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Quotidien des Usines

Aujourd'hui : Les peintures font la chasse aux cov

Publié le

Les peintures industrielles se déclinent désormais en trois genres : solvantées, aqueuses ou poudres. Une diversification indispensable pour répondre à la directive européenne.

La peinture à l'huile ne fait plus recette ! A Pollutec, cet automne, c'est Typhon, une peinture à l'eau pour marquage routier, qui a remporté le deuxième prix écoproduit. Une peinture écologique, mais surtout en accord avec la réglementation. Car, au 1er janvier 2001, sera mise en place la directive européenne sur les composés organiques volatils (COV), qui doit abaisser les émissions de 57 % entre 1990 et 2010. Or, les peintures, qui renferment généralement une grande part de solvants organiques, sont concernées au premier chef.

L'automobile pionnière

En effet, une peinture industrielle est composée de trois éléments principaux : le liant (le polymère) assure la cohésion du film et l'adhérence au support ; les pigments donnent la couleur et l'opacité de la peinture ; l'agent de transport permet l'application de la peinture. Or ce dernier est traditionnellement un solvant organique très volatil, qui solubi- lise les polymères, donne un film très fin et s'évapore sous forme de COV. Pour limiter l'utilisation de ces solvants, les fabricants de peintures ont trois solutions : augmenter le pourcentage d'extraits secs, remplacer le solvant organique par de l'eau, ou utiliser la peinture sous la forme de poudre. La nature chimique des liants et des pigments reste la même, seuls quelques substituants sont modifiés pour stabiliser la peinture dans l'eau ou dans l'air. " Ces techniques sont connues depuis plus de vingt ans. Mais elles ont été perfectionnées et répondent aujourd'hui aux plus hauts critères d'exigences ", affirme Michel Joly, directeur des affaires techniques et réglementaires à la Fédération des industries des peintures, encres, couleurs, colles et adhésifs (Fipec). " D'énormes progrès ont été réalisés ces cinq dernières années, en particulier sur la formulation ", confirme Jean-Marie Schwob, directeur de recherche chez Rhodia. " Par exemple, les polyuréthannes, des polymères que l'on avait du mal à optimiser en phase aqueuse, ont maintenant des qualités très proches de leurs équivalents solvantés. " Pour tous, les contraintes législatives et la prise de conscience des consommateurs, en Scandinavie, en Allemagne et aux Etats-Unis notamment, ont dopé la recherche et poussé les industriels à opter pour ces peintures " propres ". Autre moteur : l'industrie de l'automobile, pionnière dans l'application de ces nouveaux produits. Que ce soit Toyota et sa nouvelle technique d'application de peinture aqueuse au Japon, PSA et l'unité de peinture hydrodiluable du site de Poissy, ou encore l'application de peinture poudre sur la Smart, les exemples ne manquent pas. Au total, les installations de peintures poudres augmentent de 10 % par an dans ce secteur.

100 % de produit utile

En France, pourtant, de nombreux industriels persistent à utiliser les peintures conventionnelles. La grande facilité d'utilisation, la qualité des finitions " solvants " sont encore des arguments de poids. De fait, certains obstacles liés aux poudres et aux peintures aqueuses n'ont pas été totalement surmontés. En tête : leur prix. L'investissement nécessaire pour adapter les cabines et les applicateurs a de quoi faire hésiter. D'autant que les produits sont eux-mêmes plus chers que les peintures traditionnelles. Pour les peintures hydrosolubles, le surcoût à l'achat est de l'ordre de 10 à 15 %, et pour les poudres, de 30 à 40 %. Les aides publiques peuvent cependant soulager les entrepreneurs. L'Ademe propose des subventions couvrant entre 15 et 30 % des coûts pour les grandes entreprises, et entre 25 et 40 % pour les PME. Quant au surcoût des poudres, " il est largement compensé par la possibilité de récupérer la poudre, sans compter que l'on travaille à 100 % d'extraits secs, donc à 100 % de produit utile, dans lequel rien ne s'évapore ", affirme Guy Gourlain, directeur industriel de Sancen, un fabricant de meubles métalliques de l'Aisne. Il reste les imperfections reprochées aux peintures aqueuses et aux poudres. Si les progrès de la formulation ont permis à toutes les chimies d'être représentées avec succès dans ces deux systèmes, le séchage et les finitions laissent encore à désirer, au goût des industriels. Dans le cas des composés aqueux, il est nécessaire d'ajouter au polymère des fonctions qui le rendent soluble dans l'eau, mais modifient aussi le tendu de la peinture, sa couleur, sa brillance. De même, certains effets sont difficiles à obtenir avec les poudres, qui demandent, en plus, une épaisseur de peinture au minimum de 60 microns, contre 30 microns environ avec une peinture solvant. Enfin, ces systèmes ne sont pas adaptés à tous les supports : pour faire adhérer une peinture poudre à une surface, il faut un champ électrique. D'où l'importance de la conductivité du matériau. Optimale dans le cas d'un métal, elle devient plus problématique pour un plastique ou pour le bois, matériau vivant et hydrophile.

La réticulation sous UV

Pour ces supports résistant également mal aux hautes températures, l'un des procédés les plus intéressants concerne les méthodes de séchage à basse température : la réticulation sous UV ou sous faisceau d'électrons. Lors de ce phénomène, ce n'est plus la chaleur qui provoque la polymérisation de la peinture, mais les ultraviolets ou les élec- trons. Pour ce faire, il est nécessaire d'introduire dans le polymère des centres actifs radicalaires (acryliques) ou cationiques (époxydes, éthers de vinyle), véritables initiateurs de la réaction chimique. Idéales en théorie, ces méthodes rencontrent encore quelques difficultés. L'utilisation d'ultraviolets limite les applications à des pièces de forme simple où toute la surface est accessible à la lumière. De plus, la réactivité des peintures les rend sensibles à de nombreux facteurs extérieurs, ce qui complique le stockage. Les réactifs cationiques sont ainsi affectés par l'humidité, et les centres actifs radicalaires sont inhibés par l'oxygène. Un dernier point pose problème pour la réticulation sous UV : l'épaisseur. Si la pellicule déposée est épaisse, la réticulation risque de n'avoir lieu que sur une couche superficielle de peinture. Résultat : une peinture sèche au toucher, mais fragile aux sollicitations mécaniques. Un détail particulièrement gênant pour les poudres photoréticulables, qui perdent ainsi une part de leur adhérence au support. Ces défauts n'empêchent pas les groupes comme DuPont ou Akzo Nobel de miser sur les poudres photoréticulables et d'investir dans leur développement. Reste à maîtriser l'épaisseur. Mais, selon Jean-Marie Schwob, chez Rhodia, " on devrait avoir abouti avant dix ans ". Pour lui, les solutions d'avenir passent par des systèmes mixtes, comme les poudres en solution aqueuse ou les séchages, qui combinent une première phase de fusion classique, suivie d'une réticulation sous UV, permettant un contrôle plus fin du processus.

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