WO2014006126A1 - Revêtement à haute teneur en microbilles - Google Patents

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WO2014006126A1
WO2014006126A1 PCT/EP2013/064103 EP2013064103W WO2014006126A1 WO 2014006126 A1 WO2014006126 A1 WO 2014006126A1 EP 2013064103 W EP2013064103 W EP 2013064103W WO 2014006126 A1 WO2014006126 A1 WO 2014006126A1
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coating
microparticles
substrate
microbeads
organic
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PCT/EP2013/064103
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Jean Crahay
Maïwenn LARNICOL
Nicolas NUTAL
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Centre de Recherches Métallurgiques asbl - Centrum voor Research in de Metallurgie vzw
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    • E04F15/10—Flooring or floor layers composed of a number of similar elements of other materials, e.g. fibrous or chipped materials, organic plastics, magnesite tiles, hardboard, or with a top layer of other materials

Definitions

  • the present invention relates to a method for incorporating a high microparticle content in an organic coating so as to form a composite coating on a moving substrate.
  • the method involves continuously applying the composite coating to metal strips.
  • microparticles can be:
  • microbeads of generally spherical shape (microbeads) but may have edges and angular aspects;
  • microbeads when we use the term microbeads, it can be generalized to microparticles may deviate somewhat from the spherical shape.
  • the invention also relates to the product obtained by the process.
  • coatings reinforced with glass fibers there are coatings reinforced with glass fibers.
  • a typical case is illustrated by polyester coatings reinforced with glass fibers.
  • the glass fibers are present in large quantities, in the form of woven or non-woven assembly.
  • This second type of coating is characterized by outstanding mechanical properties.
  • these composite coatings are built on substrates in successive layers, which makes them incompatible with continuous deposits.
  • microbeads in coatings such as paints and varnishes exists for different applications.
  • a first application consists of coating architectural panels.
  • JP07292849 protects a decorative paint for architectural applications which comprises a layer enriched with glass beads coated with a transparent color layer.
  • a second application relates to automotive application paints (bodywork, headlights, wheels).
  • Document KR20030082108 describes a car paint composition with metallic shiny appearance. The aluminum and mica particles commonly used to obtain the glossy appearance are replaced by glass beads. The content of beads in the paint does not exceed 5%.
  • a third application is to increase the abrasion resistance for coatings, especially for floor coverings.
  • EP296976 discloses a decorative and resistant coating for floors and panels consisting of iridescent epoxy varnish and a load of glass microbeads.
  • a fourth application relates to surfaces for which the friction is controlled.
  • the glass beads placed on the surface give these surfaces increased friction.
  • JP2003-213896 proposes a bathroom floor paint.
  • the final layer is doped with microbeads.
  • US3904560 protects a high performance paint containing a mixture of solid and hollow glass beads.
  • glass beads improves the performance of paints and varnishes, it can significantly reduce their production costs because the glass beads, in particular, and non-organic particles and metal, in general, are cheaper than most resins.
  • microbeads in coatings are described in the literature according to two methods.
  • the first method consists in mixing glass beads with a resin, a solvent and other additives. This is the most widely used method for architectural and automotive applications. It is also the technique proposed for the application of a coating on metal strips according to the process called "coil coating”.
  • the document WO9716754 of the company 3M describes a manufactured product covered with a surface layer of glass beads and a process for the preparation of this product.
  • the second method is to project beads into a paint before drying.
  • the beads are mixed with the paint and are processed to emerge on the top side of the coating.
  • This is the technique of choice when the balls must produce a surface effect, such as reflectivity, an anti-fouling effect, non-stick, controlled friction.
  • the ultimate goal is to modify an extreme surface property.
  • the balls are not projected inside the paint layer but only on the surface. This is the so-called "dusting" technique used for road marking.
  • the document KR101012876 describes a road marking method of depositing balls by dusting the paint just applied, so as to keep the balls on the surface and thus obtain a high gloss.
  • EP1144773 describes a technique for continuously depositing particles in a resin deposited on a metal substrate. Incorporation is by pressure from a roll or carpet. The content of particles in the resin is limited to 3%.
  • the paint containing hard particles is applied to the substrate and a crosslinked copolymer containing acid, found in the paint is then neutralized to increase the viscosity of the paint and prevent casting.
  • the invention aims to provide a method for an application not yet described in the state of the art and does not have the disadvantages thereof.
  • the object of the invention is to propose a process for obtaining a composite coating on a substrate, said coating having properties of mechanical strength but also of formability, durability, robustness, resistance to corrosion, tightness gas, visual appearance, cost, chemical resistance, etc. greatly improved.
  • a first aspect of the present invention relates to a method of coating a moving substrate, for example in continuous scrolling, successively comprising:
  • non-metallic inorganic microparticles with a size of between 1 and 100 ⁇ m, in particular microbeads or microparticles of cubic shape, so as to achieve a substantially homogeneous incorporation of said inorganic microparticles into the mass of organic coating still in the liquid phase and not solidified, with a content of inorganic microparticles in the coating greater than 5% and preferably between 25% and 50% by volume, and more preferably between 30% and 50% by volume.
  • the method according to the invention is limited by one or a suitable combination of the following characteristics: the microparticles are projected with a speed of at least 10 m / s;
  • the substrate is composed of a metallic, synthetic, paper, mineral or vegetable material
  • microparticles have a generally spherical shape while being able to present edges and angular aspects
  • microparticles are composed of glass, silicates, talc, zeolites, ceramic, silica, alumina or an appropriate mixture of these components;
  • the microparticles have a size of between 5 and 50 ⁇ m;
  • the microparticles have a size of between 5 and 15 ⁇ m;
  • the microparticles have undergone surface functionalization before use, by means of compounds based on silane or titanium dioxide, said functionalization being suitable for coupling with different types of base for the organic coating, said functionalization compounds being on the one hand linked to strongly to the microparticle and on the other hand having a radical which strongly binds to the coating.
