lacquering line (“ coil-coating ”).
  • the operation of depositing the wet film of the coating composition on the metal substrate can advantageously be carried out by spraying, by spraying followed by a wringing operation, by soaking followed by a »Spinning operation or by means of a coating system composed of at least one roller.
  • the wringing operation makes it possible to control the thickness of the wet film deposited on the metal substrate.
  • This wringing operation can advantageously be carried out using a set of wringer rollers.
  • the drying operation of the metal substrate coated with the wet film is carried out by heating the metal substrate or the wet film so as to bring the latter to a ⁇ temperature " between the temperature ambient temperature and 240 ° C.
  • the heating operation can be carried out directly by induction, or indirectly by convection or infrared. Convection heating generally requires a longer drying time than induction or infrared heating.
  • This drying operation is advantageously carried out by heating the metal substrate or the wet film so as to bring the latter preferably to a temperature of at least about 35 ° C. for a period of at least 2 seconds if heating by means of convection and for a maximum of 10 seconds, preferably 5 seconds, more preferably 1 to 2 seconds, if using induction or infrared heating.
  • the drying operation is carried out in order to obtain a dry coating film thickness of between 0.05 and 0.80 ⁇ m, preferably between 0.05 and 0.60 ⁇ m and so as to obtain a weight of dry coating film layer of between 0.1 g / m 2 and 1.3 g / m 2 , preferably between 0.2 g / m 2 and 1.2 g / m 2 , more preferably between 0.2 to 0.5 g / m 2 .
  • the operations of depositing the wet film and drying are carried out between the operations of metallic coating based on zinc or of zinc alloy of the steel substrate and of final winding.
  • the present invention also relates to the various uses of the coating composition which is the subject of the present invention.
  • the coating composition can be used as an anti-corrosion protective layer of metal sheets when it is applied to said sheets.
  • said composition can be used as an anti-corrosion protective layer of metal sheets intended to be temporarily stored.
  • the coating composition can be used as a lubrication layer when it additionally contains a lubricating agent and when it is applied to metal sheets with a view to their shaping, in particular for folding, the bending and stamping of said metal sheets.
  • the coating composition can be used as an anti-fingerprint agent. In practice, it has been observed that metal sheets covered with the coating composition object of the present invention can be handled as such, without fingerprints remaining subsequently printed on said metal sheets.
  • the coating composition can be applied to pieces of metal substrate intended to be welded.
  • said substrates thus coated retain their weldability and the welding operations can be carried out directly.
  • the coating composition may require the addition of conductive pigments such as iron phosphide, ammonium silicate, nickel, tungsten, zinc (pure or ally) and carbon, and mixtures thereof.
  • conductive pigments such as iron phosphide, ammonium silicate, nickel, tungsten, zinc (pure or ally) and carbon, and mixtures thereof.
  • the sodium silicate solution (20N32 ®, manufactured by Rhodia) having the following composition by weight:
  • the tensioning agent Copolymer of polypropylene glycol and polyethylene glycol with 10% polyethylene glycol in the molecule (Pluronic PE 3100 ® manufactured by BASF).
  • Example S Surface energy of the coating composition as a function of the tensioning agent.
  • composition according to the present invention corresponding to the following composition (% expressed by weight of dry matter relative to the dry coating film obtained):
  • the test consists in subjecting the sample of metallic substrate to friction over a length of approximately 50 mm (see FIG. 1).
  • the samples are in a format of 50 mm x 200 mm and are processed on both sides.
  • a lateral force (FL) is imposed on the sample and it is subjected to a traction at constant speed of 20 mm / min.
  • the tensile force F ⁇ is measured after a friction distance of 50 mm.
  • the weights of coating dry film layer deposited on the samples of metal substrate are between 1 and 1.2 g / m 2 .
  • the measurements reported in the table below were obtained for a lateral force FL of 500 daN.
  • the reference sample is an electrogalvanized sheet (7.5 ⁇ m on each side) on which a layer of ANTICORRIT 4107 S® oil (manufacturer FUCHS) has been applied at a height of 2.5 g / m 2 on each side .
  • This oil is widely used in the automotive industry as a lubricant for sheet metal used in stamping.
  • Example 7 Results of a formulation comprising a silane
  • composition comprising the silane is more effective against corrosion than the composition without silane.
  • introduction of silane therefore makes it possible to reduce the layer weights while maintaining the same anti-corrosion properties.

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Abstract

La presente invention a pour objet une composition de revetement de substrat m6tallique presentant une surface exterieure libre constituee par une couche metallique a base de zinc ou d'alliage fi base de zinc, caracterisee en ce qu'elle comprend (% en poids): - silicate(s) de sodium ettou de potassium et/ou de lithium 3%-35% - agent de tension 0,01%- 1 - eau qsp 100%

Description

COMPOSITION ET PROCEDE DE REVETEMENT DE SUBSTRAT METALLIQUE
La présente invention a pour objet une composition de revêtement de substrat métallique à base d'une solution aqueuse de silicate de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium.
La présente invention se rapporte également aux procédés d'appplication de cette composition sur ledit substrat métallique et aux diverses utilisations de cette composition de revêtement.
Selon la présente invention, la composition de revêtement est destinée à être appliquée sur un substrat en acier présentant une surface extérieure libre constituée par une couche métallique de zinc ou d'alliage à base de zinc.
Dans un mode de réalisation avantageux, ladite couche métallique peut avoir été déposée sur ledit substrat en acier par voie électrolytique ou par immersion à chaud.
