<Desc/Clms Page number 1>
Compositions à base de microsphères et de charges.
DESCRIPTION
La présente invention se rapporte à des compositions contenant des microsphères organiques et une ou plusieurs charges (ou pigments) à l'état de poudres, substantiellement dépourvues d'agglomérats. Elle s'étend à un procédé d'obtention de telles compositions.
Les microsphères organiques sont des sphères creuses qui sont constituées à partir d'une matière thermoplastique contenant un agent d'expansion thermo-activable. Les microsphères formées lors de l'expansion par activation thermique dudit agent d'expansion sont largement utilisées à titre de produits présentant des caractéristiques de très faible poids spécifique apparent et présentant des propriétés améliorées de fluidité des poudres.
Les microsphères organiques sont habituellement préparées en phase aqueuse par polymérisation en suspension d'un monomère ou d'un mélange de monomères à l'état liquide contenant un agent d'expansion à l'état condensé qui sont dispersés dans ladite phase aqueuse, laquelle phase aqueuse contient en outre un agent dispersant et un initiateur de polymérisation pour lesdits monomères.
La plupart des applications des microsphères requièrent que la phase aqueuse soit ensuite écartée afin de pouvoir disposer de microsphères sèches présentant une fluidité acceptable.
Cette séparation de la phase aqueuse et des microsphères est un problème connu de longue date, mais qui n'a toutefois pas encore trouvé une solution adéquate.
Dans le brevet US 5180752, on décrit des microsphères organiques qui ont été mélangées, afin d'éviter l'agglomération lors du séchage et, plus tard, lors de l'expansion, avec un agent de traitement dit à effet de barrière superficielle, en particulier avec des charges et/ou des pigments habituellement utilisés dans des compositions ou matrices polymériques, telles que les peintures, les colles, les agents de scellement etc. Les microsphères sont mises en oeuvre en mélangeant et en séchant les microsphères non expansées avec la charge ou le pigment.
Elles subissent ensuite une expansion en présence de la charge.
Des valeurs correspondant à moins de 0,1% en poids de produits retenus sur un tamis de 100"mesh" (ce qui correspond à une valeur de maille de 149 micromètres) sont citées. Ces valeurs de granulométrie sont beaucoup trop grossières pour de nombreuses applications.
D'une manière générale, le recours à une technique spécifique
<Desc/Clms Page number 2>
consistant à éliminer les agglomérats notamment par tamisage n'est pas non plus envisageable par suite de la faible masse spécifique des matières à traiter, de la présence de poussières et à cause de phénomènes électrostatiques entraînant des floculations.
La demande de brevet GB 1450012 décrit ces inconvénients et propose de mélanger des microsphères expansées sous forme humide avec un adhésif soluble dans l'eau ou dispersible dans l'eau en formant une pâte. On y ajoute alors un matériau en poudre jusqu'à rétablissement d'une forme sèche. Selon les exemples, des valeurs de l'ordre de la centaine de micromètres (la valeur la plus basse est une plage débutant à 110 micromètres) sont citées. En fait, la technique utilisée, en particulier par suite de la présence d'une matière adhésive pour former une pâte à laquelle on ajoute ensuite une poudre pour désintégrer ou désagréger la pâte, conduit nécessairement à des agglomérats relativement grossiers.
Par voie de conséquence, il est très souhaitable de pouvoir disposer de compositions en poudre contenant des microsphères et des charges substantiellement dépourvues d'agglomérats. De telles compositions exemptes d'agglomérats devraient permettre par exemple de préparer des revêtements présentant un aspect totalement lisse et dépourvus de défauts de surface tels que la piqûre.
L'invention vise à fournir une composition contenant des microsphères organiques et une ou plusieurs charges (ou pigments) à l'état de poudres et un procédé pour la préparation de cette composition, en évitant les inconvénients de l'état de la technique précité.
On vise tout particulièrement à obtenir des compositions essentiellement dépourvues d'agglomérats, lesdites compositions pouvant, par voie de conséquence, être subséquemment tamisées sans difficultés, même lorsqu'on utilise un tamis dont la maille est bien inférieure à 100 micromètres.
Il est apparu qu'une des raisons probables pour laquelle des compositions à base de microsphères et de charges ou de pigments répondant aux exigences du marché, ne peuvent pas être facilement obtenues réside dans le choix des techniques et paramètres opératoires utilisés.
Selon l'invention, une composition de ce type essentiellement dépourvue d'agglomérats est constituée d'un mélange d'une charge et de microsphères expansées préalablement au mélange.
<Desc/Clms Page number 3>
Selon la présente invention, la composition doit contenir un rapport pondéral bien défini de charges et de microsphères. Il apparaît clairement des exemples de réalisation qui suivent la présente description, que pour tout couple"charges-microsphères", il existe un rapport pondéral précis de charges et de microsphères qui correspond à un minimum de formation d'agglomérats lors des opérations ultérieures de tamisage.
Ce rapport pondéral peut être différent d'un couple"chargesmicrosphères"à un autre, mais peut toutefois être très aisément déterminé par quelques mesures très simples qui conduisent nécessairement à la définition de ce rapport pondéral. Il suffit en effet de reporter sur un graphique, en absice, le rapport pondéral des constituants (charges-microsphères) et en ordonnée, le pourcentage en poids de la fraction passante lors du tamisage de ladite composition sur un tamis possédant une ouverture de maille appropriée, telle que, par exemple, de 50 micromètres.
Le rapport pondéral correspondant à un minimum de formation d'agglomérats lors du tamisage apparaît immédiatement sur ce graphique comme un maximum de la courbe que l'on peut tracer en reliant les points correspondants aux essais réalisés.
On notera également que pour un couple donné de charges et de microsphères, la composition exacte correspondant au maximum de la fraction passante peut être différente en fonction de l'ouverture de maille du tamis ou encore de la technique de tamisage mise en oeuvre.
Dans ces conditions, il est clair que la détermination de la composition dont le rapport pondéral des constituants correspond au minimum de formation d'agglomérats lors d'un tamisage selon des paramètres opératoires précis doit se faire dans les mêmes conditions.
L'invention repose en fait sur la découverte surprenante de l'existence de ce maximum et sur l'exploitation qu'il est possible d'en faire pour la préparation de compositions contenant des microsphères organiques et une ou plusieurs charges à l'état de poudres, substantiellement dépourvues d'agglomérats.
Il est particulièrement surprenant qu'un tel mélange puisse s'avérer avantageux. Les problèmes de ségrégation sont en effet bien connus dans des mélanges de poudres dont les constituants présentent des densités ou des granulométries très différentes. On s'attend généralement dans ce cas à une importante ségrégation lors du transport ou de la manipulation de telles poudres.
