[0001] La présente invention a pour objet un procédé de protection temporaire contre la
corrosion d'une pièce métallique, notamment d'une tôle métallique.
[0002] Le problème de la protection des surfaces métalliques et, plus particulièrement,
des tôles métalliques, contre la corrosion atmosphérique, est une préoccupation constante
des industriels.
[0003] En effet, après les opérations de laminage à chaud des produits plats et de laminage
à froid en vue d'en réduire l'épaisseur, on fait subir aux tôles obtenues un décapage,
puis on les stocke dans un entrepôt. Les tôles sont alors souvent exposées directement
aux agressions du milieu ambiant et se corrodent au cours du temps avant de parvenir
chez l'utilisateur.
[0004] Toute altération ou dégradation de l'état de surface des tôles métalliques perturbe
de manière importante les traitements postérieurs effectués sur les tôles, notamment
la phosphatation, l'emboutissage et le soudage.
[0005] Afin d'éviter ces inconvénients, il convient d'isoler les tôles du milieu ambiant
en les recouvrant d'un matériau étanche et résistant aux agressions du milieu ambiant.
[0006] Après décapage chimique et rinçage des produits métalliques, notamment des produits
plats tels que les tôles, ceux-ci sont traités différemment selon qu'ils sont livrés
sans traitement ultérieur ou selon qu'ils subissent différentes opérations de parachèvement
avant leur livraison aux utilisateurs.
[0007] Dans le premier cas, il convient de conférer une protection d'une durée minimale
de trois mois. Un procédé connu pour protéger les tôles métalliques contre la corrosion
pendant une durée d'au moins trois mois consiste à appliquer sur les tôles préalablement
décapées et séchées un film formé d'une huile, par trempage des tôles dans un bain
d'huile af in de leur conférer un revêtement gras d'une densité surfacique de l'ordre
de 1 à 3 g/m².
[0008] Dans le second cas, les produits préalablement décapés sont tout d'abord protégés
pour une durée de l'ordre de quelques jours par des inhibiteurs de corrosion, tels
que des inhibiteurs de corrosion à base d'amines, par exemple le produit RC 305 commercialisé
par la société CRODA. Après les opérations de parachèvement, les produits sont protégés
plus durablement par application d'un film protecteur gras tel que décrit précédemment
ou sont livrés à l'utilisateur sans protection particulière.
[0009] Le procédé consistant à appliquer sur les produits décapés ayant éventuellement subi
des opérations de parachèvement un film gras d'huile, comporte plusieurs inconvénients
importants.
[0010] En Effet, l'utilisateur doit avant toute utilisation, par exemple la mise en peinture,
l'émaillage ou la galvanisation, dégraisser longuement les surfaces desdits produits
afin d'éviter une pollution inutile des outils (cisaille, refendeuse) et des installations,
et de permettre l'adhérence des revêtements.
[0011] En outre, ces films gras polluent les bains de nettoyage qui doivent donc être fréquemment
renouvelés.
[0012] Ainsi, pour s'affranchir des problèmes inhérents à la présence du film protecteur
gras sur les produits métalliques décapés et notamment sur les tôles, on peut choisir
soit de ne pas protéger les produits, soit d'utiliser des produits classiques contre
la corrosion mais présentant une résistance à la corrosion limitée dans le temps,
de l'ordre de quelques jours.
[0013] Au-delà de cette durée, le phénomène de corrosion apparaît et dégrade très rapidement
les produits décapés.
[0014] La présente invention a donc pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur
en proposant un procédé qui permet de protéger de manière efficace contre la corrosion
des pièces métalliques, notamment des tôles métalliques, et de s'affranchir des opérations
de nettoyage desdits produits avant leur utilisation.
[0015] La présente invention a ainsi pour objet un procédé de protection temporaire contre
la corrosion d'une pièce métallique décapée, notamment d'une tôle, caractérisé en
ce qu'il comprend les étapes consistant à :
- appliquer sur une partie au moins de ladite pièce métallique une émulsion obtenue
par dispersion dans de l'eau de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant
de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins
un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion,
- sécher ladite pièce métallique revêtue jusqu'à obtention d'un film sec.
[0016] L'huile contenue dans la phase huileuse de l'émulsion peut être constituée d'une
huile végétale ou animale.
[0017] Avantageusement, l'huile minérale de la phase huileuse est une huile de type paraffinique.
[0018] On préfère utiliser comme agent tensioactif de la phase huileuse un tensioactif de
type polyoxyéthylénique.
[0019] On utilise avantageusement comme inhibiteur de corrosion de la phase huileuse, un
acide carboxylique, un alkyl-sulfonate de baryum ou de sodium ou un sel d'amine et
d'acide gras.