A titre d'exemple de substrats métalliques, on mentionnera : les tôles électrozinguées : substrat en acier revêtu d'une couche de zinc appliquée par voie électrolytique, les tôles galvanisées à chaud : substrat en acier revêtu d'une couche de zinc appliquée par immersion de la dite tôle dans un bain de zinc en fusion,
GALFAN : substrat en acier revêtu d'une couche d'alliage de zinc (95 % en poids) et d'aluminium (5 % en poids) appliquée par immersion dans un bain d'alliage de zinc et d'aluminium dans les mêmes proportions en fusion,
GALVALUME® : substrat en acier revêtu d'une couche d'alliage d'aluminium (55 % en poids) et de zinc (45 % en poids) appliquée par immersion dans un bain d'alliage d'aluminium et de zinc dans les mêmes proportions en fusion, Le traitement de surface métallique est soumis à de multiples contraintes à la fois d'ordre technique, économique et environnemental. La production des bobines de tôle chez les sidérurgistes s'effectue par des procédés très rapides dont la vitesse de ligne peut aller de quelques m/min jusqu'à 250 m/min. Lorsque l'on souhaite coupler au procédé de production une étape de traitement de surface, les technologies de traitement de surface doivent s'accommoder de ces contraintes de vitesse de ligne. Des difficultés techniques peuvent alors apparaître si l'on souhaite conserver une bonne réactivité chimique entre le substrat et les produits de traitement, mais aussi au niveau de la formation de film, si l'on souhaite obtenir un bon tendu et une bonne homogénéité des dépôts de film. Les technologies de traitement anticorrosion font habituellement appel à des produits à base de chrome (hexavalent ou trivalent) qui sont appliqués en une ou plusieurs couches. Ces produits sont toutefois néfastes pour l'environnement et nécessitent d'être remplacés par des produits de traitement sans impact sur l'environnement. De plus, les industriels cherchent aujourd'hui à mettre en œuvre une technologie satisfaisant un cahier des charges minimal et capable d'être fonctionnalisée afin de satisfaire des niveaux d'exigence plus élevés et d'accroître la valeur ajoutée du traitement de surface.
En complément à la résistance corrosion, la fonctionnalisation des traitements concerne notamment les domaines suivants : les propriétés de surface telles que le caractère hydrophobe ou hydrophile de la surface, le caractère anti-empreinte digitale de la surface ou bien encore la modification de l'alcalinité libre de la surface, - les propriétés de mise en oeuvre telles que la flexibilité et la lubrification du revêtement pour les opérations de pliage ou emboutissage, mais aussi la conductivité électrique pour l'assemblage par soudage.
Les industriels sont en outre soumis à des contraintes économiques et recherchent ainsi des traitements compacts à partir de formulations qui sont d'une part préparées en milieu aqueux (et qui ne nécessitent donc pas d'investissement complémentaire pour le retraitement d'éventuels solvants organiques) et qui permettent d'autre part l'application d'une seule couche avec un seul séchage.
Enfin les contraintes d'exploitation sur ligne exigent également des produits qui sont d'une part mono-composant (c'est-à-dire qui ne nécessitent pas la préparation d'un mélange de plusieurs produits préalablement à la mise en oeuvre industrielle) et qui sont d'autre part stables dans le temps (c'est-à-dire d'une durée de vie supérieure 3 semaines pour s'accommoder des productions faites par campagne).
La présente invention a pour objet une composition qui satisfait aux exigences et contraintes précédemment mentionnées.
La composition de revêtement selon la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend (% en poids):
- silicate(s) de sodium et/ou de potassium 3 à 35 % et/ou dé lithium - agent de tension 0,01 % à 1 %
- eau qsp 100 %
Ledit silicate de sodium et/ou potassium et/ou lithium et ledit agent de tension sont explicités plus loin dans la présente description.
Comme précédemment indiqué, la composition de revêtement est destinée à être appliquée sur un substrat métallique. Le film humide ainsi obtenu est ensuite séché et donne naissance à un film de revêtement sec.
Sauf indication contraire, tous les pourcentages indiqués dans le cadre de la présente description sont des pourcentages exprimés en poids par rapport au poids total de ladite composition de revêtement sous forme liquide. Dans le cas contraire, les proportions des constituants sont exprimées par rapport au film sec de revêtement, c'est-à-dire en poids de matière sèche par rapport au poids total du film sec de revêtement obtenu.
La composition de revêtement contient de préférence 5 à 30 % en poids de silicate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium, plus préférentiellement 5 à 20 % en poids de silicate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium, encore plus préférentiellement 8 à 15 % en poids de silicate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium. Avantageusement, cette composition de revêtement -petrt-êtfe- préparée sous forme de concentrât dans lequel le pourcentage en silïcate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de IHhium peut atteindre jusqu'à environ 40 % en poids, ou bien sous forme de poudre dans laquelle le pourcentage en silicate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium peut atteindre jusqu'à environ 80 % en poîds.
Dans le cadre de la présente invention, le silicate de sodium peut être utilisé dans ladite composition sous la forme d'une solution aqueuse de silicate de sodium de composition pondérale su/vante : - SïO2 20 à 40 % en poids
- Na2 5 à 20 % en poids
- eau qsp 100 % en poids
Cette solution de silicate de sodium peut également contenir une faible proportion de Na2CO3 de l'ordre de 0,1 % en poids par rapport au poids de la solution de silicate.
