CA2565883A1 - Pigment mineral sec contenant du carbonate de calcium, suspension aqueuse le contenant et ses usages - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbona te de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produi ts de réaction dudit carbonate avec du CO2 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X ainsi que le pigment minéral obtenu par le procédé, et ses applications dans les domaines de la peinture et/ou du plastique.
Description
NOUVEAU PIGMENT MINERAL SEC CONTENANT DU CARBONATE DE
CALCIUM, SUSPENSION AQUEUSE LE CONTENANT ET SES USAGES.
La présente invention concerne le secteur technique des charges minérales et concerne notamment des pigments minéraux contenant un produit sec formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du CO2 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X, utilisés dans les applications peinture et/ou plastique et/ou enduits et/ou mastics, en particulier comme charge régulateur de rhéologie permettant de contrôler la viscosité
en conservant la solidité des matières polymères, et plus particulièrement dans l'industrie automobile comme revêtement protecteur de bas de caisse automobile.
L'invention conceme également un procédé de fabrication d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X ainsi que le pigment minéral obtenu par le procédé.
Ce pigment minéral sec selon l'invention peut éventuellement avant séchage être mis en suspension aqueuse au moyen d'un électrolyte anionique pour obtenir une suspension anionique aqueuse de charge contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O' moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
Cette suspension aqueuse anionique et le produit correspondant après séchage contiennent éventuellement un ou plusieurs électrolytes anioniques tels que par exemple un ou plusieurs dispersants.
CALCIUM, SUSPENSION AQUEUSE LE CONTENANT ET SES USAGES.
La présente invention concerne le secteur technique des charges minérales et concerne notamment des pigments minéraux contenant un produit sec formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du CO2 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X, utilisés dans les applications peinture et/ou plastique et/ou enduits et/ou mastics, en particulier comme charge régulateur de rhéologie permettant de contrôler la viscosité
en conservant la solidité des matières polymères, et plus particulièrement dans l'industrie automobile comme revêtement protecteur de bas de caisse automobile.
L'invention conceme également un procédé de fabrication d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X ainsi que le pigment minéral obtenu par le procédé.
Ce pigment minéral sec selon l'invention peut éventuellement avant séchage être mis en suspension aqueuse au moyen d'un électrolyte anionique pour obtenir une suspension anionique aqueuse de charge contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O' moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
Cette suspension aqueuse anionique et le produit correspondant après séchage contiennent éventuellement un ou plusieurs électrolytes anioniques tels que par exemple un ou plusieurs dispersants.
2 Ce pigment minéral sec selon l'invention peut éventuellement avant séchage être mis en suspension aqueuse au moyen d'un électrolyte cationique pour obtenir une suspension cationique aqueuse de charge contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
Cette suspension aqueuse cationique et le produit correspondant après séchage contiennent éventuellement un ou plusieurs électrolytes cationiques tels que par exemple un ou plusieurs dispersants.
Ce pigment minéral sec selon l'invention peut éventuellement avant séchage être mis en suspension aqueuse au moyen d'un électrolyte légèrement anionique pour obtenir une suspension légèrement anionique aqueuse de charge contenant un produit formé
in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé
in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
Cette suspension aqueuse légèrement anionique et le produit correspondant après séchage contiennent éventuellement un ou plusieurs électrolytes légèrement anioniques tels que par exemple un ou plusieurs dispersants.
L'invention concerne aussi l'utilisation dudit pigment minéral sec et desdites suspensions aqueuses de pigment minéral, dans les domaines de la peinture et/ou du plastique et/ou des enduits et/ou des mastics, et en particulier comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, en particulier comme charge permettant de contrôler la viscosité
en conservant la solidité des formulations plastisols, PVC rigides, et notamment dans les revêtements protecteurs bas de caisse pour automobile.
Elle concerne aussi les formulations plastisols, PVC rigides et revêtements protecteurs de bas de caisse pour automobile contenant ledit pigment minéral sec.
Cette suspension aqueuse cationique et le produit correspondant après séchage contiennent éventuellement un ou plusieurs électrolytes cationiques tels que par exemple un ou plusieurs dispersants.
Ce pigment minéral sec selon l'invention peut éventuellement avant séchage être mis en suspension aqueuse au moyen d'un électrolyte légèrement anionique pour obtenir une suspension légèrement anionique aqueuse de charge contenant un produit formé
in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé
in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
Cette suspension aqueuse légèrement anionique et le produit correspondant après séchage contiennent éventuellement un ou plusieurs électrolytes légèrement anioniques tels que par exemple un ou plusieurs dispersants.
L'invention concerne aussi l'utilisation dudit pigment minéral sec et desdites suspensions aqueuses de pigment minéral, dans les domaines de la peinture et/ou du plastique et/ou des enduits et/ou des mastics, et en particulier comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, en particulier comme charge permettant de contrôler la viscosité
en conservant la solidité des formulations plastisols, PVC rigides, et notamment dans les revêtements protecteurs bas de caisse pour automobile.
Elle concerne aussi les formulations plastisols, PVC rigides et revêtements protecteurs de bas de caisse pour automobile contenant ledit pigment minéral sec.