[0020] Avantageusement, l'émulsion aqueuse est appliquée par pulvérisation.
[0021] Avantageusement, le procédé comprend les étapes consistant à :
- sécher ladite pièce métallique en la chauffant à une température comprise entre 30°C
et 90°C pendant une durée comprise entre 2 et 20 secondes,
- appliquer sur une partie au moins de ladite pièce métallique une émulsion obtenue
par dispersion dans de l'eau de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant
de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins
un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion,
- sécher ladite pièce métallique revêtue jusqu'à obtention d'un film sec, de préférence
en chauffant ladite pièce métallique à une température comprise entre 70 et 100°C
pendant une durée comprise entre 2 et 20 secondes.
[0022] L'opération de séchage préalable favorise la réactivité de la tôle ainsi que les
mécanismes d'accrochage du produit qui sera appliqué ultérieurement sur ladite tôle.
[0023] Un exemple préféré de phase huileuse utilisée dans l'émulsion aqueuse est constitué
par le produit commercialisé sous la dénomination PREVOX 6767
R par HENKEL.
[0024] Un autre exemple est le produit commercialisé sous la dénomination 112 STS
R par QUAKER.
[0025] La pièce métallique est de préférence une tôle métallique, le film sec étant formé
sur une face au moins de ladite tôle.
[0026] L'invention a également pour objet une tôle métallique revêtue d'un film sec de protection
contre la corrosion obtenue par le procédé selon l'invention, caractérisée en ce que
le film sec comprend de 300 à 800 mg/m² de produit déposé obtenu à partir de l'émulsion
appliquée, la quantité de produit étant déterminée par dosage chimique de l'agent
tensioactif selon la norme NFT 73258.
[0027] L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants se rapportant à une
tôle d'acier préalablement décapée et mise en oeuvre sur une ligne de traitement,
par exemple à partir d'une tôle laminée à chaud, et à la figure unique représentant
l'évolution de la corrosion au cours du temps d'une tôle non traitée, d'une tôle traitée
au moyen d'un inhibiteur de corrosion classique et de tôles traitées selon le procédé
de l'invention.
[0028] La tôle d'acier est d'abord décapée par un décapage dans les bains acides, par exemple
dans l'acide chlorhydrique, afin d'éliminer les substances chimiques, comme les oxydes
de fer constituant la calamine, adhérentes à la surface de la tôle et qui gêneraient
l'application ultérieure d'un revêtement. Ensuite la tôle est immergée dans les bacs
d'eau de rinçage pour enlever toute trace d'acide.
[0029] On applique alors par pulvérisation sur la tôle l'émulsion selon l'invention.
[0030] Afin de déterminer l'efficacité de protection du film sec protecteur à la surface
de la tôle, on effectue un dosage chimique du film conformément à la norme NFT 73258
relative à la détermination des agents tensioactifs et détergents.
[0031] Suivant la norme précitée, on prélève le produit constituant le film sur une surface
déterminée égale à S (m²) de la tôle par lavage au chloroforme. On recueille le prélèvement
dans une fiole jaugée de 200 ml à laquelle on ajoute 10 ml d'eau.
[0032] On effectue alors un dosage volumétrique du prélèvement à l'aide d'un indicateur
mixte, l'hyamine, la solution d'hyamine étant titrée à 0,004 mol/l jusqu'à ce que
la couleur rose vire au bleu. En désignant par V le volume d'hyamine versé (ml) et
par S la surface de prélèvement, la quantité en teneur d'agent tensioactif présent
à la surface de la tôle a pour valeur :

ce qui correspond à une teneur d'agent tensioactif de y g/m².
EXEMPLE 1
[0033] La tôle décapée à l'acide chlorhydrique et rincée est chauffée à une température
de 60°C en vue de la sécher, en utilisant des sécheurs à air chaud.
[0034] Après le séchage, on pulvérise sur une face de la tôle d'acier décapée une émulsion
aqueuse contenant 5% en volume d' une phase huileuse constituée par le produit commercialisé
sous la dénomination PREVOX 6767
R par HENKEL.
[0035] La pulvérisation est effectuée au moyen de buses d'aspersion classiques de type "VEEJET"
avec un angle d'ouverture de 65° qui permet de couvrir un carré de 25 cm de coté sur
substrat placé à 20 cm de la buse.
[0036] Le produit étant ainsi réparti sur la face de la tôle, on procède au chauffage de
la tôle revêtue à une température de 90°C au moyen de sécheurs à air chaud disposés
de manière appropriée.
[0037] On forme ainsi un film sec et mince à la surface de la tôle d'acier décapée permettant
de protéger celle-ci contre la corrosion pendant une durée minimale de trois mois.