Le silicate de potassium peut être utilisé dans ladite composition sous la forme d'une solution aqueuse de silicate de potassium de composition pondérale suivante :
- SiO2 15 à 35 % en poids - K2O 5 à 35 % en poids
- eau qsp 100 % en poids
Le sîlicateTle lithium peut être utilisé dans ladite composition sous la forme d'une solution aqueuse de silicate de lithium de composition pondérale suivante : - SiO2 15 à 40 % en poids
- U2O 1 à 10 % en poids
- eau qsp 100 % en poids
La présente invention a également pour objet le film sec de revêtement susceptible d'être obtenu à partir du procédé d'application (décrit ci-après) de la composition de revêtement sur un substrat métallique. Ce film sec de revêtement est caractérisé en ce qu'il comprend au moins 40% en poids de matière sèche de sïlïcate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium, de préférence entre 60% et 99,9% en poids par rapport au poids total de film sec de revêtement.
Au sens de la présente invention, on entend par « agent de tension » un additif dont la fonction est d'abaisser et de contrôler l'énergie de surface liquide de la composition (ou tension superficielle). Uénergie de surface est l'énergie nécessaire pour amener les molécules de rïnlérieur du liquide de la composition à sa surface. Plus l'énergie de surface de la composition est faible, plus la mouillabilité de la surface du substrat métallique est importante, La mouillabilité est la faculté pour ledit substrat de recevoir un liquide en lui permettant de s'étaler sur la surface la plus grande possîble.
L'énergie de surface de la composition est de préférence ajustée de façon à obtenir une bonne mouillabilité de la surface à revêtir dans des conditions de vitesse de ligne élevée avant que le produit ne soit figé en entrant dans la zone de séchage. , La composition de revêtement contient entre 0,01 -à-1 % en poids d'un agent de tension, de préférence environ 0,1 % en poids d'un agent de tension.
On obtient ainsi avantageusement une composition de revêtement présentant une valeur de tension superficielle comprise entre 20 et 50 Dynes.cm'1 (20rπN.m"1 et 50mN.m"1), de préférence entre 22 et 45 Dyπes.cm
1 (22mN.m"1 et 45mN.m"1), plus préférentiellement entre 22 et 40 Dynes.cm"1
(22mN:m_1 et40mN.m"1)7 — —
L'agent de tension peut être ajouté séparément ou à l'occasion de l'incorporation d'un autre constituant contenant un tel agent, par exemple d'une dispersion ou d'une émulsion d'un polymère.
A titre d'exemple d'agent de tension, on mentionnera les copolymères de polypropylèneglycol et de polyéthylèneglycol (tel que le Pluronic PE 3100® fabriqués par B.A.S.F.), les résines à base de silicone (tel que le BYK348®, fabriqué par BYK), les glycols acétyléniques (tel que le Dynol604®, fabriqué par Air Products), les mélanges aniσniques et non ioniques (tel que le Dapro W95 HS®, commercialisé par Elementis). les ammonium quaternaires (tel que le Cycloquart®, fabriqué par Clariant), les alcools polyéthoxylés modifiés (tel que le Triton DF16®, fabriqué par Union Carbide), ainsi que leurs mélanges compatibles.
L'agent de tension peut être ajouté à la composition selon la présente invention sous la forme d'une solution aqueuse, d'une dispersion ou d'une émulsion dans l'eau, avec ou sans co-solvant.
Avantageusement, l'eau utilisée dans la composition de revêtement selon la présente invention subit au préalable un processus de déionisation de telle sorte que la conductivité de cette eau soit environ inférieure à 20μS/cm.
Dans ces conditions de réalisation, le pH de la composition de revêtement pourra être un pH alcalin, de préférence compris entre 11 et 13, plus préférentiellement compris entre 11 et 12.
Selon une caractéristique de l'invention, la composition de revêtement peut en outre contenir un polymère dont la fonction est d'abaisser la température de transition vitreuse du film sec de revêtement.
Lorsque ladite composition est appliquée sur un substrat et qu'elle subit ensuite une opération de séchage, la présence dudit polymère confère des propriétés d'élasticité et de souplesse au film sec de revêtement ainsi obtenu. Ledit polymère permet alors de diminuer ou d'éliminer l'apparition de craquelures au niveau du film sec de revêtement, lors d'une déformation mécanique ultérieure du substrat métallique.
A titre d'exemple dudit polymère, on mentionnera en particulier les polymères ou copolymères acryliques tels que Polysol M-19® (fabriqué par SHOWA Highpolymer Co. Ltd.) ou le Rhodopas D-20 40® (fabriqué par
Rhodia), les polyuréthanes, les alkydes, les esters d'époxy, ainsi que leurs mélanges compatibles.
Avantageusement, ledit polymère peut être ajouté à la composition selon la présente invention sous la forme d'une dispersion ou d'une émulsion dans l'eau ou d'une solution aqueuse, en une proportion qui permet avantageusement d'atteindre jusqu'à 60% en poids du film sec de revêtement.
Sous cette forme, ledit polymère peut par la même occasion fournir à la composition l'agent de tension précédemment mentionné. Selon une autre caractéristique de l'invention, la composition de revêtement peut en outre contenir un additif permettant d'augmenter l'hydrophobicité du film sec de revêtement, en une proportion qui permet avantageusement d'atteindre jusqu'à 50% en poids du film sec de revêtement, de préférence jusqu'à 25% en poids du film sec de revêtement. Cet additif est avantageusement un silane, de préférence choisi parmi les di- ou triméthoxysilanes, ou les di- ou triéthoxysilanes fonctionnalisés, ainsi que leurs mélanges. La fonctionnalité organique peut être de type vinyl, aminé ou oxyrane (époxy). De préférence, le silane est choisi parmi les silanes à fonctionnalité époxy tel que le béta-(3,4- époxycyclohéxyl)éthyltriméthoxysilane, le 4(triméthoxysilyl)butane-1 ,2 époxide ou le gamma-glycidoxypropyltriméthoxysilane.