  • This prior surface treatment advantageously confers on the microparticles a high wettability in the liquid phase and / or prevents the formation of agglomerates of particles while improving their fluidity;
  • the silane-based compounds are epoxycyclohexyl and glycidoxy functional silanes in the case of an epoxy-based coating, isocyanate or amine-functional silanes and alkanolamine in the case of a polyurethane-based coating, silylsulfonylazide silanes in the case of a coating based polyethylene and aminoalkylsilanes in the case of a polyvinyl chloride coating;
  • the projection is carried out pneumatically, by use of a turbine, electrostatically or mechanically;
  • the projection is carried out by creating a curtain of particles falling by gravity, the microparticles being introduced into the liquid organic phase and incorporated therein either by sedimentation or by effect of surface tension or wetting;
  • the substrate undergoes a cleaning and / or pretreatment phase
  • an additional step of drying and / or baking of the coating is carried out.
  • a second aspect of the invention relates to the product obtained by the process, namely a coated substrate having an organic coating with non-metallic inorganic microparticles, such as glass microbeads, incorporated into the bulk of the coating, characterized in that the content of inorganic microparticles in the coating is between 25% and 50% by volume and in that the size of the microparticles is between 1 and 100 ⁇ m.
  • a third aspect of the invention relates to the use of the substrate coated as described above, in the form of metal sheet coated or painted in the fields of construction, household appliances and the automotive industry or under form of flooring with high durability.
  • the inventors have unexpectedly discovered that the process of massive and continuous incorporation of microbeads in organic coatings gives them properties superior to those of products of the state of the art.
  • the method of the invention also provides a more marked barrier effect of the organic layer due to the presence of microbeads that are gas-tight. This property promotes corrosion resistance.
  • the product obtained by this process also has a better fire resistance and temperature variations. This is the case when inert / incombustible particles (in the form of microbeads) are added in large quantities to a combustible organic matrix (paint, varnish, etc.).
  • inert / incombustible particles in the form of microbeads
  • a combustible organic matrix paint, varnish, etc.
  • glass beads if glass beads are used, the glass does not pose a problem of heating and has a coefficient of thermal expansion practically 10 times lower than that of organic compounds. This property decreases internal stresses during process heating cycles, resulting in improved corrosion resistance.
  • the product of the invention also has a better resistance to chipping. This is the case when softer particles added to a more brittle matrix absorb micro-deformations and reduce the internal stresses responsible for scaling.
  • the product of the invention may have electrical or thermal conductivity properties in the case where the microbeads are composed of a conductive material such as for example graphite particles or metal in an insulating matrix.
  • the implementation of the process can significantly reduce the cost of production, the microbeads are much cheaper than the resins.
  • the homogeneous incorporation of the microbeads into the bulk of the coating is an essential characteristic of the invention. This makes it possible to avoid the following undesirable phenomena related to confinement of the particles confined to the surface of the coating:
  • the possible space between the microbeads that are flush with the surface and the organic coating is a preferred path for the passage of corrosive elements.
  • the substrate is preferably metal of the steel or aluminum type. It can also be composed of a synthetic material such as a plastic film, paper such as resin-coated paper forming the resistance layer of laminated floor plates, mineral-originated plate (tiles) or vegetable origin ( agglomerated particles).
  • a synthetic material such as a plastic film, paper such as resin-coated paper forming the resistance layer of laminated floor plates, mineral-originated plate (tiles) or vegetable origin ( agglomerated particles).
  • the substrate may be of planar shape, such as a strip or a plate. It can also be elongated like a wire or bar.
  • Organic coatings include paints and varnishes.
  • the coating material may be synthetic or metallic.
  • the paints include, for example, thermosetting paints such as polyamide epoxies, polyesters, polyurethanes, polyesters and polyurethanes. It is also possible to use thermoplastic paints such as PVC plastisol or PVDF, acrylic resins, generally water-based and epoxy coatings.
  • the thickness of these coatings is typically 20 to 200 ⁇ m.
  • the coatings regularly comprise several layers (primary, intermediate layer, top coat, etc.) -
  • the method of the invention can be applied to each of these layers or to the entire coating. It can be applied to one or both sides of a generally flat substrate.
  • the coatings in their use are in the solid state on the substrate but all are not deposited solids. Some coatings are deposited in the solid state, this is the case of electrolytic deposits or from the vapor phase (PVD for Physical Vapor Deposition). Others are in the liquid state at the time of deposition and are solidified. This is the case of solvent-based or water-based paints. This is also the case for tempered metal coatings such as galvanization. Finally, some coatings are in the solid state and are melted before finally being re-solidified. This is the case of enamels, powder coatings or metal coatings remelted as tin.
  • the present invention relates to coatings which are in the liquid or pasty state at the time of their deposition on the substrate and before subsequent solidification.
  • microspheres or microparticles constituting the solid phase projected in the liquid phase are non-metallic and advantageously composed of glass, ceramic, silica, alumina, silicates, talc, graphite, polystyrene, etc. or an appropriate mixture of these components.
  • the microbeads have a size of between 1 to 100 ⁇ m, preferably 5 to 50 ⁇ m, more preferably 5 to 15 ⁇ m.
  • particle size is meant for example the diameter in the case of a spherical particle or the largest dimension in the case of an oblong particle.
  • the microbeads may be solid or hollow.
  • the particle size of the glass microbeads determines the shape and the measurement of the dime ⁇ S 1 ons microbeads in a compound.
  • the microbeads advantageously have a distribution such that the ratio standard deviation / average is between 0.3 and 1.
  • the shape of the balls is generally spherical, while being angular. In the case of UV-curable resins, transparent microbeads will be used.
  • the ratio between the size of the larger microbeads and the thickness of the liquid coating before the incorporation of the microbeads is advantageously between 0.1 and 1.0.
  • the microbeads can undergo a surface treatment conferring a high wettability by the liquid phase or a transformation reaction.
  • the particles undergo a surface treatment which prevents the formation of agglomerates of particles and improves their fluidity.
  • This treatment sometimes combined with the insertion of fine particles, is all the more useful when the particles are small.
  • the method of the invention consists in creating a composite coating comprising at least two phases in a volume ratio ratio close to 1, or of the same order of magnitude, and substantially homogeneous throughout the coating. This is achieved by injecting a solid second phase in a first phase when the latter is in the liquid state and then causing solidification of the composite liquid phase. The injection is carried out so the microbeads of the second phase are fully immersed in the first phase.
  • the performance of the composite coating strongly depends on the rate of composition, that is to say the percentage of second phase present in the composite. We will in most cases want to achieve a strong improvement in the desired performance and we will aim for a high compositional rate.