[0038] La tôle revêtue est ensuite bobinée et placée dans une halle de stockage.
[0039] Les bobines peuvent être directement livrées aux utilisateurs sans recevoir de traitement
particulier, ceux-ci disposant alors d'un délai de trois mois pour procéder à la transformation
de la tôle en toute sécurité vis-à-vis de la corrosion.
[0040] Des essais de mise en peinture ont été réalisés à partir de prélèvements issus de
telles bobines directement sur la tôle revêtue de son film sec anticorrosion, d'une
part avec un apprêt de type polyuréthane et d'autre part, avec une peinture poudre
de type polyester.
[0041] Les tests d'adhérence du revêtement de peinture (quadrillage, test dit "du chevron")
ont permis de montrér que l'aptitude à la mise en peinture de ladite tôle non dégraissée,
c'est-à-dire non débarrassée de son film sec, est aussi bonne que celle de la tôle
nue.
[0042] Il en est de même pour la galvanisation au trempé à chaud et l'émaillage par pulvérisation
électrostatique.
[0043] Un simple dégraissage est suffisant pour éliminer toute trace de produit à la surface
de la tôle et les utilisateurs sont également assurés de ne pas polluer leurs installations.
[0044] En outre, les bobines peuvent être déroulées pour procéder au parachèvement des tôles
et être éventuellement refendues avant d'être livrées aux utilisateurs.
[0045] Le dosage du film sec déposé conformément à la méthode ci-dessus décrite a donné
les valeurs suivantes :


ce qui correspond à une quantité d'agent tensioactif de 50 µeq/m², soit une teneur
de l'ordre de 0,5 g/m².
EXEMPLE 2
[0046] La tôle est préalablement décapée comme décrit précédemment à l'exemple 1, rincée
puis séchée à l'aide de sécheurs à air chaud par chauffage à une température égale
à 60°C pour favoriser la réactivité de la tôle ainsi que les mécanismes d'accrochage
du produit.
[0047] On pulvérise alors sur une face de la tôle d'acier décapée et séchée une émulsion
aqueuse contenant 5% en volume d'une phase huileuse constituée par le produit commercialisé
sous la dénomination 112 STS
R par QUAKER.
[0048] La pulvérisation est effectuée au moyen de buses d'aspersion classiques de type "VEEJET"
avec un angle d'ouverture de 65° qui permet de couvrir un carré de 25 cm de coté sur
un substrat placé à 20 cm de la buse.
[0049] Après avoir réparti le produit sur la surface de la tôle, on chauffe celle-ci au
moyen de sécheurs à air chaud à une température de 90°C afin de la sécher et donc
de favoriser l'évaporation de l'eau présente à sa surface.
[0050] On dose alors de manière volumétrique le prélèvement à l'aide d'une solution titrée
d'hyamine à 0,004 mol/l comme décrit précédemment.
[0051] Le dosage du film sec déposé conformément à la méthode ci-dessus décrite a donné
les valeurs suivantes :


ce qui correspond à une quantité d'agent tensioactif de 45 µeq/m², soit une teneur
de l'ordre de 0,5 g/m².
[0052] La tôle ainsi protégée contre la corrosion pour une durée d'au moins trois mois peut
alors être directement livrée à l'utilisateur ou subir un parachèvement comme expliqué
pour l'exemple 1.
[0053] La Demanderesse s'est aperçue de manière tout-à-fait inattendue que le film protecteur
de la tôle n'altérait pas l'aptitude de celle-ci aux traitements ultérieurs, tels
que la phosphatation et la mise en peinture.
[0054] Les résultats de l'essai décrit ci-après permettent de mettre en évidence d'une manière
significative les propriétés des tôles revêtues par le procédé de l'invention.
ESSAI
[0055] L'essai est réalisé sur des éprouvettes de tôles d'acier de dimensions 50 x 100 mm
qui ont été décapées dans une solution d'acide chlorhydrique, les concentrations en
acidité libre et en chlorures ferreux étant respectivement égales à 80 g/l et 90 g/l,
à une température de 85°C.
[0056] Après le décapage, les éprouvettes sont ensuite rincées dans deux bacs successifs
d'eau puis séchées par rotation des éprouvettes.
[0057] On pulvérise ensuite sur une première partie des éprouvettes une émulsion aqueuse
contenant 3% en volume de phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous
la dénomination PREVOX 6767
R par HENKEL(1).
[0058] On pulvérise sur une deuxième partie des éprouvettes une émulsion aqueuse contenant
3% en volume de phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous la dénomination
112 STS
R par QUAKER(2).