Le silane peut également jouer le rôle d'un agent liant, d'un stabilisant pour la composition de revêtement et permettre d'augmenter la résistance à la corrosion du film sec de revêtement. Ces silanes peuvent être utilisés indépendamment ou en combinaison sous forme préhydrolysée ou non.
A l'introduction du silane peut aussi être associé l'ajout de Titanate ou Zirconate pour renforcer la réticulation du système liant en fonction des caractéristiques demandées au revêtement. L'augmentation de l'hydrophobicité du film sec de revêtement peut s'observer visuellement, notamment lors de tests de corrosion cyclique (DIN 50017KTW), par la formation de gouttelettes de vapeur d'eau condensée (provenant de l'électrolyte) moins étalées que dans le cas d'un revêtement dont le liant est seulement composé de silicate. On suppose que l'introduction du silane dans la composition de revêtement conduit à la diminution de la perméabilité et/ou de la porosité du film sec de revêtement à l'électrolyte, lui conférant ainsi son caractère hydrophobe. ώ r .
Le caractère hydrophobe du film sec de revêtement ar l'introduction du silane dans la composition de revêtement permet d'appliquer une épaisseur de film sec plus faible pour un même résultat de résistance à la corrosion.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la composition de revêtement peut en outre contenir un additif permettant de diminuer l'alcalinité libre de surface du film sec de revêtement, en une proportion qui permet avantageusement d'atteindre jusqu'à 25 % en poids du film sec de revêtement.
Cet additif est de préférence un sel de Cérium (Ce), un sel de Lanthane (La), un sel de Molybdène (Mo), l'acide molybdlque, l'acide paratoluène sulfonique. ainsi que leurs sels, ou bien un polyol tel que le glycérol, ainsi que leurs mélanges.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la composition de revêtement peut en outre contenir un additif permettant d'augmenter les propriétés anticorrosion du film sec de revêtement, en une proportion qui permet avantageusement d'atteindre jusqu'à 25 % en poids du film sec de revêtement.
Cet additif est de préférence un liant minéral tel qu'un titanate ou un zirconate, ainsi que leurs mélangés]
Selon une autre caractéristique de l'invention, la composition de revêtement peut en outre contenir un agent lubrifiant. A titre d'exemple d'agent lubrifiant, on mentionnera en particulier des polymères organiques synthétiques tels que le polytétrafluoroéthylène, le polyéthylène, le polyéthylèneglycol ou des polymères organiques naturels tels que la cire de Camauba ou les paraffines, ainsi que leurs mélanges. Le lubrifiant est ajouté à la composition de revêtement en une proportion qui permet avantageusement d'atteindre jusqu'à 15 % en poids du film sec de revêtement, de préférence entre 1,5 et 15 % en poids du film sec de revêtement, plus préférentiellement entre 3 et 15 % en poids du film sec de revêtement, encore plus préférentiellement entre 5 et 15 % en poids du film sec de revêtement.
Dans la pratique, il s'est avéré que le lubrifiant puisse nécessiter un stabilisant afin d'éviter une séparation de phases dans la composition de revêtement.
A titre d'exemple de stabilisant, on mentionnera en particulier, les argiles organophiles (naturelles ou synthétiques), les dérivés de silice, les dérivés cellulosiques, la gomme de xanthane ou les épaississants associatifs de type polyuréthane ou acrylique, ainsi que leurs mélanges. De façon avantageuse, le stabilisant est ajouté à la composition de revêtement selon la présente invention en une proportion qui permet d'atteindre entre environ 0,1 et 5 % en poids du film sec de revêtement.
Selon une autre caractéristique de l'invention, la composition de revêtement peut en outre être additionnée d'un agent anti-mousse choisi de façon compatible avec les autres constituants de la composition de revêtement et dont la quantité optimale est déterminée selon les expérimentations classiques de routine connues de l'homme du métier.
Dans les conditions de réalisation de la composition selon la présente invention, ladite composition pourra être essentiellement dépourvue de solvant organique. En effet, les solvants organiques se sont avérés, dans la pratique, peu compatibles avec les silicates de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium, constituants principaux de la composition de revêtement.
La présente invention se rapporte également à un procédé de revêtement d'un substrat métallique qui comprend l'application de la composition de revêtement préalablement décrite sur la surface dudit substrat.
Dans le cadre de la présente invention, l'application de la composition de revêtement préalablement décrite est réalisée au cours d'une opération qui consiste à déposer un film humide de ladite composition, de faible épaisseur appropriée, suivie d'une opération de séchage dudit substrat métallique ainsi revêtu, donnant naissance à un film sec de revêtement dudit substrat. Avantageusement, l'épaisseur de film humide de la composition de revêtement déposé sur le substrat métallique est comprise entre 0,3 et 39μm, de préférence comprise entre 0,3 et 30 μm et le film humide est appliqué à raison de 0,6 à 40 g/m2, de préférence de 0,6 à 24 g/rrï*. Le procédé objet de la présente invention peut être réalisé en ligne, après l'étape de revêtement métallique de zinc ou d'alliage à base de zinc du substrat en acier, ou sur ligne de reprise telle que sur ligne de pré-laquage (« coil-coating »).