  • the latter before the step of depositing an organic coating on the substrate, the latter undergoes a cleaning phase and / or pretreatment.
  • the incorporation of the glass beads is by the projection technique which does not have the aforementioned limitations.
  • the applied projection technique can be performed by several means, the purpose being to provide the balls with enough energy to penetrate completely and homogeneously into the mass of the organic coating, which is not the case with the technique that uses an applicator roll (EP 1 144 773).
  • the projection system must be able to give the microbeads a speed preferably at least equal to 10 m / s at the output of the projection system, so that, thanks to their kinetic energy, the particles are well. fully immersed in the liquid phase. This property also depends on the particle size of the balls and other projection conditions (impact direction, position after the paint station, horizontal or vertical substrate, etc.).
  • Another projection technique applies to the case where, just after the deposition of the liquid phase, the moving substrate is in a horizontal configuration.
  • the particles are advantageously:
  • the projection can also be performed pneumatically, that is to say by transport by means of a gas flow such as air for example, by use of turbine, electrostatically or mechanically, by example via a roller or a blade that carries and presses the microbeads in the liquid organic coating but is not wet by it.
  • a gas flow such as air for example, by use of turbine
  • electrostatically or mechanically by example via a roller or a blade that carries and presses the microbeads in the liquid organic coating but is not wet by it.
  • the projection system is chosen according to the shape of the substrate.
  • a substrate in planar form such as a moving band
  • several projection systems operate in parallel and are located in a plane slightly inclined with respect to the direction of movement of the strip at the location of the impact.
  • a particular case is that of a large number of injection systems each projecting a limited band width so as to ensure a high homogeneity of distribution of the microbeads in the liquid phase.
  • several projection systems operate in parallel and surround the substrate to be covered.
  • microbeads in the organic coating are massive, the content of microbeads in the coating is preferably greater than 25% by volume. Above 50% by volume, the incorporation of the microbeads in the coating may no longer be homogeneous.
  • the bead content in the organic coating is preferably between 25 and 50%.
  • glass is an inert material, property of the most interesting compared to chemical attacks.
  • this property represents a limitation for their integral insertion into an organic matrix such as paints.
  • the glass microbeads are surface treated, before use, by functionalization to ensure a more efficient incorporation into the organic coating.
  • the surface treatments include functionalization methods ensuring on one side a strong bond with the glass and terminated on the other side by a radical which strongly binds to the organic matrix.
  • the use of silanes or T1O 2 for functionalization are advantageous options. This solution allows the microspheres to become one with the organic matrix and thereby to reinforce its mechanical properties.
  • an additional step of drying and / or baking of the coating is carried out.
  • the coatings thus produced are preferably used in the form of metal sheet coated or painted in the fields of construction (roofing, cladding), household appliances (refrigerator bodies, furnace, etc.) and the industry. automobile.
  • the coatings are used in the form of flooring with high durability.
  • the metal strip moves on rollers through the successive stages of painting: cleaning and surface preparation, deposition and baking of the primer then deposition of the final layer on one or both sides (top coat).
  • On the metal strip coated continuously in the final layer of paint still liquid 30 microns thick, microbeads of glass size of between 5 and 15 microns, or 0.15 to 0.5 times the thickness, are projected onto the metal strip. of the paint layer. Once the paint is dried, these microbeads are not visible.
  • the content of glass beads in the coating is of the order of 30-50%. Unreacted microbeads are harvested and recycled.
  • particles that have not been introduced into the coating are extracted from the working area by suction. They are then separated from the carrier gas by a known filtration technique (cyclone, regeneration filter, etc.). It is thus possible to recycle them and ensure a clean atmosphere in the vicinity of the projection area.

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Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de revêtement d'un substrat en mouvement comprenant successivement : -un dépôt au moins partiellement continu d'un revêtement organique liquide sur le substrat; -une projection au moins partiellement continue de microparticules inorganiques non métalliques de taille comprise entre 1 et 100 µm, de manière à réaliser une incorporation essentiellement homogène desdites microparticules dans la masse de revêtement organique encore en phase liquide, la teneur en microparticules dans le revêtement étant comprise entre 5% et 50% en volume.

Description

REVETEMENT A HAUTE TENEUR EN MICROBILLES Objet de l'invention
[0001] La présente invention concerne un procédé pour incorporer une haute teneur en microparticules dans un revêtement organique de manière à former un revêtement composite sur un substrat en mouvement. Particulièrement, le procédé consiste à appliquer en continu le revêtement composite sur des bandes métalliques.
[0002] Ces microparticules peuvent être:
de forme généralement sphérique (microbilles) mais tout en pouvant présenter des arêtes et des aspects angulaires ;
composées de verre, de silicates, de céramiques, etc. et plus généralement sont de nature inorganique et non métallique .
[0003] Dans la suite de la description, lorsque l'on utilisera le terme microbilles, cela pourra être généralisé à des microparticules pouvant s'écarter quelque peu de la forme sphérique.
[0004] L'invention se rapporte également au produit obtenu par le procédé.
Etat de la technique
[0005] On connaît principalement deux types de revêtements composites.
[0006] D'une part, il existe des revêtements dans lesquels on a introduit une seconde phase, non soluble qui apporte des propriétés particulières au revêtement. C'est par exemple le cas des peintures riches en zinc. Ce sont des peintures organiques dans lesquelles on a introduit des poudres de zinc qui leur confèrent une très bonne tenue à la corrosion. C'est aussi le cas lorsque l'on introduit des particules d' aluminium dans certaines peintures pour leur donner un aspect métallique. Ces peintures peuvent s'appliquer comme des peintures conventionnelles y compris dans des procédés continus.
[0007] D'autre part, on trouve des revêtements renforcés par des fibres de verre. Un cas typique est illustré par les revêtements de polyester armés de fibres de verre. Les fibres de verre y sont présentes en quantité importante, sous forme d'assemblage tissé ou non-tissé. Ce second type de revêtement est caractérisé par des propriétés mécaniques hors du commun. Par contre ces revêtements composites sont construits sur des substrats par couche successives ce qui les rend incompatibles avec des dépôts en continu.
[0008] L' incorporation de microbilles dans des revêtements tels que les peintures et vernis existe pour différentes applications.