[0059] On pulvérise également sur une troisième partie des éprouvettes une émulsion aqueuse
contenant 3% en volume de phase huileuse constituée par le produit commercialisé sous
la dénomination RC 305
R par CRODA CHEMICALS (3). Ce produit, connu pour ses propriétés anticorrosion, est
constitué essentiellement d'amines.
[0060] Une éprouvette n'ayant subi aucun traitement contre la corrosion sert d'échantillon
témoin(4).
[0061] Toutes les éprouvettes sont séchées à l'aide de sécheurs à air chaud dont la température
est également de 90°C.
[0062] Les éprouvettes sont alors exposées aux conditions atmosphériques dans une halle
de stockage à une température de l'ordre de 30°C et une humidité relative de l'ordre
de 70%.
[0063] Pendant plusieurs jours on observe les différentes éprouvettes en prenant en compte
l'aspect de la corrosion en fonction du temps. L'aspect de la corrosion est relevé
sur une échelle de cotation allant de 1 à 4, le coefficient 1 étant attribué à une
éprouvette sur laquelle les premières piqûres apparaissent, le coefficient 4 correspondant
à toute la surface corrodée.
[0064] La courbe représentée à la figure annexée représente l'évolution comparée de la corrosion
au cours du temps pour les quatre essais.
[0065] Les résultats des essais montrent la supériorité des produits conformes à l'invention
sur un inhibiteur de corrosion classique tel que le RC 305, le processus de dégradation
des tôles s'engageant très rapidement avec ce dernier.
[0066] Les tôles revêtues du film sec anticorrosion selon l'invention peuvent subir sans
dégraissage préalable les opérations de revêtement du type galvanisation au trempé,
mise en peinture ou émaillage, tout en bénéficiant d'une très bonne protection anticorrosion
et ceci même après une longue période de stockage. De plus, le dégraissage des tôles
reste très aisé après un stockage prolongé.
1. Procédé de protection temporaire contre la corrosion d'une pièce métallique décapée,
notamment d'une tôle, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :
- appliquer sur une partie au moins de ladite pièce métallique une émulsion obtenue
par dispersion dans de l'eau de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant
de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins
un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion,
- sécher ladite pièce métallique revêtue jusqu'à obtention d'un film sec.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'huile minérale de la phase
huileuse est une huile de type paraffinique.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent tensioactif de la
phase huileuse est un tensioactif de type polyoxyéthylénique.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'inhibiteur de corrosion
de la phase huileuse est un acide carboxylique, un alkyl-sulfonate de baryum ou de
sodium ou un sel d'amine et d'acide gras.
5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'émulsion aqueuse est appliquée
par pulvérisation.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend les
étapes consistant à :
- sécher ladite pièce métallique en la chauf fant à une température comprise entre
30°C et 90°C pendant une durée comprise entre 2 et 20 secondes,
- appliquer sur une partie au moins de ladite pièce métallique une émulsion obtenue
par dispersion dans de l'eau de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse comprenant
de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume d'au moins
un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur de corrosion,
et
- sécher ladite pièce métallique revêtue jusqu'à obtention d'un film sec.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite pièce métallique revêtue
est séchée par chauffage à une température comprise entre 70° et 100° C pendant une
durée comprise entre 2 et 20 secondes.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la phase huileuse est constituée de PREVOX 6767R distribué par HENKEL.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la
phase huileuse est constituée de 112 STSR distribué par QUAKER.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que
la pièce métallique est une tôle métallique, le film sec étant formé sur une face
au moins de ladite tôle.
11. Tôle métallique revêtue d'un film sec de protection contre la corrosion obtenue par
le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que
le film sec comprend de 300 % 800 mg/m² de produit déposé obtenu à partir de l'émulsion
appliquée selon l'une quelconque des revendications précédentes.
12. Utilisation d'une tôle métallique revêtue d'un film sec obtenu par application d'une
émulsion obtenue par dispersion dans de l'eau de 3 à 13 % en volume d'une phase huileuse
comprenant de 75 à 90 % en volume d'au moins une huile minérale, de 5 à 10 % en volume
d'au moins un agent tensioactif et de 5 à 15 % en volume d'au moins un inhibiteur
de corrosion, puis séchage de la pièce métallique pour l'application directe sur ladite
tôle d'un revêtement sans dégraissage préalable.
13. Utilisation d'une tôle selon la revendication 12 pour mise en peinture sans dégraissage
préalable.
14. Utilisation d'une tôle selon la revendication 12 pour émaillage sans dégraissage préalable.
15. Utilisation d'une tôle selon la revendication 12 pour galvanisation au trempé sans
dégraissage préalable.