Conformément au procédé objet de la présente invention, l'opération de dépôt du film humide de la composition de revêtement sur le substrat métallique peut être avantageusement effectuée par pulvérisation, par aspersion suivie d'une opération d'essorage, par trempage suivi d'un» opération d'essorage ou au moyen d'un système d'enduction composé d'au moins un rouleau. Dans le cas de l'aspersion ou du trempage, l'opération d'essorage permet de contrôler l'épaisseur du film humide déposé sur le substrat métallique. Cette opération d'essorage peut être avantageusement réalisée à l'aide d'un jeu de rouleaux essoreurε.
Dans un mode de réalisation avantageux de la présente invention, l'opération de séchage du substrat métallique revêtu du film humide est réalisée par chauffage du substrat métallique ou du-fi humide de manière à porter ces derniers à une~température "comprise entre la température ambiante et 240°C. L'opération de chauffage peut être réalisée directement par induction, ou indirectement par convection ou par ïnfra rouge. Le chauffage par convection requiert en général une durée de séchage plus longue qu'un chauffage par induction ou par infrarouge. Cette opération de séchage est avantageusement réalisée par chauffage du substrat métallique ou du film humide de manière à porter ces derniers de préférence à une température d'au moins environ 35°C pendant une durée d'au moins 2 secondes si on utilise un chauffage par convection et pendant une durée maximale de 10 secondes, de préférence de 5 secondes, plus préférentiellement de 1 à 2 secondes, si on utilise un chauffage par induction ou par infrarouge.
Avantageusement, l'opération de séchage est conduite afin d'obtenir une épaisseur de film sec de revêtement comprise entre 0,05 et 0,80 μm, de préférence entre 0,05 et 0,60 μm et de façon à obtenir un poids de couche de film sec de revêtement compris entre 0,1 g/m2 et 1,3 g/m2, de préférence entre 0,2 g/m2 et 1,2 g/m2, plus préférentiellement entre 0,2 à 0,5 g/m2.
Selon un exemple particulier du procédé objet de la présente invention, les opérations de dépôt du film humide et de séchage sont réalisées entre les opérations de revêtement métallique à base de zinc ou d'alliage de zinc du substrat en acier et de bobinage final.
La présente invention se rapporte également aux diverses utilisations de la composition de revêtement objet de la présente invention.
Selon une caractéristique de la présente invention, la composition de revêtement peut être utilisée en tant que couche de protection anti-corrosion de tôles métalliques lorsqu'elle est appliquée sur lesdites tôles. Avantageusement, ladite composition peut être utilisée en tant que couche de protection anti-corrosion de tôles métalliques destinées à être temporairement stockées. Lorsque ladite composition de revêtement est appliquée sur un substrat métallique que l'on fait passer dans des bains de dégraissage, comme par exemple au cours d'une gamme peinture automobile, la résistance chimique de la couche de revêtement obtenue dépend de multiples paramètres, dont notamment : - les conditions de séchage dudit substrat revêtu du film humide lors du procédé d'application de la composition de revêtement,
- la température et l'alcalinité des bains de dégraissage, ou
- le temps d'immersion du substrat dans les bains de dégraissage.
Par exemple, lors des bains de dégraissage d'une gamme peinture automobile, une couche de film de revêtement sec selon la présente invention, lorsqu'elle a été appliquée sur un substrat métallique puis séchée à 240°C, résiste complètement aux dits bains de dégraissage. En revanche, lorsqu'elle a été séchée à 145°C, ladite couche de film de revêtement sec est partiellement solubilisée par les bains de dégraissage et lorsqu'elle a été séchée à 50°C, elle est complètement solubilisée par les bains de dégraissage. Avantageusement, la composition de revêtement peut être utilisée en tant que couche de lubrification lorsqu'elle contient en outre un agent lubrifiant et qu'elle est appliquée sur des tôles métalliques en vue de leur mise en forme, en particulier en vue du pliage, du cintrage et de l'emboutissage desdites tôles métalliques. Selon une autre caractéristique de la présente invention, la composition de revêtement peut être utilisée en tant qu'agent anti-empreintes digitales (« anti-fingerprint »). Dans la pratique, on a pu observer que des tôles métalliques recouvertes de la composition de revêtement objet de la présente invention peuvent être manipulées telles quelles, sans que des traces de doigts restent ultérieurement imprimées sur lesdites tôles métalliques.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, la composition de revêtement peut être appliquée sur des pièces de substrat métallique destinées à être soudées. Dans le cas où des films de revêtement de faible épaisseur sont appliqués, lesdits substrats ainsi revêtus conservent leur propriété de soudabilité et les opérations de soudage peuvent se faire directement.
Dans le cas où le film de revêtement est d'épaisseur plus importante, la composition de revêtement peut nécessiter l'ajout de pigments conducteurs tels que le phosphure de fer, le silicate d'ammonium, le nickel, le tungstène, le zinc (pur ou allié) et le carbone, ainsi que leurs mélanges.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples ci-après. Ces exemples sont donnés à titre indicatif et non limitatif. Exemple 1 : Composition de revêtement à base de silicate de sodium (A)
Dans la composition de revêtement (A) formulée ci-après, on utilise : • la solution de silicate de sodium (20N32®, fabriquée par Rhodia) répondant à la composition pondérale suivante :
- SiO2 28,6 % en poids
- Na2O 8,9 % en poids
- Na2CO3 0,1 % en poids
- eau qsp 100% en poids
• l'agent de tension : Copolymère de polypropylèneglycol et de polyéthylèneglycol avec 10% de polyéthylèneglycol dans la molécule (Pluronic PE 3100® fabriqué par B.A.S.F.).