<Desc/Clms Page number 4>
En particulier, il est assez inattendu qu'il puisse être avantageux de mélanger des constituants de densité et de granulométrie différentes avant l'opération de tamisage.
Nonobstant cet a priori négatif qui aurait dû les dissuader de s'aventurer dans ce domaine défavorable, les inventeurs ont constaté que les compositions selon la présente invention sont remarquablement stables, même après avoir été soumises à des vibrations mécaniques ou ultrasoniques.
Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, la composition a subi un tamisage afin d'éliminer les produits hors normes.
La caractéristique essentielle est le fait même qu'un tel tamisage soit aisément réalisable alors que les microsphères seules, expansées ou non, ainsi que les charges seules, sur un même tamis, forment des agglomérats qui sont très difficilement tamisables.
Les compositions particulièrement préférées selon l'invention se caractérisent par l'absence des particules grossières, c'est-à-dire essentiellement des agglomérats. En particulier, des compositions de ce type sont à raison de 99,9% en poids au moins à une dimension granulométrique inférieure à 100 micromètres, de préférence inférieure à 80 micromètres, et tout particulièrement à raison de 99,9% en poids au moins inférieures à 50 micromètres. De préférence, 99.9% en poids au moins de la composition a une dimension granulométrique supérieure à 10 micromètres.
L'invention porte également sur un procédé de préparation de ces compositions caractérisé en ce qu'on procède à un mélange de microsphères déjà expansées avec des charges (ou des pigments) suivi, de préférence, d'un tamisage visant à éliminer les compositions hors normes, afin de tirer avantage de la caractéristique précitée de la facilité de réaliser un tamisage dans ces conditions, due à l'absence d'agglomérats.
Les compositions selon l'invention conviennent pour être incorporées dans un liant en vue de former un revêtement protecteur, tel qu'une peinture, ou encore un agent de scellement. De tels agents peuvent être appliqués sous forme de liquides ou de poudres sur un substrat et subissent un durcissement par voie physique ou chimique (par exemple par réticulation) sur le substrat sur lesquels ils sont appliqués. Le liant est essentiellement un agent filmogène conférant les propriétés d'adhérence et de cohésion.
Des additifs complémentaires peuvent être incorporés à la
<Desc/Clms Page number 5>
formulation de base constituée par la composition contenant des charges et des microsphères organiques de l'invention et du liant. Il peut s'agir d'additifs de toute nature, comme par exemple des diluants, des agents de protection ou autres facilitant la mise en oeuvre, la stabilité du mélange ou l'effet de protection obtenu pour le produit commercialisé à usage de revêtement, de scellement ou d'adhésif.
Il convient de noter que le terme"charge"tel qu'il est utilisé doit s'entendre au sens large. Il inclut notamment des pigments ou d'autres matières colorantes telles que celles largement utilisées pour les formulations pour les usages indiqués. Ces charges au sens large peuvent d'ailleurs avoir d'autres propriétés avantageuses pour améliorer les propriétés des formulations en vue d'usages spécifiques.
A titre d'illustration de"charges"convenant dans ce cadre, on peut mentionner le"carbon black"ou"noir de carbone"qui agit à la fois comme pigment noir et qui est bien connu pour ses propriétés de charges de renforcement dans les élastomères. Le terme"charge"inclut donc de manière générale des matières finement divisées utilisées comme charge ou pigment inerte mais également comme agent dit d'extension ou de dilution (extender) ou de renforcement de matrice polymérique du liant.
Il peut s'agir encore d'additifs exerçant dans la matrice polymérique des fonctions magnétique, conductrice, électrique, d'inhibiteur ou de retardateur de corrosion ou de rouille etc.
Le terme charge ou pigment ne doit donc pas être considéré comme limitatif et s'applique aux produits sous forme de poudre sans implication quant à sa propriété ou fonction finale.
Les"charges"peuvent donc être aussi bien des matières minérales ou métalliques que des matières organiques et leur densité en fonction de leur nature peut varier entre 1,1 g/cm3 jusqu'à Il g/cm3 ou plus.
A titre d'exemple, on peut citer les composés tels que : la silice
EMI5.1
synthétique (d : 2 g/cm3), le sulfate de baryum (d : 4, 5 g/cm3), le carbonate de calcium (d : 2, 7 g/cm3), le talc (d : 2, 9 g/cm3), le mica (d : 2, 8 g/cm3), la silice (d : 2, 8 g/cm3), le kaolin (d : 2, 6 g/cm3), le feldspath (d : 2,6 g/cm3) etc.
La poudre d'oxyde de plomb (d : 11 g/cm3) ou de zinc (d : 7,1 g/cm3), le phosphate de chrome (d : 2,3 g/cm3) généralement utilisés comme antirouille et l'oxyde de mercure (d : 11, 1 g/cm3) utilisé comme pigment protecteur relèvent également de ce type de charges ou de pigments.
Des exemples de pigments organiques généralement considérés
<Desc/Clms Page number 6>
comme pigments à effet colorant sont le chromate de mercure orange (d : 7 g/cm3), la poudre de cuivre (d : 8 g/cm3), le dioxide de titane (d : 4 g/cm3), le chromate de plomb basique (d : 6,9 g/cm3), l'oxyde de chrome vert (d : 5, 4 g/cm3), le pigment cobalt blue (d : 4,3 g/cm3), les différentes formes d'oxyde de fer rouge-brun, noir et jaune (d : 5,2 g/cm3) et le pigment manganèse violet (d : 2,7 g/cm3)
A titre d'exemples de pigments organiques, on peut citer le diaryl yellow (d : 1,2 g/cm3), l'aniline black (d : 1, 6g/cm3), le nitraniline red (d : 1,4 g/cm3), le hansa orange (d : 1,3 g/cm3), le quinacridone violet (d :
1, 5 g/cm3) etc.
On sait que les propriétés primaires des charges ou pigments sont déterminées par la forme des particules et la distribution granulométrique de celles-ci.
La classification de la forme des particules est quelque peu arbitraire et est déterminée par les propriétés de valeur de surface.
Une classification générale s'effectue selon cinq classes principales à savoir les sphères, les cubes, les blocs, les paillettes et les fibres. La forme cristallographique est soit sphéroïdique, cubique (rhomboédrique), prismatique (tabulaire), paillette ou aciculaire.
Parmi ces classifications, la calcite et le feldspath constituent des exemples de forme cubique, la calcite, le feldspath, la silice, le sulfate de baryum de forme prismatique, kaolin, le talc et le mica de forme paillette et l'amiante et la wollastonite de forme aciculaire.