[0009] Une première application consiste à revêtir des panneaux architecturaux. Le document JP07292849 protège une peinture décorative pour applications architecturales qui comprend une couche enrichie en billes de verre recouverte d'une couche de couleur transparente.
[0010] Une seconde application concerne des peintures pour applications dans l'automobile (carrosserie, phares, roues) . Le document KR20030082108 décrit une composition de peinture pour automobile avec aspect brillant métallique. Les particules d'aluminium et de mica communément utilisées pour obtenir l'aspect brillant sont remplacées par des billes de verre. La teneur en billes dans la peinture ne dépasse pas 5%. [0011] Une troisième application consiste à augmenter la résistance à l'abrasion pour des revêtements, en particulier pour les revêtements de sols. Le document EP296976 décrit un revêtement décoratif et résistant pour sols et panneaux constitué de vernis époxy iridescent et d'une charge en microbilles de verre.
[0012] Une quatrième application concerne des surfaces pour lesquelles le frottement est contrôlé. Les billes de verre disposées en surface confèrent à ces surfaces une friction accrue. Le document JP2003-213896 propose une peinture pour sol de salle de bains. La couche finale est dopée en microbilles.
[0013] Une cinquième application vise à donner des propriétés spéciales à un substrat, par exemple tenue accrue à l'eau, photochromisme, résistance aux tensions externes, aspect de porcelaine, forte épaisseur, etc. Le document CN101709193 propose une peinture acrylique à base d'eau dopée en billes de verre creuses pour accroître son isolation thermique ou son étanchéité à l'eau.
[0014] En plus de ces différentes applications, l'incorporation de microbilles de verre permet d'améliorer les propriétés générales d'une peinture. Le brevet US3904560 protège une peinture à haute performance contenant un mélange de billes de verre pleines et creuses.
[0015] Outre le fait que l'incorporation des billes de verre permet d'améliorer les performances des peintures et vernis, elle permet de réduire considérablement leurs coûts de production car les billes de verre, en particulier, et les particules non-organiques et métalliques, en général, sont moins chères que la plupart des résines.
[0016] L' incorporation de microbilles dans des revêtements est décrite dans la littérature selon deux procédés . [0017] Le premier procédé consiste à mélanger des billes de verre avec une résine, un solvant et d'autres additifs. C'est la méthode la plus utilisée pour les applications en architecture et dans l'industrie automobile. C'est aussi la technique proposée pour l'application d'un revêtement sur des bandes métalliques selon le procédé appelé « coil coating ».
[0018] Le document W09716754 de la société 3M décrit un produit manufacturé recouvert d'une couche superficielle de billes de verre ainsi qu'un procédé de préparation de ce produit .
[0019] Le second procédé consiste à projeter des billes dans une peinture avant séchage. Dans certains cas, les billes sont mélangées à la peinture et sont traitées pour émerger sur la face supérieure du revêtement. C'est la technique de choix quand les billes doivent produire un effet superficiel, comme par exemple la réflectivité, un effet anti-salissures, anti-adhérent, de frottement contrôlé. Le but final est de modifier une propriété d'extrême surface. Ainsi, les billes ne sont pas projetées à l'intérieur de la couche de peinture mais uniquement en surface. C'est la technique dite de « saupoudrage » utilisée pour le marquage routier.
[0020] Le document KR101012876 décrit un procédé de marquage routier consistant à déposer des billes par saupoudrage sur la peinture juste appliquée, de façon à garder les billes en surface et ainsi obtenir une brillance élevée .
[0021] Dans ces différents procédés, les teneurs en billes dans la peinture sont limitées à 5-10% car pour des teneurs plus élevées, des difficultés d'application sont rencontrées. De plus, ces peintures dopées aux microbilles sont en général plus coûteuses que les peintures sans microbilles en raison de l'utilisation d'additifs et de traitements supplémentaires.
[ 0022 ] Le dépôt des billes dans un processus continu augmente la reproductibilité du dépôt par rapport à un processus discontinu. Le document EP1144773 décrit une technique de dépôt en continu de particules dans une résine déposée sur un substrat métallique. L'incorporation se fait par pression depuis un rouleau ou un tapis. La teneur en particules dans la résine est limitée à 3%.
[ 0023] Le document US6,649,682 divulgue un système de peinture et un procédé pour le rechargement de surfaces métalliques. Dans un mode de réalisation du procédé, une peinture comprenant une dispersion de particules dures sous forme de composés intermétalliques est d'abord appliquée comme revêtement d'une surface. Ensuite, une peinture comprenant une dispersion d'un alliage de brasage est appliquée sur la couche de particules dures. La surface est ensuite chauffée pour fondre l'alliage de brasage et induire son infiltration dans les particules dures, ce qui provoque leur collage à la surface métallique.
[ 0024 ] Dans un autre mode de réalisation, une première couche d'adhésif est appliquée et une poudre de rechargement est appliquée sur l'adhésif. Ensuite, une deuxième couche d'adhésif est appliquée et une poudre d'alliage de brasage est appliquée sur le deuxième adhésif. Ensuite, le matériau est chauffé comme dans le premier mode de réalisation.
[ 0025] Dans un autre mode de réalisation, la peinture contenant des particules dures est appliquée sur le substrat et un copolymère réticulé contenant de l'acide, se trouvant dans la peinture est ensuite neutralisé pour augmenter la viscosité de la peinture et empêcher la coulée . Buts de 1 ' invention
[0026] L' invention vise à fournir un procédé pour une application non encore décrite dans l'état de la technique et ne présentant pas les inconvénients de celui-ci.
[0027] En particulier, l'invention a pour but de proposer un procédé permettant d' obtenir un revêtement composite sur un substrat, ledit revêtement possédant des propriétés de résistance mécanique mais aussi de formabilité, durabilité, robustesse, tenue à la corrosion, étanchéité aux gaz, apparence visuelle, coût, résistance chimique, etc. fortement améliorées.