Dans un bêcher de 5 litres, équipé d'un disperseur Rayneri® de type
33/300 et d'une turbine défloculeuse de diamètre 85 mm, introduire 1463,6 g d'eau déionisée, ajouter sous agitation (vitesse 250 t/min) 4 g de Pluronic PE 3100®, laisser mélanger 10 minutes à 350 t/min, ajouter sous agitation (vitesse 250 t/min) 2 532,4 g de solution de silicate de sodium (20N32®) et laisser mélanger 30 minutes à 350 t/min.
Figure imgf000014_0001
Exemple 2 : Composition de revêtement lubrifié à base de silicate de sodium (B)
Dans la composition de revêtement (B) formulée ci-après, on utilise :
• la solution silicate de sodium 20N32® utilisée à l'exemple 1 dans la composition (A),
• une émulsion dans l'eau à 45% en poids de matière sèche de polymère acrylique Polysol M-19®, fabriqué par SHOWA Highpolymer Co. Ltd,
• une émulsion dans l'eau à 45% en poids de matière sèche de polyéthylène MICHEM® Emulsion 45745, fabriqué par MICHELMAN,
• une dispersion dans l'eau à 41% en poids de matière sèche de polytétrafluoroéthylène MICHEM® Glide 5, fabriqué par MICHELMAN.
Dans un pot plastique de 0,8 litre équipé d'un disperseur Rayneri® de type 33/300 et d'une turbine defloculeuse de diamètre 55 mm, introduire 385,3 g d'eau déionisée, ajouter sous agitation faible (vitesse 250 t/min) 14,9 g de Polysol M-19®, mélanger 5 minutes, ajouter sous agitation faible (vitesse 250 t/min) 17,2 g de MICHEM® Emulsion 45745, mélanger 5 minutes, ajouter sous agitation faible (vitesse 250 t/min) 9,7 g de MICHEM® Glide 5, mélanger 5 minutes, ajouter sous agitation faible (vitesse 250 t/min) 172,9 g de solution de silicate de sodium (20N32®) puis laisser mélanger 30 minutes sous faible agitation (vitesse 250 t/min).
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
Exemple 3 : Composition de revêtement à base de silicate de potassium
Dans la composition de revêtement (C) formulée ci-après, on utilise :
• la solution de silicate de potassium (K4/2®, fabriqué par CLARIANT) répondant à la composition pondérale suivante :
- SiO2 26,5 % en poids
- K2O 12,9 % en poids
- eau qsp 100% en poids
• l'agent de tension Pluronic PE 3100® utilisé à l'exemple 1 dans la composition (A).
Dans un bêcher de 5 litres équipé d'un disperseur Rayneri de type 33/300 et d'une turbine defloculeuse de diamètre 85 mm, introduire 1535,2 g d'eau déionisée, ajouter sous agitation (vitesse 250 t/min) 4 g de Pluronic PE 3100®, laisser mélanger 10 minutes à 350 t/min, ajouter sous agitation (vitesse 250 t/min) les 2460,8 g de solution de silicate de potassium K4/2® puis laisser mélanger 30 minutes à 350 t/min.
Figure imgf000016_0002
Exemple 4 : Composition de revêtement à base de silicate de lithium <Q\
Dans la composition de revêtement (D) formulée ci-après, on utilise :
* la solution de silicate de lithium (KLEβOFON 3®, fabriqué par CLARIANT) répondant à la composition pondérale survante :
- SiO2 21 % en poids
- l-JzO 2.9 % en poids
- eau qsp 100% en poids
Dans υn bêcher de 5 litres équipé d'un disperseur Rayneri de type 33/300 et d'une turbine defloculeuse de diamètre 85 mm, introduire 596 g d'eau deioniséc, ajouter εoυs agitation (vitesse 250 t min) 4 g de Pluronic PE 3100®, laisser mélanger 10 minutes à 350 t/min, ajouter sous agitation (vitesse 250 t min) Jes 3400 g de solution de silicate de lithium KLEBOFON 3e
Composition % massique de revêtement (D)
Silicate de lithium 20.3
Agent de tension 0.1
Eau 79,6
Exemple S : Energie de surface de la composition de revêtement en fonction de l'agent de tension.
Ces tests de détermination d'énergie de surface ont été réalisés selon les normes DIN53914 ou ASTM D 971 (test selon Du Nouy). Λ r-d nr le& ΛZjuJlfa ά X»*
Les tests de mesure de l'énergie de surfaceηiegroυpés dans le tableau ci-dessous ont été réalisés à partir de la solution de silicate de sodium (20N32®) utilisée à l'exemple 1, à laquelle différents agents de tension ont été ajoutés.
Figure imgf000018_0001
Exemple 6 : Tests de lubrification et de corrosion 6-1) Tests de lubrification
Ces tests ont été réalisés sur des échantillons de substrat métallique revêtus d'une composition selon la présente invention répondant à la composition suivante (% exprimés en poids de matière sèche par rapport au film sec de revêtement obtenu):
- 78% de silicate de sodium (à partir de ta solution de silicate de sodium 20N32® de l'exemple 1), - 8% de polymère acrylique (émulsion dans l'eau à 45% en poids de matière sèche de polymère acrylique Polysol M-19®, fabriqué par SHOWA Highpolymer Co. Ltd),
- 14% d'agent lubrifiant, dont on fait varier la nature et la composition comme décrit dans le tableau ci-dessous.
Le test consiste à soumettre l'échantillon de substrat métallique à un frottement sur une longueur d'environ 50 mm (voir figure 1).
Les échantillons sont d'un format de 50 mm x 200 mm et sont traités sur les 2 faces. Une force latérale (FL) est imposée à l'échantillon et celui-ci est soumis à une traction à vitesse constante de 20 mm/min. La force de traction Fγ est mesurée après une distance de frottement de 50 mm.