Il convient de noter que la plupart des charges peuvent contenir des particules de différentes formes. Il existe par exemple plus de 300 types cristallins pour la calcite à elle seule. Généralement, il s'agit cependant de particules tabulaires de faible surface spécifique.
Il convient de noter que les charges ou pigments sont souvent traités superficiellement à l'aide d'additifs organiques ou inorganiques en vue de modifier leurs propriétés d'adhérence, de mouillabilité, de stabilité, d'absorption de matières huileuses etc.
En ce qui concerne les microsphères utilisées, la plupart des microsphères organiques connues sont constituées d'une enveloppe thermoplastique servant d'agents d'encapsulation pour un agent d'expansion vaporisé. Les matières utilisées, le procédé pour leur production et d'autres information utiles concernant leurs propriétés et leurs utilisation sont décrites par exemple dans le brevet US 3615972 au nom de D. S. Morehouse.
<Desc/Clms Page number 7>
Les microsphères obtenues après la polymérisation sont formées par une enveloppe polymérique contenant l'agent d'expansion volatile liquéfié.
Les sphères subissent une expansion par chauffage à une température supérieure au point d'ébullition de l'agent d'expansion mais bien entendu inférieure à la température de ramollissement du polymère.
A titre d'exemple d'agent d'expansion pouvant convenir pour la production de microsphères thermoplastiques expansées, on peut utiliser des hydrocarbures tels que le n-butane, l'isobutane, l'isopentane et le néopentane ou des hydrocarbures fluorés.
L'enveloppe thermoplastique des microsphères est constituée généralement de polymères ou de copolymères dérivés de monomères à insaturation éthylénique. A titre de monomères convenant à cet effet, on peut citer le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidène, l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, les esters acryliques ou méthacryliques, le styrène ainsi que des mélanges d'au moins deux de ces monomères. Les microsphères préférées sont celles comportant une enveloppe dérivée d'un copolymère contenant de l'acrylonitrile et tout particulièrement des copolymères d'acrylonitrile et de chlorure de vinylidène et/ou de méthacrylate de méthyle et/ou de méthacrylonitrile.
A titre d'illustration, les copolymères peuvent contenir par exemple de 30 à 80% en poids d'acrylonitrile, de 0 à 70% en poids de chlorure de vinylidène et/ou de 0 à 50% en poids de méthacrylate de méthyle et/ou de méthacrylonitrile.
Des microsphères thermoplastiques expansées à sec peuvent à titre
EMI7.1
d'illustration présenter une densité comprise entre 0, 03 et 0, 10 g/cm3 et ont généralement une densité inférieure à 0, 06 g/cm3. Des techniques convenables d'expansion sont décrites par exemple dans les brevets US 4397799, US 4513106 et US 4722943 ou dans la demande de brevet EP 0348373.
Divers types d'équipements de mélange peuvent convenir selon l'invention tels que les mélangueurs à ruban ou à tambour. En principe, on aura recours à des équipements à forte valeur de cisaillement et à grande vitesse. Les paramètres d'utilisation seront choisis de manière à réaliser une homogénéité suffisante du mélange et inférieurs à ceux correspondants à une destruction des microsphères.
Un mélangeur-sécheur peut également être utilisé. Le recours à un tel mélangeur-sécheur est bien entendu une solution permettant d'éliminer une humidité résiduelle éventuelle au cours du processus de
<Desc/Clms Page number 8>
séchage.
Les différentes opérations peuvent s'effectuer par lots successifs bien que le recours à une technique continue soit plus favorable pour des raisons d'économie et de fiabilité du processus opératoire.
Le tamisage doit à nouveau s'entendre au sens large, comme l'élimination des produits hors normes et s'effectue par des techniques classiques, bien connues des spécialistes.
Dans le cas d'un tamis à mailles, le"maillage"des tamis peut résulter de l'utilisation de mailles tissées ou de micro-maillages électroformées. Le maillage peut être métallique ou réalisés à partir de polymères synthétiques.
Les rapports pondéraux des constituants du mélange mis en oeuvre peuvent varier d'environ 1 à 99% de microsphères expansées et d'environ 99 à 1% de charges ou de pigments.
La technique ne nécessite aucun apport d'additif, en particulier de matière adhésive et produit une poudre stable pouvant être aisément tamisée même à des valeurs inférieures à 50 micromètres.
L'équipement peut être constitué par un tamis vibrant, centrifuge ou à turbine (turboshifter) ou peut être encore un classificateur ou séparateur à air.
Le processus de tamisage peut être facilité par des équipements complémentaires du type brosse, brosse à air, jet d'air, mise sous vide, action mécanique ou ultra-sons.
Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois la limiter. Sauf indication contraire, les parties citées dans les exemples sont des parties en poids.
Exemple 1. Préparation de mélanges de microsphères et de charges. l. A. l. On prépare un mélange contenant 98 parties en poids de noir de carbone (ENSACO 23 MM POWDER de la société 3M Carbon) et 2 parties en poids de microsphères préexpansées dont l'enveloppe consiste en un copolymère de chlorure de vinylidène et d'acrylonitrile, ayant une dimension moyenne des particules de 20 micromètres et une densité de 0,06 g/cm3 (EXPANCEL 551 DE 20 de la société AKZO NOBEL) au moyen d'un mélangeur à ruban.
<Desc/Clms Page number 9>
1. A. 2 à l. A. 9 Selon le même mode opératoire qu'à l'exemple l. A. 1, on prépare des mélanges contenant respectivement 96,94, 92,90, 80,70, 60 et 50 parties en poids de noir de carbone et 4,6, 8,10, 20,30, 40 et 50 parties en poids de microsphères. l. B à l. G Selon le mode opératoire des exemples l. A. 1 à 1. A. 9, on prépare une série de mélanges de charges et de microsphères avec les constituants indiqués dans le tableau I.