Principaux éléments caractéristiques de l'invention
[0028] Un premier aspect de la présente invention porte sur un procédé de revêtement d'un substrat en mouvement, par exemple en défilement continu, comprenant successivement :
- un dépôt au moins partiellement continu d'un revêtement organique liquide sur le substrat ;
- une projection ou pulvérisation au moins partiellement continue de microparticules inorganiques non métalliques de taille comprise entre 1 et lOOym, en particulier de microbilles ou microparticules de forme cubique, de manière à réaliser une incorporation essentiellement homogène desdites microparticules inorganiques dans la masse de revêtement organique encore en phase liquide et non solidifiés, avec une teneur en microparticules inorganiques dans le revêtement supérieure à 5% et de préférence comprise entre 25% et 50% en volume, et de préférence encore entre 30% et 50% en volume.
[0029] Selon des modes de réalisation préférés, le procédé selon l'invention est limité par une ou une combinaison appropriée des caractéristiques suivantes : les microparticules sont projetées avec une vitesse au moins égale à 10 m/s ;
le substrat est composé d'un matériau métallique, synthétique, de papier, d'origine minérale, ou d' origine végétale ;
les microparticules ont une forme généralement sphérique tout en pouvant présenter des arêtes et aspects angulaires ;
les microparticules sont composées de verre, silicates, talc, zéolites, céramique, silice, alumine ou d'un mélange approprié de ces composants ;
les microparticules ont une taille comprise entre 5 à 50 ym ;
les microparticules ont une taille comprise entre 5 à 15 ym ;
les microparticules ont subi une fonctionnalisation en surface avant utilisation, au moyen de composés à base de silane ou dioxyde de titane, ladite fonctionnalisation étant adaptée au couplage avec différents types de base pour le revêtement organique, lesdits composés de fonctionnalisation étant d'une part liés fortement à la microparticule et présentant d'autre part un radical qui se lie fortement au revêtement. Ce traitement de surface préalable confère avantageusement aux microparticules une haute mouillabilité dans la phase liquide et/ou empêche la formation d' agglomérats de particules tout en améliorant leur fluidité ;
les composés à base de silane sont des silanes à fonction époxycyclohexyl et glycidoxy dans le cas d'un revêtement à base époxy, des silanes à fonction isocyanate ou aminé et alkanolamine dans le cas d'un revêtement à base polyuréthane, des silanes silylsulfonylazides dans le cas d'un revêtement à base polyéthylène et des aminoalkylsilanes dans le cas d'un revêtement à base de chlorure de polyvinyle ;
- la projection est réalisée par voie pneumatique, par utilisation de turbine, de manière électrostatique ou mécaniquement ;
- dans le cas où le substrat en mouvement est en configuration horizontale, la projection est réalisée en créant un rideau de particules tombant par gravité, les microparticules étant introduites dans la phase organique liquide et s'y incorporant soit par sédimentation, soit par effet de tension superficielle ou mouillage ;
- avant le dépôt du revêtement organique sur le substrat, le substrat subit une phase de nettoyage et/ou de prétraitement ;
- après la projection de microparticules, une étape supplémentaire de séchage et/ou cuisson du revêtement est effectuée.
[0030] Un deuxième aspect de l'invention se rapporte au produit obtenu par le procédé, à savoir un substrat revêtu présentant un revêtement organique avec des microparticules inorganiques non métalliques, telles que des microbilles de verre, incorporées dans la masse du revêtement, caractérisé en ce que la teneur en microparticules inorganiques dans le revêtement est comprise entre 25% et 50% en volume et en ce que la taille des microparticules est comprise entre 1 et 100 ym.
[0031] Un troisième aspect de l'invention concerne l'utilisation du substrat revêtu comme décrit ci-dessus, sous forme de tôle métallique revêtue ou peinte dans les domaines de la construction, de l'électroménager et de l'industrie automobile ou sous forme de revêtement de sol à haute durabilité. [ 0032 ] Les inventeurs ont découvert de façon inattendue que le procédé d'incorporation massive et en continu de microbilles dans les revêtements organiques leur confère des propriétés supérieures à celles des produits de l'état de la technique.
[ 0033] Parmi ces propriétés, on notera une meilleure résistance mécanique. Le procédé de l'invention permet d'obtenir une très bonne résistance du produit à la griffure et à l'usure abrasive. La présence de microbilles dures comme des particules de verre ajoutées à une matrice plus tendre comme une peinture est à la base de cette propriété .
[ 0034 ] Le procédé de l'invention permet également d' obtenir un effet barrière plus marqué de la couche organique du fait de la présence de microbilles qui sont étanches aux gaz. Cette propriété favorise la résistance à la corrosion.
[ 0035] Le produit obtenu par ce procédé présente aussi une meilleure résistance au feu et aux variations de température. C'est le cas lorsque des particules inertes/incombustibles (sous forme de microbilles) sont ajoutées en grande quantité à une matrice organique combustible (peinture, vernis, etc.). De plus, si des billes de verre sont utilisées, le verre ne pose pas de problème d' échauffement et possède un coefficient de dilatation thermique pratiquement 10 fois inférieur à celui des composés organiques. Cette propriété diminue les tensions internes lors des cycles de chauffage du procédé, ce qui confère une meilleure résistance à la corrosion.
[ 0036] Le produit de l'invention présente également une meilleure tenue à l'écaillage. C'est le cas lorsque des particules plus tendres ajoutées à une matrice plus cassante absorbent les microdéformations et réduisent les contraintes internes responsables de l'écaillage. [0037] Le produit de l'invention peut présenter des propriétés de conductivité électrique ou thermique dans le cas où les microbilles sont composées d'un matériau conducteur comme par exemple des particules de graphite ou de métal dans une matrice isolante.
[0038] La mise en œuvre du procédé permet de réduire considérablement le coût de production, les microbilles étant beaucoup moins chères que les résines.
[0039] Le remplacement d'une partie importante du revêtement organique à sécher et polymériser par une charge élevée de microbilles réduit la consommation énergétique en permettant un temps de séchage rapide.
[0040] Enfin, l'empreinte écologique est réduite : la microbille de verre est un produit de recyclage qui se substitue partiellement à des matières organiques issues du pétrole, la durabilité du produit peint est améliorée (avantage en termes de LCA ou Life-cycle assessment) , l'incorporation d'une teneur élevée en microbilles dans le revêtement réduit l'utilisation de solvant et donc directement les émissions de composés organiques volatiles (COV) .