La valeur de coefficient de frottement est exprimée par le rapport : force de traction FT Coefficient de frottement μ = = —
2 x force latérale 2FL Ce test permet de déterminer la qualité de lubrification des film de revêtements testés. Plus la valeur de μ est faible et plus la lubrification est bonne. La température de mesure est de 21 + 2° C.
Les poids de couche de film sec de revêtement déposé sur les échantillons de substrat métallique sont compris entre 1 et 1 ,2 g/m2.
Les mesures reportées dans le tableau ci-dessous ont été obtenues pour une force latérale FL de 500 daN. L'échantillon de référence est une tôle électrozinguée (7,5 μm sur chaque face) sur laquelle une couche d'huile ANTICORRIT 4107 S® (fabricant FUCHS) à été appliquée à hauteur de 2,5 g/m2 sur chacune des faces. Cette huile est largement utilisée dans l'industrie automobile en tant que lubrifiant de tôles destinées à l'emboutissage.
Figure imgf000020_0001
PTFE= Polytétrafluoroéthylène PEG= Polyéthylène glycol PE= Polyéthylène
Les coefficients de frottement des échantillons revêtus d'un film sec de composition selon la présente invention (B1) à (B6) sont inférieurs au coefficient de frottement de l'échantillon de référence. Ceci indique que la lubrification des échantillons revêtus d'un film sec de composition selon la présente invention (B1) à (B6) est meilleure que celle de l'échantillon de référence. 6-2) Tests de corrosion
6-2-1 ) Tests de corrosion accélérée
Figure imgf000021_0001
6-2-2) Tests de corrosion naturelle
Ces tests ont consisté à exposer des échantillons galvanisés aux intempéries naturelles dans un environnement extérieur industriel.
Echantillon d'acier Echantillon d'acier galvanisé à chaud (10 galvanisé à chaud μm) de référence (10μm) revêtu d'un film sec de revêtement selon la composition (A) avec un poids de couche compris entre 0,6 et 0,9 g/m2
Durée d'exposition extérieure: Modification de Pas de modification 6 mois l'aspect : Rouille d'aspect blanche sur 100% de la surface
Durée d'exposition extérieure Modification de Modification d'aspect 9 mois l'aspect : Rouille faible (léger ternissement) blanche amplifiée sur 100% de la surface
Example 7 : Résultats d'une formulation comprenant un silane
Figure imgf000022_0001
.st de cpjrr^
Figure imgf000023_0001
Ces résultats montrent que la composition comprenant le silane est plus performante contre la corrosion que la composition sans silane. L'introduction de silane permet donc de diminuer les poids de couche tout en maintenant les mêmes propriétés anticorrosion.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition de revêtement de substrat métallique présentant une surface extérieure libre constituée par une couche de zinc ou d'alliage à base de zinc, caractérisée en ce qu'elle comprend (% en poids):
- silicate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium 3 % - 35 %
- agent de tension 0,01 % - 1 % - eau qsp 100 %
2. Composition de revêtement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend (% en poids):
- 5 à 30% en poids, de préférence 5 à 20% en poids, plus préférentiellement 8 à 15% en poids, de silicate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium, et/ou - environ 0,1% en poids d'un agent de tension.
3, Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le silicate de sodium est utilisé dans la composition sous la forme d'une solution aqueuse de silicate de sodium de composition pondérale suivante: - SiO2 20 % - 40 %
- Na2O 5 % - 20 %
- eau qsp 100 %
4. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le silicate de potassium est utilisé dans la composition sous la forme d'une solution aqueuse de silicate de potassium de composition pondérale suivante:
- SiO2 15 % - 35 %
- K2O 5 % - 35 %
- eau qsp 100 %
5. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le silicate de lithium est utilisé dans la composition sous la forme d'une solution aqueuse de silicate de lithium de composition pondérale suivante:
- SiO2 15 % - 40 %
- Li O 1 % - 10 % - eau qsp 100 %
6. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à
5, caractérisée en ce que lϋagent de tension est choisi parmi un copolymère de polypropylèneglycol et de polyéthylèneglycol, une résine à base de silicone, un glycol acétylénique, un mélange anionique et non ionique, un ammonium quaternaire, un alcool polyéthoxylé modifié ou un de leurs mélanges compatibles.
7. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à
6, caractérisée en ce qu'elle présente un pH alcalin, de préférence compris entre 11 et 13, plus préférentiellement compris entre 11 et 12.
8. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendication 1 à
7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un polymère dont la fonction est d'abaisser la température de transition vitreuse du film sec de revêtement, en particulier un polymère ou copolymère acrylique, un polyuréthane, un alkyde, un ester d'époxy, ou un de leurs mélanges compatibles.
9. Composition de revêtement selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit polymère est ajouté à ladite composition sous la forme d'une dispersion ou d'une émulsion dans l'eau ou d'une solution aqueuse.
10. Composition de revêtement selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit polymère est ajouté à ladite composition en une proportion qui permet d'atteindre jusqu'à 60 % en poids du film sec de revêtement.
11. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un additif permettant d'augmenter l'hydrophobicité du film sec de revêtement, en particulier un silane, en une proportion qui permet d'atteindre jusqu'à 50% en poids du film sec de revêtement.
12. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un additif permettant de diminuer l'alcalinité libre de surface du film sec de revêtement, en particulier un sel de cérium, un sel de lanthane, un sel de molybdène, l'acide molybdique, l'acide paratoluène sulfonique ou un polyol, ainsi que leurs mélanges, en une proportion qui permet d'atteindre jusqu'à 25% en poids du film sec de revêtement.
13. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un additif permettant d'augmenter les propriétés anticorrosion du film sec de revêtement, en particulier un titanate ou un zirconate, ainsi que leurs mélanges, en une proportion qui permet d'atteindre jusqu'à 25% en poids du film sec de revêtement.
14. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'elle contient en outre un agent lubrifiant, en particulier le polytétrafluoroéthylène, le polyéthylène, le polyéthylèneglycol, la cire de Carnauba, ou la paraffine ainsi que leurs mélanges.
15. Composition de revêtement selon la revendication 14, caractérisée en ce que l'agent lubrifiant est ajouté à ladite composition de revêtement en une proportion qui permet d'atteindre jusqu'à 15 % en poids du film sec de revêtement, de préférence entre 1,5 et 15% en poids du film sec de revêtement, plus préférentiellement entre 3 et 15 % en poids du film sec de revêtement, encore plus préférentiellement entre 5 et 15 % en poids du film sec de revêtement.
16. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un agent anti-mousse.
17. Composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée par une valeur de tension superficielle comprise entre 20mN.m"1 et δOmN.m"1, de préférence entre 22mN.m"1 et 45 mN.m"1, plus préférentiellement entre 22mN.m"1 et 40 mN.m"1.
18. Substrat métallique revêtu à l'aide d'une composition selon l'une des revendications 1 à 17.
19. Procédé d'application sur substrat métallique présentant une surface extérieure libre constituée par une couche métallique à base de zinc ou d'alliage à base de zinc, à l'aide d'une composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il comporte une opération consistant à déposer un film humide de ladite composition, de faible épaisseur appropriée, suivie d'une opération de séchage du substrat métallique ainsi revêtu, donnant naissance à un film sec de revêtement dudit substrat.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que le film de la composition de revêtement est déposé sous la forme d'un film humide d'épaisseur comprise entre 0,3 μm et 39 μm, de préférence comprise entre 0,3 et 30 μm.
21. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 et 20, caractérisé en ce que le film de la composition de revêtement est déposé sous la forme d'un film humide appliqué à raison de 0,6 g/m2 à 40 g/m2, de préférence de 0,6 à 24 g/m2.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé . en ce que l'opération de dépôt du film humide est effectuée par pulvérisation.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que l'opération de dépôt du film humide est effectuée par aspersion suivie d'une opération d'essorage du film humide déposé afin de permettre le
~ contrôlé de son épaisseur.-
24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que l'opération de dépôt du film humide est effectuée par trempage suivi d'une opération d'essorage afin de contrôler l'épaisseur du film humide déposé.
25. Procédé selon l'une quelconque des revendications 23 et 24, caractérisé en ce que l'opération d'essorage est réalisée à l'aide d'un jeu de rouleaux essoreurs.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 21, caractérisé en ce que l'opération de dépôt du film humide est effectuée au moyen d'un système d'enduction composé d'au moins un rouleau.
27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 26, caractérisé en ce que l'opération de séchage est réalisée par chauffage du substrat métallique ou du film humide de manière à porter ces derniers à une température comprise entre la température ambiante et 240°C.
28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'opération de séchage est réalisée par chauffage du substrat métallique ou du film humide de manière à porter ces derniers de préférence à une température d'au moins environ 35°C pendant une durée d'au moins 2 secondes si on utilise une chauffage par convection et pendant une durée maximale de 10 secondes, de préférence de 5 secondes, plus préférentiellement de 1 à 2 secondes, si on utilise un chauffage par induction ou par infrarouge.
29. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 28, caractérisé en ce que l'opération de séchage est conduite afin d'obtenir une épaisseur finale de film sec de revêtement comprise entre 0,05 μm et 0,80 μm, de préférence entre 0,05 et 0,60 μm.
30. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 29, caractérisé en ce que l'opération de séchage est conduite de façon à obtenir un poids de couche de film sec de revêtement compris entre 0,1 g/m2 à 1,3 g/m2, de préférence entre 0,2 g/m2 à 1,2 g/m2, plus préférentiellement entre 0,2 à 0,5 g/m2.
31. Procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 30, caractérisé en ce que les opérations de dépôt du film humide et. de séchage sont réalisées entre les opérations de revêtement métallique de zinc ou d'alliage à base de zinc dudit substrat métallique et de bobinage final.
32. Film sec de revêtement susceptible d'être obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 19 à 31 caractérisé en ce qu'il comprend au moins 40 % en poids de matière sèche de silicate(s) de sodium et/ou de potassium et/ou de lithium, de préférence entre 60 % et 99,9 % en poids par rapport au poids total de film sec de revêtement.
33. Utilisation d'une composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 pour la protection anti-corrosion de tôles métalliques.
34. Utilisation d'une composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 14 et 15 pour assurer la lubrification de tôles métalliques en vue de leur mise en forme, en particulier en vue du pliage, du cintrage et de l'emboutissage desdites tôles.
35. Utilisation d'une composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 en tant qu'agent anti-empreintes digitales, en particulier pour des tôles métalliques utilisées telles quelles.
36. Utilisation d'une composition de revêtement selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, pour le revêtement de pièces de substrat métallique destinées à être soudées.
37. Utilisation d'une composition de revêtement selon la revendication 35 permettant un soudage direct.
38. Utilisation d'une composition de revêtement selon la revendication 36 comportant en outre des pigments conducteurs tels que du phosphure de fer, du silicate d'ammonium, du nickel, du tungstène, du zinc et du carbone dans le cas d'application de film de revêtement épais.
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