TABLEAU l charaes microsphères
1. B Talc (MICRO-TALC A. T. 1 de la les mêmes qu'à l'exemple 1. A société NORWEGIAN TALC MINERAS A. S. ) (densité = 2,90 g/cm3) 1. C Sulfate de baryum (baryte) les mêmes qu'à l'exemple 1. A., (DIAMELIA 16 de la société mais avec une dimension
MICRONOR) (densité = 4,40 moyenne des microsphères de 12 g/crn) micromètres (EXPANCEL 551 DE
12 de la société AKZO NOBEL)
1. D Oxyde de titane (TIOFINE RL les mêmes qu'à l'exemple 1. A,
68) de la société TDF TIOFINE mais avec une densité de 0,07
3V) (densité = 4, 10 g/cm3) g/cm3 (EXPANCEL 461 DE 20 de la société AKZO NOBEL)
1. E wollastonite (TREMIN 283-010 les mêmes qu'à l'exemple 1.
D
AST de la société QUARZWERKE
GmbH) (densité = 2, 90 g/cm3) 1. F Carbonate de calcium (DURCAL 5 les mêmes qu'à l'exemple 1. D de la société OMYA S. A.) (densité = 2,70 g/cm3) 1. G poudre de zinc (ZINC DUST VM-les mêmes qu'à l'exemple 1. D
4P16 de la société VIEILLE-
MONTAGNE) (densité = 7, 10 g/cm3) l. H A titre de comparaison, on utilise également un mélange commercial de 15
<Desc/Clms Page number 10>
parties en poids de microsphères expansées en présence de 85 parties en poids de carbonate de calcium (DUALITE M6033AE de la société PIERCE & STEVENS). Cette composition est conforme à l'enseignement du brevet US
EMI10.1
5180752.
1. 1 Selon le mode opératoire des exemples l. A. 1 à 1. A. 9, on prépare encore une série de mélanges avec comme microsphères, la composition comparative de l'exemple 1. H et comme charge, du carbonate de calcium (DURCAL 5 de la société OMYA S. A.) Exemple 2 Tamisage de compositions contenant des microsphères et des charges.
On introduit en continu un des mélanges pulvérulents préparés aux exemples 1. A à 1. I sur un tamis vibrant horizontal équipé d'une brosse rotative en nylon (S-20 VORTAIR SIFTING MACHINE de la société KEK Ltd), la brosse effectuant 34 rotations par minute et évoluant au-dessus de la trame ; l'alimentation en poudre est réglée de telle sorte que le tamis soit continuellement recouvert d'une fine couche de poudre. La trame du tamis est également en nylon, possède une ouverture de maile de 50 micromètres et une surface utile de tamisage de 1520 cm2.
Après 5 minutes de vibrations et d'évolution de la brosse, on pèse la fraction passante.
Le tableau 2 indique le poids de la fraction passante mesurée pour les exemples 1. A à 1. I. A titre de comparaison, on a également effectué pour chacun des couples"charges-microsphères"des exemples 1. A à 1. G et 1. I le tamisage des charges seules et des microsphères seules (colonnes 2 et 13 du tableau 2).
<Desc/Clms Page number 11>
EMI11.1
<tb>
<tb>
TABLEAU <SEP> 2
<tb> Exemples <SEP> Charges <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> Microsphères
<tb> seules <SEP> seules
<tb> Rapport <SEP> pondéral
<tb> charge/microsphère <SEP> 100/0 <SEP> 98/2 <SEP> 96/4 <SEP> 94/6 <SEP> 92/8 <SEP> 90/10 <SEP> 80/20 <SEP> 85/15 <SEP> 70/30 <SEP> 60/40 <SEP> 50/50 <SEP> 0/100
<tb> 1. <SEP> A <SEP> 9,83 <SEP> 9,08 <SEP> 8, <SEP> 22 <SEP> 10,90 <SEP> 11, <SEP> 33 <SEP> 13,10 <SEP> 16, <SEP> 65 <SEP> 19,87 <SEP> 23, <SEP> 63 <SEP> 27, <SEP> 49 <SEP> 7,57
<tb> 1. <SEP> B <SEP> 49, <SEP> 57 <SEP> 72, <SEP> 66 <SEP> 77, <SEP> 22 <SEP> 121, <SEP> 95 <SEP> 84,90 <SEP> 107, <SEP> 08 <SEP> 127, <SEP> 75 <SEP> 106, <SEP> 65 <SEP> 50,85 <SEP> 38,02 <SEP> 7, <SEP> 57
<tb> 1.
<SEP> C <SEP> 63, <SEP> 80 <SEP> 434, <SEP> 43 <SEP> 502, <SEP> 31 <SEP> 443, <SEP> 35 <SEP> 384, <SEP> 06 <SEP> 289, <SEP> 77 <SEP> 133,44 <SEP> 54,02 <SEP> 34, <SEP> 80 <SEP> 23, <SEP> 68 <SEP> 7,74
<tb> 1. <SEP> D <SEP> 22,23 <SEP> 143, <SEP> 38 <SEP> 145, <SEP> 69 <SEP> 94,24 <SEP> 78,03 <SEP> 60,09 <SEP> 46,88 <SEP> 28,84 <SEP> 19,82 <SEP> 11, <SEP> 60 <SEP> 7, <SEP> 59
<tb> LE <SEP> 486, <SEP> 84 <SEP> 583, <SEP> 34 <SEP> 407, <SEP> 96 <SEP> 353,51 <SEP> 341, <SEP> 00 <SEP> 336, <SEP> 86 <SEP> 134, <SEP> 95 <SEP> 52,89 <SEP> 36, <SEP> 73 <SEP> 26, <SEP> 58 <SEP> 7,59
<tb> 1. <SEP> F <SEP> 442,86 <SEP> 478, <SEP> 95 <SEP> 380,68 <SEP> 392, <SEP> 01 <SEP> 242,13 <SEP> 206, <SEP> 26 <SEP> 133, <SEP> 23 <SEP> 90,16 <SEP> 11, <SEP> 81 <SEP> 8,11 <SEP> 7, <SEP> 59
<tb> 1.
<SEP> G <SEP> 3925, <SEP> 474151, <SEP> 013077, <SEP> 011960, <SEP> 05 <SEP> 988,08 <SEP> 778, <SEP> 65 <SEP> 311, <SEP> 46 <SEP> 169,91 <SEP> 100,53 <SEP> 57, <SEP> 73 <SEP> 7,59
<tb> 1. <SEP> H <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> -- <SEP> 31,25
<tb> 1. <SEP> 1 <SEP> 442, <SEP> 86 <SEP> 692, <SEP> 25 <SEP> 580,23 <SEP> 425, <SEP> 57 <SEP> 430,78 <SEP> 501, <SEP> 18 <SEP> 281, <SEP> 12 <SEP> 273, <SEP> 49 <SEP> 212,17 <SEP> 188,86 <SEP> 3lE25 <SEP> 25 <SEP> (l)
<tb> (1) <SEP> mélange <SEP> commercial <SEP> de <SEP> charges <SEP> et <SEP> de <SEP> microsphères <SEP> (= <SEP> exemple <SEP> 1. <SEP> H)
<tb>
<Desc/Clms Page number 12>
Ces résultats montrent clairement que pour chaque couple"chargesmicrosphères", on observe l'existence d'au moins un rapport pondéral des constituants qui correspond à un maximum de poudre passant au travers du tamis.