[0041] L'incorporation homogène des microbilles dans la masse du revêtement est une caractéristique essentielle de l'invention. Cela permet d'éviter les phénomènes indésirables suivants liés à un confinement des particules confinée en surface du revêtement :
- une rugosité de surface induite par les microbilles.
Celle-ci à un impact négatif lors du bobinage (arrachage du revêtement) mais également sur la résistance à la griffure (arrachage plus facile) ;
- un aspect mat du revêtement ;
- un gradient de résistance mécanique dans l'épaisseur du revêtement ; - une résistance à la corrosion dégradée. L'espace possible entre les microbilles qui affleurent à la surface et le revêtement organique constituent un chemin préférentiel pour le passage des éléments corrosifs.
Définitions
Le substrat
[0042] Le substrat est de préférence métallique de type acier ou aluminium. Il peut aussi être composé d'un matériau synthétique comme un film plastique, de papier comme le papier après enduction de résine formant la couche de résistance des plaques de sols stratifiées, de plaque d'origine minérale (carrelages) ou d'origine végétale (particules agglomérées) .
[0043] Le substrat peut être de forme plane, comme une bande ou une plaque. Il peut aussi être de forme allongée comme un fil ou une barre.
Le revêtement
[0044] Les revêtements organiques comprennent les peintures et vernis. Le matériau du revêtement peut être synthétique ou métallique. Les peintures comprennent par exemple des peintures thermodurcissables telles que les époxys, polyesters, polyuréthanes , polyesters et polyuréthanes au polyamide. On peut aussi utiliser des peintures thermoplastiques telles que les PVC plastisol ou PVDF, des résines acryliques, généralement des revêtements à base d'eau et époxy.
[0045] L'épaisseur de ces revêtements est typiquement de 20 à 200 ym.
[0046] Les revêtements comprennent régulièrement plusieurs couches (primaire, couche intermédiaire, top coat, etc.)- Le procédé de l'invention peut s'appliquer à chacune de ces couches où à l'ensemble du revêtement. Il peut s'appliquer à une face ou aux deux faces d'un substrat de forme généralement plane.
[0047] Les revêtements dans leur usage sont à l'état solide sur le substrat mais tous ne sont pas déposés solides. Certains revêtements sont déposés à l'état solide, c'est le cas des dépôts électrolytiques ou depuis la phase vapeur (PVD pour Physical Vapour Déposition) . D'autres se trouvent à l'état liquide au moment du dépôt puis sont solidifiés. C'est le cas des peintures à base de solvant ou à base aqueuse. C'est aussi le cas des revêtements métalliques au trempé comme la galvanisation. Enfin, certains revêtements sont à l'état solide puis sont fondus avant d'être finalement re-solidifiés . C'est le cas des émaux, des peintures en poudre ou des revêtements métalliques refondus comme l'étain.
[0048] La présente invention concerne les revêtements qui sont à l'état liquide ou pâteux au moment de leur dépôt sur le substrat et avant solidification ultérieure.
Les microbilles
[0049] Les microbilles ou microparticules constituant la phase solide projetée dans la phase liquide sont non métalliques et avantageusement composées de verre, céramique, silice, alumine, silicates, talc, graphite, polystyrène, etc. ou d'un mélange approprié de ces composants .
[0050] Les microbilles ont une taille comprise entre 1 à 100 ym, de préférence de 5 à 50 ym, encore préférentiellement de 5 à 15 ym. On entend par taille des particules, par exemple le diamètre dans le cas d'une particule sphérique ou la plus grande dimension dans le cas d'une particule oblongue. [0051] Les microbilles peuvent être pleines ou creuses.
[0052] La granulométrie des microbilles de verre détermine la forme et la mesure des dimeΠS 1 ons des microbilles dans un composé. Les microbilles ont avantageusement une distribution telle que le rapport écart-type/moyenne soit compris entre 0,3 et 1.
[0053] La forme des billes est généralement sphérique, tout en pouvant être anguleuse. Dans le cas des résines durcissables aux UV, on utilisera des microbilles transparentes.
[0054] Le rapport entre la taille des microbilles les plus grosses et l'épaisseur du revêtement liquide avant l'incorporation des microbilles est avantageusement compris entre 0,1 et 1,0.
[0055] Avantageusement, les microbilles peuvent subir un traitement de surface leur conférant une haute mouillabilité par la phase liquide ou une réaction de transformation .
[0056] De façon avantageuse aussi, les particules subissent un traitement de surface qui empêche la formation d'agglomérats de particules et améliore leur fluidité. Ce traitement, parfois combiné à l'insertion de fines particules, est d'autant plus utile que les particules sont de petite taille.
Description de formes d'exécution préférées de l'invention
[0057] Le procédé de l'invention consiste à créer un revêtement composite comprenant au moins deux phases dans un rapport de teneur volumique proche de 1, ou du même ordre de grandeur, et essentiellement homogène dans tout le revêtement. Ceci est obtenu en injectant une seconde phase, solide, dans une première phase quand celle-ci se trouve à l'état liquide et ensuite provoquer la solidification de la phase liquide composite. L'injection est effectuée de façon à ce que les microbilles de la seconde phase soient entièrement immergées dans la première phase.
[0058] Les performances du revêtement composite dépendent fortement du taux de composition, c'est-à-dire du pourcentage de seconde phase présent dans le composite. On voudra dans la plupart des cas atteindre une amélioration forte de la performance recherchée et on visera ainsi un taux de composition élevé.
[0059] Il s'agit donc de réaliser un mélange de deux phases et de réaliser ce mélange in situ, sur un substrat en mouvement et de manière définitive. Contrairement au marquage routier par exemple, ce n'est pas le système de dépôt qui se déplace selon l'invention mais la cible d' application .
[0060] Pour traiter la surface du substrat de façon efficace et contrôlée, on utilise le plus souvent des lignes/chaînes continues dans lesquelles les substrats défilent et subissent les étapes successives connues de traitement de surface. C'est le cas des lignes de peinture pour des bandes métalliques continues, ce qui est communément appelé « coil coating » ou des chaînes de traitement pour des plaques. Ces équipements continus ou semi-continus offrent les conditions reproductibles qui sont requises pour l'application de l'invention. Leur caractéristique commune est que le substrat à revêtir est en mouvement par rapport à des systèmes d'application fixes .