Pour les couples"charges-microsphères"repris dans le tableau 2, les compositions correspondant au maximum de la fraction passante et donc, à un minimum de formation d'agglomérats sont les compositions des
EMI12.1
exemples 1. A. 9, 1. B. 6, 1. C. 2, 1. D. 2, l. E. 1, 1. F. 1, l. G. 1 et 1. I. 1. ce sont donc ces compositions qui sont conformes à la présente invention.
En comparant le poids des fractions passantes mesuré pour ces mélanges"charges-microsphères"selon l'invention avec les valeurs des fractions passantes mesurées avec les charges seules (colonne 2) ou avec les microsphères seules (colonne 13), on constate que les premières sont toujours plus élevées que les deuxièmes et troisièmes, comme si cette composition particulière produisait un effet d'"entraide"entre les charges et les microsphères lors du tamisage. La présente invention repose donc sur la mise à profit de cette synergie.
Il est également intéressant de noter que la composition de charges et de microsphères de l'exemple 1. H (produit commercial utilisé à titre comparatif) peut être améliorée par adjonction de charges (voir exemple 1. I) afin de former une nouvelle composition conforme à l'invention (1. I. 1).
Exemple 3 Stabilité des compositions conformes à l'invention.
3. A. Les compositions conformes à l'invention préparées aux exemples
EMI12.2
1. A. 9, 1. B. 6, 1. C. 2, 1. D. 2, l. E. 1, l. F. 1, l. G. 1 et 1. I. 1 sont introduites dans un tamis vibrant similaire à celui utilisé à l'exemple 2, excepté le fait qu'il n'est pas équipé de brosses rotatives. En outre durant toute l'opération de tamisage, on soumet la poudre à l'influence d'ultra-sons. Après 5 minutes de vibrations et de traitement aux ultra-sons, on observe le mélange de poudre restant dans le tamis et passé au travers du tamis afin de détecter une éventuelle ségrégation. Aucune ségrégation n'a pu être observée avec les compositions conformes à l'invention.
3. B. On prépare un mélange comprenant 10 parties en poids de la composition conforme à l'invention de l'exemple l. G. 1, 60 parties en poids de poudre de zinc (ZINC DUST VM-4P16 de la société VIEILLEMONTAGNE), 15 parties en poids de liant (par exemple polyuréthanne
<Desc/Clms Page number 13>
monocomposant (DESMODUR E21 de la société BAYER A. G. )) et 15 parties en poids d'un mélange alcool n-propylique-white spirit en tant que solvant. On n'observe aucune décantation notable et la composition ainsi préparée peut aisément être utilisée en tant que peinture.
<Desc / Clms Page number 1>
Compositions based on microspheres and fillers.
DESCRIPTION
The present invention relates to compositions containing organic microspheres and one or more fillers (or pigments) in the form of powders, substantially free of agglomerates. It extends to a process for obtaining such compositions.
Organic microspheres are hollow spheres which are made from a thermoplastic material containing a heat-activatable blowing agent. The microspheres formed during expansion by thermal activation of said blowing agent are widely used as products having characteristics of very low apparent specific gravity and having improved properties of fluidity of powders.
The organic microspheres are usually prepared in the aqueous phase by suspension polymerization of a monomer or of a mixture of monomers in the liquid state containing a blowing agent in the condensed state which are dispersed in said aqueous phase, which phase aqueous also contains a dispersing agent and a polymerization initiator for said monomers.
Most applications of microspheres require that the aqueous phase is then removed in order to be able to have dry microspheres having an acceptable fluidity.
This separation of the aqueous phase and the microspheres is a problem which has been known for a long time, but which has not yet found an adequate solution.
In US patent 5,180,752, organic microspheres are described which have been mixed, in order to avoid agglomeration during drying and, later, during expansion, with a treatment agent known as a surface barrier effect, in especially with fillers and / or pigments usually used in polymeric compositions or matrices, such as paints, glues, sealants etc. The microspheres are used by mixing and drying the unexpanded microspheres with the filler or the pigment.
They then undergo expansion in the presence of the load.
Values corresponding to less than 0.1% by weight of products retained on a 100 "mesh" sieve (which corresponds to a mesh value of 149 micrometers) are cited. These particle size values are much too coarse for many applications.
In general, the use of a specific technique
<Desc / Clms Page number 2>
consisting in eliminating the agglomerates in particular by sieving is also not conceivable owing to the low specific mass of the materials to be treated, the presence of dust and because of electrostatic phenomena causing flocculations.
Patent application GB 1450012 describes these drawbacks and proposes to mix expanded microspheres in wet form with a water-soluble or water-dispersible adhesive by forming a paste. A powdered material is then added thereto until a dry form is restored. According to the examples, values of the order of a hundred micrometers (the lowest value is a range starting at 110 micrometers) are cited. In fact, the technique used, in particular as a result of the presence of an adhesive material to form a paste to which a powder is then added to disintegrate or disintegrate the paste, necessarily leads to relatively coarse agglomerates.
Consequently, it is very desirable to be able to have available powder compositions containing microspheres and fillers substantially free of agglomerates. Such compositions free of agglomerates should make it possible, for example, to prepare coatings having a completely smooth appearance and free from surface defects such as pitting.
The invention aims to provide a composition containing organic microspheres and one or more fillers (or pigments) in the form of powders and a process for the preparation of this composition, avoiding the drawbacks of the aforementioned prior art.
The aim is very particularly to obtain compositions which are essentially devoid of agglomerates, the said compositions possibly being consequently sieved without difficulty, even when a sieve whose mesh size is much less than 100 micrometers is used.
It has appeared that one of the probable reasons why compositions based on microspheres and fillers or pigments meeting the requirements of the market cannot be easily obtained lies in the choice of techniques and operating parameters used.
According to the invention, a composition of this type essentially devoid of agglomerates consists of a mixture of a filler and of expanded microspheres prior to mixing.
<Desc / Clms Page number 3>
According to the present invention, the composition must contain a well-defined weight ratio of fillers and microspheres. It is clear from the embodiments which follow the present description, that for any “fillers-microspheres” pair, there is a precise weight ratio of fillers and microspheres which corresponds to a minimum of formation of agglomerates during the subsequent sieving operations. .
This weight ratio can be different from one "microsphere loads" pair to another, but can however be very easily determined by a few very simple measurements which necessarily lead to the definition of this weight ratio. It suffices in fact to plot on a graph, in abscess, the weight ratio of the constituents (fillers-microspheres) and on the ordinate, the percentage by weight of the pass-through fraction during the sieving of said composition on a sieve having an appropriate mesh opening , such as, for example, 50 microns.
The weight ratio corresponding to a minimum of agglomeration formation during sieving immediately appears on this graph as a maximum of the curve which can be drawn by connecting the points corresponding to the tests carried out.
It will also be noted that for a given pair of fillers and microspheres, the exact composition corresponding to the maximum of the pass fraction may be different depending on the mesh opening of the sieve or also on the sieving technique used.
Under these conditions, it is clear that the determination of the composition whose weight ratio of the constituents corresponds to the minimum formation of agglomerates during sieving according to precise operating parameters must be done under the same conditions.
The invention is in fact based on the surprising discovery of the existence of this maximum and on the use that it is possible to make of it for the preparation of compositions containing organic microspheres and one or more fillers in the state of powders, substantially free of agglomerates.
It is particularly surprising that such a mixture could prove to be advantageous. The problems of segregation are in fact well known in mixtures of powders whose constituents have very different densities or particle sizes. In this case, it is generally expected that there will be considerable segregation during the transport or handling of such powders.
<Desc / Clms Page number 4>
In particular, it is quite unexpected that it may be advantageous to mix constituents of different density and particle size before the sieving operation.
Notwithstanding this a priori negative which should have dissuaded them from venturing into this unfavorable field, the inventors have found that the compositions according to the present invention are remarkably stable, even after having been subjected to mechanical or ultrasonic vibrations.
According to a preferred embodiment of the invention, the composition has been sieved in order to remove non-standard products.
The essential characteristic is the very fact that such a sieving is easily achievable while the microspheres alone, expanded or not, as well as the fillers alone, on the same sieve, form agglomerates which are very difficult to sieve.
The particularly preferred compositions according to the invention are characterized by the absence of coarse particles, that is to say essentially of agglomerates. In particular, compositions of this type are at a rate of 99.9% by weight at least at a particle size less than 100 micrometers, preferably less than 80 micrometers, and very particularly at a rate of 99.9% by weight at least. less than 50 micrometers. Preferably, 99.9% by weight at least of the composition has a particle size greater than 10 micrometers.
The invention also relates to a process for the preparation of these compositions, characterized in that a mixture of already expanded microspheres with fillers (or pigments) is followed, preferably by sieving aimed at eliminating the compositions standards, in order to take advantage of the aforementioned characteristic of the ease of carrying out sieving under these conditions, due to the absence of agglomerates.
The compositions according to the invention are suitable for being incorporated in a binder in order to form a protective coating, such as a paint, or even a sealing agent. Such agents can be applied in the form of liquids or powders to a substrate and undergo physical or chemical curing (for example by crosslinking) on the substrate to which they are applied. The binder is essentially a film-forming agent conferring the properties of adhesion and cohesion.
Additional additives can be incorporated into the
<Desc / Clms Page number 5>
basic formulation consisting of the composition containing fillers and organic microspheres of the invention and the binder. They can be additives of any kind, such as, for example, diluents, protective agents or the like facilitating processing, the stability of the mixture or the protective effect obtained for the product sold for coating use, sealant or adhesive.
It should be noted that the term "charge" as used should be understood in the broad sense. It especially includes pigments or other coloring matters such as those widely used for formulations for the indicated uses. These fillers in the broad sense may moreover have other advantageous properties for improving the properties of the formulations for specific uses.
By way of illustration of "fillers" suitable in this context, mention may be made of "carbon black" or "carbon black" which acts both as a black pigment and which is well known for its properties of reinforcing fillers in elastomers. The term "filler" therefore generally includes finely divided materials used as an inert filler or pigment but also as a so-called extender or extender or reinforcing agent for the polymer matrix of the binder.
It can also be additives which exert magnetic, conductive, electrical functions in the polymer matrix, corrosion or rust inhibitor or retarder, etc.
The term filler or pigment should therefore not be considered as limiting and applies to products in powder form without implication as to its final property or function.
The "fillers" can therefore be both mineral or metallic materials as well as organic materials and their density depending on their nature can vary between 1.1 g / cm3 up to 11 g / cm3 or more.
By way of example, mention may be made of compounds such as: silica
EMI5.1
synthetic (d: 2 g / cm3), barium sulfate (d: 4.5 g / cm3), calcium carbonate (d: 2.7 g / cm3), talc (d: 2.9 g / cm3), mica (d: 2.8 g / cm3), silica (d: 2.8 g / cm3), kaolin (d: 2.6 g / cm3), feldspar (d: 2.6 g / cm3) etc.
Lead oxide powder (d: 11 g / cm3) or zinc powder (d: 7.1 g / cm3), chromium phosphate (d: 2.3 g / cm3) generally used as anti-rust and mercury oxide (d: 11, 1 g / cm3) used as a protective pigment also fall under this type of filler or pigment.
Examples of organic pigments generally considered
<Desc / Clms Page number 6>
as pigments with coloring effect are orange mercury chromate (d: 7 g / cm3), copper powder (d: 8 g / cm3), titanium dioxide (d: 4 g / cm3), lead chromate basic (d: 6.9 g / cm3), green chromium oxide (d: 5.4 g / cm3), cobalt blue pigment (d: 4.3 g / cm3), the different forms of oxide of red-brown, black and yellow iron (d: 5.2 g / cm3) and the purple manganese pigment (d: 2.7 g / cm3)
Examples of organic pigments that may be mentioned include diaryl yellow (d: 1.2 g / cm3), aniline black (d: 1.6 g / cm3), nitraniline red (d: 1.4 g / cm3), hansa orange (d: 1.3 g / cm3), quinacridone violet (d:
1.5 g / cm3) etc.
It is known that the primary properties of the fillers or pigments are determined by the shape of the particles and the particle size distribution thereof.
The classification of the particle shape is somewhat arbitrary and is determined by the surface value properties.
A general classification is made according to five main classes namely spheres, cubes, blocks, glitter and fibers. The crystallographic form is either spheroidal, cubic (rhombohedral), prismatic (tabular), glitter or acicular.
Among these classifications, calcite and feldspar constitute examples of cubic form, calcite, feldspar, silica, barium sulphate of prismatic form, kaolin, talc and mica of flake form and asbestos and wollastonite acicular in shape.
It should be noted that most fillers can contain particles of different shapes. For example, there are over 300 crystal types for calcite alone. Generally, however, these are tabular particles with a small specific surface.
It should be noted that the fillers or pigments are often treated superficially with organic or inorganic additives in order to modify their properties of adhesion, wettability, stability, absorption of oily materials, etc.