[0061] Selon un mode d'exécution préféré, avant l'étape de dépôt d'un revêtement organique sur le substrat, ce dernier subit une phase de nettoyage et/ou de prétraitement .
[0062] En particulier, l'incorporation massive de billes de verre par mélange dans les revêtements organiques n'est pas évidente à obtenir. En effet, au-delà d'un certain pourcentage de billes, la viscosité du liquide bi-phasique augmente de façon drastique et rend le dépôt de revêtement très difficile à contrôler.
[0063] Encore selon un mode d'exécution préféré, l'incorporation des billes de verre se fait par la technique de projection qui ne présente pas les limitations précitées .
[0064] La technique de projection appliquée peut être réalisée par plusieurs moyens, le but étant de fournir suffisamment d'énergie aux billes pour qu'elles pénètrent entièrement et de manière homogène dans la masse du revêtement organique, ce qui n'est pas le cas avec la technique qui utilise un rouleau applicateur (EP 1 144 773) .
[0065] Le système de projection doit être capable de conférer aux microbilles une vitesse de préférence au moins égale à 10 m/s à la sortie du système de projection, de façon à ce que, grâce à leur énergie cinétique, les particules soient bien entièrement immergées dans la phase liquide. Cette propriété dépend également de la granulométrie des billes et des autres conditions de projection (direction d'impact, position après la station de peinture, substrat horizontal ou vertical, etc.).
[0066] Une autre technique de projection s'applique au cas où, juste après le dépôt de la phase liquide, le substrat en mouvement se trouve en configuration horizontale. On peut créer dans ce cas un rideau de particules qui tombent par gravité, sont introduites dans la surface phase organique et s'y incorporent soit par gravité (sédimentation) , soit par effet de tension superficielle (mouillage par la phase liquide) . Dans ce cas, les particules sont avantageusement :
- de densité supérieure à celle de la phase organique ; - fortement mouillées par la phase organique (après traitement de surface des particules si requis) .
[0067] La projection peut également être réalisée par voie pneumatique, c'est-à-dire par transport au moyen d'un flux de gaz tel que l'air par exemple, par utilisation de turbine, de manière électrostatique ou mécaniquement, par exemple via un rouleau ou une lame qui porte et presse les microbilles dans le revêtement organique liquide mais n'est pas mouillé par celui-ci.
[0068] Le système de projection est choisi en fonction de la forme du substrat. Pour un substrat sous forme plane, comme une bande mobile, plusieurs systèmes de projection fonctionnent en parallèle et sont situés dans un plan légèrement incliné par rapport à la direction de déplacement de la bande à l'endroit de l'impact. Un cas particulier est celui d'un nombre important de systèmes d'injections projetant chacun sur une largeur limitée de bande de façon à assurer une grande homogénéité de répartition des microbilles dans la phase liquide. Pour un substrat sous forme allongée, plusieurs systèmes de projection fonctionnent en parallèle et entourent le substrat à recouvrir.
[0069] L' incorporation des microbilles dans le revêtement organique est massive, la teneur en microbilles dans le revêtement étant de préférence supérieure à 25% en volume. Au-delà de 50% en volume, l'incorporation des microbilles dans le revêtement pourrait ne plus être homogène .
[0070] Avantageusement, la teneur en billes dans le revêtement organique est de préférence comprise entre 25 et 50%.
[0071] Il est connu que le verre est un matériau inerte, propriété des plus intéressantes par rapport aux agressions chimiques. Par contre, cette propriété représente une limitation pour leur insertion intégrale dans une matrice organique comme les peintures.
[0072] Aussi, selon un mode d'exécution préféré de l'invention, les microbilles de verre sont traitées en surface, avant utilisation, par fonctionnalisation pour garantir une incorporation plus efficace dans le revêtement organique. Les traitements de surface comportent des méthodes de fonctionnalisation assurant d'un côté une liaison forte avec le verre et terminées de l'autre côté par un radical qui se lie fortement à la matrice organique. L'utilisation des silanes, ou encore du T1O2, pour la fonctionnalisation sont des options avantageuses. Cette solution permet aux microbilles de faire corps avec la matrice organique et par là d'en renforcer les propriétés mécaniques.
[0073] Selon encore un mode d'exécution préféré, après la projection de microbilles, une étape supplémentaire de séchage et/ou de cuisson du revêtement est effectuée.
[0074] Les revêtements ainsi produits sont de préférence utilisés sous forme de tôle métallique revêtue ou peinte dans les domaines de la construction (toiture, bardage) , de l'électroménager (carrosseries de frigo, four, etc.) et de l'industrie automobile.
[0075] Aussi, selon un mode d'exécution préféré de l'invention, les revêtements sont utilisés sous forme de revêtement de sol à haute durabilité.
[0076] EXEMPLE
Projection de microbilles de verre dans les revêtements déposés sur un substrat métallique en mouvement (coil coating)
La bande métallique se déplace sur des rouleaux à travers les étapes successives de la mise en peinture : nettoyage et préparation de surface, dépôt et cuisson du primer puis dépôt de la couche finale sur une ou deux faces (top coat) . On projette sur la bande métallique revêtue en continu dans la couche finale de peinture encore liquide, d'épaisseur 30 ym, des microbilles de verre de taille comprise entre 5 et 15 ym, soit de 0,15 à 0,5 fois l'épaisseur de la couche de peinture. Une fois la peinture séchée, ces microbilles ne sont pas visibles. La teneur de billes de verre dans le revêtement est de l'ordre de 30-50%. Les microbilles n'ayant pas réagi sont récoltées et recyclées. Ainsi, par exemple, les particules qui n'ont pas été introduites dans le revêtement sont extraites de la zone de travail par aspiration. Elles sont ensuite séparées du gaz porteur par une technique de filtration connue (cyclone, filtre à régénération, etc.) . Il est ainsi possible de les recycler et d'assurer une atmosphère propre dans les environs de la zone de projection.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de revêtement d'un substrat en mouvement comprenant successivement :
- un dépôt au moins partiellement continu d'un revêtement organique liquide sur le substrat ;
- une projection au moins partiellement continue de microparticules inorganiques non métalliques de taille comprise entre 1 et 100 ym, de manière à réaliser une incorporation essentiellement homogène desdites microparticules inorganiques dans la masse de revêtement organique encore en phase liquide, avec une teneur en microparticules inorganiques dans le revêtement comprise entre 5% et 50% en volume.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les microparticules sont projetées avec une vitesse au moins égale à 10 m/s.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat est composé d'un matériau métallique, synthétique, de papier, d'origine minérale ou d'origine végétale.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les microparticules ont une forme généralement sphérique tout en pouvant présenter des arêtes et aspects angulaires .