With regard to the microspheres used, most of the known organic microspheres consist of a thermoplastic envelope serving as encapsulating agents for a vaporized blowing agent. The materials used, the process for their production and other useful information concerning their properties and their uses are described for example in US Pat. No. 3,615,972 in the name of D. S. Morehouse.
<Desc / Clms Page number 7>
The microspheres obtained after the polymerization are formed by a polymeric envelope containing the liquefied volatile blowing agent.
The spheres are expanded by heating to a temperature above the boiling point of the blowing agent but of course below the softening temperature of the polymer.
As an example of a blowing agent which may be suitable for the production of expanded thermoplastic microspheres, it is possible to use hydrocarbons such as n-butane, isobutane, isopentane and neopentane or fluorinated hydrocarbons.
The thermoplastic envelope of the microspheres generally consists of polymers or copolymers derived from ethylenically unsaturated monomers. Monomers suitable for this purpose include vinyl chloride, vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic or methacrylic esters, styrene and mixtures of at least two of these monomers. The preferred microspheres are those comprising an envelope derived from a copolymer containing acrylonitrile and more particularly copolymers of acrylonitrile and vinylidene chloride and / or methyl methacrylate and / or methacrylonitrile.
By way of illustration, the copolymers can contain, for example, from 30 to 80% by weight of acrylonitrile, from 0 to 70% by weight of vinylidene chloride and / or from 0 to 50% by weight of methyl methacrylate and / or methacrylonitrile.
Dry expanded thermoplastic microspheres can
EMI7.1
for illustration have a density between 0.03 and 0.10 g / cm3 and generally have a density less than 0.06 g / cm3. Suitable expansion techniques are described, for example, in US patents 4,379,799, US 4,513,106 and US 4,722,943 or in patent application EP 0348373.
Various types of mixing equipment may be suitable according to the invention such as ribbon or drum mixers. In principle, equipment with high shear value and high speed will be used. The parameters of use will be chosen so as to achieve sufficient homogeneity of the mixture and lower than those corresponding to destruction of the microspheres.
A mixer-dryer can also be used. The use of such a mixer-dryer is of course a solution making it possible to eliminate any residual moisture during the process of
<Desc / Clms Page number 8>
drying.
The various operations can be carried out in successive batches although the use of a continuous technique is more favorable for reasons of economy and reliability of the operating process.
The screening must again be understood in the broad sense, like the elimination of non-standard products and is carried out by conventional techniques, well known to specialists.
In the case of a mesh sieve, the "mesh" of the sieves can result from the use of woven meshes or electroformed micro-meshes. The mesh can be metallic or made from synthetic polymers.
The weight ratios of the constituents of the mixture used can vary from approximately 1 to 99% of expanded microspheres and from approximately 99 to 1% of fillers or pigments.
The technique requires no addition of additives, in particular adhesive material and produces a stable powder which can be easily sieved even at values below 50 micrometers.
The equipment can be constituted by a vibrating, centrifugal or turbine screen (turboshifter) or can also be an air classifier or separator.
The sieving process can be facilitated by additional equipment such as a brush, air brush, air jet, vacuum, mechanical action or ultrasound.
The examples which follow illustrate the invention without however limiting it. Unless otherwise indicated, the parts cited in the examples are parts by weight.
Example 1. Preparation of mixtures of microspheres and fillers. l. A. l. A mixture is prepared containing 98 parts by weight of carbon black (ENSACO 23 MM POWDER from the company 3M Carbon) and 2 parts by weight of pre-expanded microspheres whose envelope consists of a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile, having an average particle size of 20 micrometers and a density of 0.06 g / cm3 (EXPANCEL 551 DE 20 from the company AKZO NOBEL) using a ribbon mixer.
<Desc / Clms Page number 9>
1. A. 2 to l. A. 9 According to the same procedure as in example l. A. 1, mixtures are prepared containing respectively 96.94, 92.90, 80.70, 60 and 50 parts by weight of carbon black and 4.6, 8.10, 20.30, 40 and 50 parts by weight of microspheres. l. B to l. G According to the procedure of examples l. A. 1 to 1. A. 9, a series of mixtures of fillers and microspheres is prepared with the constituents indicated in table I.
TABLE l charaes microspheres
1. B Talc (MICRO-TALC AT 1 of the same as in example 1. A company NORWEGIAN TALC MINERAS AS) (density = 2.90 g / cm3) 1. C Barium sulphate (barium) the same than in example 1. A., (DIAMELIA 16 of the company but with a dimension
MICRONOR) (density = 4.40 average microspheres of 12 g / crn) micrometers (EXPANCEL 551 DE
12 from AKZO NOBEL)
1. D Titanium oxide (TIOFINE RL the same as in Example 1. A,
68) from the company TDF TIOFINE but with a density of 0.07
3V) (density = 4.10 g / cm3) g / cm3 (EXPANCEL 461 DE 20 from AKZO NOBEL)
1. E wollastonite (TREMIN 283-010 the same as in Example 1.
D
AST from QUARZWERKE
GmbH) (density = 2.90 g / cm3) 1. F Calcium carbonate (DURCAL 5 the same as in Example 1. D from the company OMYA SA) (density = 2.70 g / cm3) 1. G zinc powder (ZINC DUST VM-the same as in Example 1. D
4P16 from the company VIEILLE-
MOUNTAIN) (density = 7, 10 g / cm3) l. H For comparison, a commercial mixture of 15 is also used.
<Desc / Clms Page number 10>
parts by weight of expanded microspheres in the presence of 85 parts by weight of calcium carbonate (DUALITE M6033AE from the company PIERCE & STEVENS). This composition is in accordance with the teaching of the US patent
EMI10.1
5180752.
1. 1 According to the procedure of examples l. A. 1 to 1. A. 9, a series of mixtures is further prepared with, as microspheres, the comparative composition of Example 1. H and as filler, calcium carbonate (DURCAL 5 from the company OMYA SA) Example 2 Screening of compositions containing microspheres and fillers.
One continuously introduces one of the pulverulent mixtures prepared in Examples 1. A to 1. I on a horizontal vibrating sieve equipped with a nylon rotating brush (S-20 VORTAIR SIFTING MACHINE from KEK Ltd), the brush performing 34 rotations per minute and moving above the frame; the powder supply is adjusted so that the sieve is continuously covered with a thin layer of powder. The screen frame is also made of nylon, has a mail opening of 50 micrometers and a useful screen area of 1520 cm2.
After 5 minutes of vibration and evolution of the brush, the pass fraction is weighed.
Table 2 indicates the weight of the pass-through fraction measured for examples 1. A to 1. I. For comparison, for each of the "charge-microsphere" pairs of examples 1. A to 1. G, and 1. I the screening of the charges alone and of the microspheres alone (columns 2 and 13 of Table 2).
<Desc / Clms Page number 11>
EMI11.1
<tb>
<tb>
TABLE <SEP> 2
<tb> Examples <SEP> Loads <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> 4 <SEP> 5 <SEP> 6 <SEP> 7 <SEP> 8 <SEP> 9 <SEP> Microspheres
<tb> only <SEP> only
<tb> Weight <SEP> report
<tb> charge / microsphere <SEP> 100/0 <SEP> 98/2 <SEP> 96/4 <SEP> 94/6 <SEP> 92/8 <SEP> 90/10 <SEP> 80/20 <SEP > 85/15 <SEP> 70/30 <SEP> 60/40 <SEP> 50/50 <SEP> 0/100
<tb> 1. <SEP> A <SEP> 9.83 <SEP> 9.08 <SEP> 8, <SEP> 22 <SEP> 10.90 <SEP> 11, <SEP> 33 <SEP> 13, 10 <SEP> 16, <SEP> 65 <SEP> 19.87 <SEP> 23, <SEP> 63 <SEP> 27, <SEP> 49 <SEP> 7.57
<tb> 1. <SEP> B <SEP> 49, <SEP> 57 <SEP> 72, <SEP> 66 <SEP> 77, <SEP> 22 <SEP> 121, <SEP> 95 <SEP> 84, 90 <SEP> 107, <SEP> 08 <SEP> 127, <SEP> 75 <SEP> 106, <SEP> 65 <SEP> 50.85 <SEP> 38.02 <SEP> 7, <SEP> 57
<tb> 1.
<SEP> C <SEP> 63, <SEP> 80 <SEP> 434, <SEP> 43 <SEP> 502, <SEP> 31 <SEP> 443, <SEP> 35 <SEP> 384, <SEP> 06 < SEP> 289, <SEP> 77 <SEP> 133.44 <SEP> 54.02 <SEP> 34, <SEP> 80 <SEP> 23, <SEP> 68 <SEP> 7.74
<tb> 1. <SEP> D <SEP> 22.23 <SEP> 143, <SEP> 38 <SEP> 145, <SEP> 69 <SEP> 94.24 <SEP> 78.03 <SEP> 60, 09 <SEP> 46.88 <SEP> 28.84 <SEP> 19.82 <SEP> 11, <SEP> 60 <SEP> 7, <SEP> 59
<tb> LE <SEP> 486, <SEP> 84 <SEP> 583, <SEP> 34 <SEP> 407, <SEP> 96 <SEP> 353.51 <SEP> 341, <SEP> 00 <SEP> 336 , <SEP> 86 <SEP> 134, <SEP> 95 <SEP> 52.89 <SEP> 36, <SEP> 73 <SEP> 26, <SEP> 58 <SEP> 7.59
<tb> 1. <SEP> F <SEP> 442.86 <SEP> 478, <SEP> 95 <SEP> 380.68 <SEP> 392, <SEP> 01 <SEP> 242.13 <SEP> 206, <SEP> 26 <SEP> 133, <SEP> 23 <SEP> 90.16 <SEP> 11, <SEP> 81 <SEP> 8.11 <SEP> 7, <SEP> 59
<tb> 1.
<SEP> G <SEP> 3925, <SEP> 474151, <SEP> 013077, <SEP> 011960, <SEP> 05 <SEP> 988.08 <SEP> 778, <SEP> 65 <SEP> 311, <SEP > 46 <SEP> 169.91 <SEP> 100.53 <SEP> 57, <SEP> 73 <SEP> 7.59
<tb> 1. <SEP> H <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> - <SEP> 31.25
<tb> 1. <SEP> 1 <SEP> 442, <SEP> 86 <SEP> 692, <SEP> 25 <SEP> 580.23 <SEP> 425, <SEP> 57 <SEP> 430.78 <SEP > 501, <SEP> 18 <SEP> 281, <SEP> 12 <SEP> 273, <SEP> 49 <SEP> 212.17 <SEP> 188.86 <SEP> 31E25 <SEP> 25 <SEP> (l )
<tb> (1) <SEP> commercial <SEP> mixture <SEP> of <SEP> <SEP> and <SEP> charges of <SEP> microspheres <SEP> (= <SEP> example <SEP> 1. <SEP > H)
<tb>
<Desc / Clms Page number 12>
These results clearly show that for each “microsphere charges” pair, we observe the existence of at least one weight ratio of the constituents which corresponds to a maximum of powder passing through the sieve.
For the “charge-microsphere” pairs listed in Table 2, the compositions corresponding to the maximum of the pass fraction and therefore to a minimum of agglomerate formation are the compositions of
EMI12.1
examples 1. A. 9, 1. B. 6, 1. C. 2, 1. D. 2, l. E. 1, 1. F. 1, l. G. 1 and 1. I. 1. It is therefore these compositions which are in accordance with the present invention.
By comparing the weight of the pass-through fractions measured for these "charge-microsphere" mixtures according to the invention with the values of the pass-through fractions measured with the charge alone (column 2) or with the microspheres alone (column 13), it can be seen that the first are always higher than the second and third, as if this particular composition produced a "mutual aid" effect between the fillers and the microspheres during sieving. The present invention is therefore based on taking advantage of this synergy.
It is also interesting to note that the composition of fillers and microspheres of Example 1. H (commercial product used for comparison) can be improved by adding fillers (see Example 1. I) in order to form a new composition in accordance to the invention (1. I. 1).
Example 3 Stability of the compositions according to the invention.
3. A. The compositions in accordance with the invention prepared in the examples
EMI12.2
1. A. 9, 1. B. 6, 1. C. 2, 1. D. 2, l. E. 1, l. F. 1, l. G. 1 and 1. I. 1 are introduced into a vibrating sieve similar to that used in Example 2, except that it is not equipped with rotary brushes. In addition, throughout the sieving operation, the powder is subjected to the influence of ultrasound. After 5 minutes of vibration and ultrasonic treatment, the powder mixture remaining in the sieve and passed through the sieve is observed in order to detect any segregation. No segregation could be observed with the compositions according to the invention.
3. B. A mixture is prepared comprising 10 parts by weight of the composition in accordance with the invention of Example 1. G. 1.60 parts by weight of zinc powder (ZINC DUST VM-4P16 from the company VIEILLEMONTAGNE), 15 parts by weight of binder (for example polyurethane
<Desc / Clms Page number 13>
monocomponent (DESMODUR E21 from the company BAYER A. G.)) and 15 parts by weight of an n-propyl alcohol-white spirit mixture as solvent. No significant settling is observed and the composition thus prepared can easily be used as a paint.