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les microparticules sont composées de verre, silicates, talc, céramique, silice, alumine ou d'un mélange approprié de ces composants.
6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les microparticules ont une taille comprise entre
5 à 50 ym.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les microparticules ont une taille comprise entre 5 à 15 ym.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les microparticules ont subi une fonctionnalisation en surface avant utilisation, au moyen de composés à base de silane ou dioxyde de titane, ladite fonctionnalisation étant adaptée au couplage avec différents types de base pour le revêtement organique, lesdits composés de fonctionnalisation étant d'une part liés fortement à la microparticule et présentant d'autre part un radical qui se lie fortement au revêtement.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les composés à base de silane sont des silanes à fonction époxycyclohexyl et glycidoxy dans le cas d'un revêtement à base époxy, des silanes à fonction isocyanate ou aminé et alkanolamine dans le cas d'un revêtement à base polyuréthane, des silanes silylsulfonylazides dans le cas d'un revêtement à base polyéthylène et des aminoalkylsilanes dans le cas d'un revêtement à base de chlorure de polyvinyle.
10. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la projection est réalisée par voie pneumatique, par utilisation de turbine, de manière électrostatique ou mécaniquement .
11. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le substrat en mouvement est en configuration horizontale et la projection est réalisée en créant un rideau de particules tombant par gravité, les microparticules étant introduites dans la phase organique liquide et s'y incorporant soit par sédimentation, soit par effet de tension superficielle ou mouillage.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, avant le dépôt du revêtement organique sur le substrat, le substrat subit une phase de nettoyage et/ou de prétraitement .
13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après la projection de microparticules, une étape supplémentaire de séchage et/ou cuisson du revêtement est effectuée.
14. Substrat revêtu présentant un revêtement organique avec des microparticules inorganiques non métalliques incorporées dans la masse du revêtement, caractérisé en ce que la teneur en microparticules inorganiques dans le revêtement organique est comprise entre 5% et 50% en volume et en ce que la taille des microparticules est comprise entre 1 et 100 ym.
15. Utilisation du substrat revêtu selon la revendication 14 sous forme de tôle métallique revêtue ou peinte dans les domaines de la construction, de l'électroménager et de l'industrie automobile.
16. Utilisation du substrat revêtu selon la revendication 14 sous forme de revêtement de sol à haute durabilité .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110263003A (zh) * 2016-07-21 2019-09-20 北京源创云网络科技有限公司 项目文件存证方法及终端设备

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904560A (en) 1971-10-12 1975-09-09 Minnesota Mining & Mfg Mark-resistant glare-free paint composition
EP0296976A1 (fr) 1987-06-26 1988-12-28 Societe Francaise Bitumastic Societe Anonyme : Revêtement décoratif coloré et résistant à l'usure, à base de résine époxydique, pour sols et panneaux, et son procédé de réalisation
JPH07292849A (ja) 1994-04-26 1995-11-07 Toshinori Oguro 建材用装飾基板の表面透明膜の製造方法
WO1997016754A1 (fr) 1995-11-03 1997-05-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Article a surface lisse revetu de microspheres de verre a faible indice de refraction, et son procede de preparation
WO2000071834A2 (fr) * 1999-05-26 2000-11-30 Basf Corporation Charge de bardeaux metalliques de couverture et procede de fabrication associe
JP2003213896A (ja) 2002-01-25 2003-07-30 Yamaha Livingtec Corp 浴室用床材
KR20030082108A (ko) 2002-04-16 2003-10-22 현대자동차주식회사 자동차용 도료 조성물
US6649682B1 (en) 1998-12-22 2003-11-18 Conforma Clad, Inc Process for making wear-resistant coatings
US20080063844A1 (en) * 2001-06-29 2008-03-13 Mannington Mills, Inc. Surface coverings containing aluminum oxide
CN101709193A (zh) 2009-12-11 2010-05-19 中国建筑材料科学研究总院 水性丙烯酸类防水隔热涂料
KR101012876B1 (ko) 2010-07-15 2011-02-08 김보석 고휘도 차선도색장치

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3904560A (en) 1971-10-12 1975-09-09 Minnesota Mining & Mfg Mark-resistant glare-free paint composition
EP0296976A1 (fr) 1987-06-26 1988-12-28 Societe Francaise Bitumastic Societe Anonyme : Revêtement décoratif coloré et résistant à l'usure, à base de résine époxydique, pour sols et panneaux, et son procédé de réalisation
JPH07292849A (ja) 1994-04-26 1995-11-07 Toshinori Oguro 建材用装飾基板の表面透明膜の製造方法
WO1997016754A1 (fr) 1995-11-03 1997-05-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Article a surface lisse revetu de microspheres de verre a faible indice de refraction, et son procede de preparation
US6649682B1 (en) 1998-12-22 2003-11-18 Conforma Clad, Inc Process for making wear-resistant coatings
WO2000071834A2 (fr) * 1999-05-26 2000-11-30 Basf Corporation Charge de bardeaux metalliques de couverture et procede de fabrication associe
EP1144773A2 (fr) 1999-05-26 2001-10-17 Basf Corporation Charge de bardeaux metalliques de couverture et procede de fabrication associe
US20080063844A1 (en) * 2001-06-29 2008-03-13 Mannington Mills, Inc. Surface coverings containing aluminum oxide
JP2003213896A (ja) 2002-01-25 2003-07-30 Yamaha Livingtec Corp 浴室用床材
KR20030082108A (ko) 2002-04-16 2003-10-22 현대자동차주식회사 자동차용 도료 조성물
CN101709193A (zh) 2009-12-11 2010-05-19 中国建筑材料科学研究总院 水性丙烯酸类防水隔热涂料
KR101012876B1 (ko) 2010-07-15 2011-02-08 김보석 고휘도 차선도색장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110263003A (zh) * 2016-07-21 2019-09-20 北京源创云网络科技有限公司 项目文件存证方法及终端设备

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