3 Elle concerne enfin les peintures et/ou enduits et/ou mastics contenant ledit pigment minéral sec.
L'homme du métier, qui recherche donc à contrôler la rhéologie des formulations mises en oeuvre dans la fabrication de carrosserie tout en conservant la solidité des polymères constituant cette dernière, connaît la demande de brevet WO 00/20336 qui lui propose une solution par sélection de la granulométrie de la charge mise en oeuvre, mais cette solution ne lui donne pas entière satisfaction.
Il connaît également le EP 377 149 dont la solution pour améliorer la rhéologie ne le satisfait également pas.
Il connaît aussi le FR 2 407 216, qui propose comme agents propres à modifier les propriétés rhéologiques des plastisols des dérivés d'esters phosphoriques constitués par le produit de la neutralisation d'un excès des esters obtenus par estérification de l'anhydride phosphorique ou de l'acide polyphosphorique avec un dérivé
organique ayant au moins un groupe hydroxyle.
Mais tous ces documents ne permettent pas à l'homme du métier de contrôler la rhéologie des formulations mises en oeuvre dans la fabrication de carrosserie tout en conservant la solidité des polymères constituant cette dernière.
Poursuivant alors ses recherches afin de contrôler la rhéologie des formulations mises en oeuvre dans les carrosseries automobiles tout en conservant leur solidité, la Demanderesse a trouvé, de manière surprenante qu'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+
moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X, permet de réguler la rhéologie lors de la formulation plastisol et de réduire le poids du plastisol obtenu tout en en gardant la solidité.
La Demanderesse a également mis au point un procédé d'obtention d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un
L'homme du métier, qui recherche donc à contrôler la rhéologie des formulations mises en oeuvre dans la fabrication de carrosserie tout en conservant la solidité des polymères constituant cette dernière, connaît la demande de brevet WO 00/20336 qui lui propose une solution par sélection de la granulométrie de la charge mise en oeuvre, mais cette solution ne lui donne pas entière satisfaction.
Il connaît également le EP 377 149 dont la solution pour améliorer la rhéologie ne le satisfait également pas.
Il connaît aussi le FR 2 407 216, qui propose comme agents propres à modifier les propriétés rhéologiques des plastisols des dérivés d'esters phosphoriques constitués par le produit de la neutralisation d'un excès des esters obtenus par estérification de l'anhydride phosphorique ou de l'acide polyphosphorique avec un dérivé
organique ayant au moins un groupe hydroxyle.
Mais tous ces documents ne permettent pas à l'homme du métier de contrôler la rhéologie des formulations mises en oeuvre dans la fabrication de carrosserie tout en conservant la solidité des polymères constituant cette dernière.
Poursuivant alors ses recherches afin de contrôler la rhéologie des formulations mises en oeuvre dans les carrosseries automobiles tout en conservant leur solidité, la Demanderesse a trouvé, de manière surprenante qu'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+
moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X, permet de réguler la rhéologie lors de la formulation plastisol et de réduire le poids du plastisol obtenu tout en en gardant la solidité.
La Demanderesse a également mis au point un procédé d'obtention d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un
4 carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X, permettant d'obtenir les résultats précités dans des revêtements protecteur de bas de caisse automobile et/ou une excellente résistance à l'abrasion des peintures aqueuses.
Un objet de l'invention est donc un pigment minéral sec contenant un produit formé
in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé
in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
Un autre objet de l'invention est aussi un procédé de fabrication dudit pigment sec.
Un autre objet de l'invention concerne la suspension aqueuse du pigment minéral selon l'invention.
L'invention a également pour objet le pigment minéral sec obtenu par le procédé selon l'invention ainsi que sa mise en oeuvre dans les domaines de la peinture et/ou du plastique et/ou des enduits et/ou des mastics, et en particulier comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, et très particulièrement comme charge permettant de contrôler la viscosité en gardant la solidité des polymères.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation dudit pigment minéral sec et desdites suspensions aqueuses de pigment minéral, dans les domaines de la peinture et/ou du plastique et/ou des enduits et/ou des mastics, et en particulier comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, et très particulièrement comme charge permettant de contrôler la viscosité en conservant la solidité des formulations plastisols, PVC rigides, et notamment dans les revêtements protecteurs bas de caisse pour automobile.
De plus, un autre objet de l'invention est la formulation plastisol ou PVC
rigide contenant le pigment minéral selon l'invention.
Un objet de l'invention est donc un pigment minéral sec contenant un produit formé
in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé
in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
Un autre objet de l'invention est aussi un procédé de fabrication dudit pigment sec.
Un autre objet de l'invention concerne la suspension aqueuse du pigment minéral selon l'invention.
L'invention a également pour objet le pigment minéral sec obtenu par le procédé selon l'invention ainsi que sa mise en oeuvre dans les domaines de la peinture et/ou du plastique et/ou des enduits et/ou des mastics, et en particulier comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, et très particulièrement comme charge permettant de contrôler la viscosité en gardant la solidité des polymères.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation dudit pigment minéral sec et desdites suspensions aqueuses de pigment minéral, dans les domaines de la peinture et/ou du plastique et/ou des enduits et/ou des mastics, et en particulier comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, et très particulièrement comme charge permettant de contrôler la viscosité en conservant la solidité des formulations plastisols, PVC rigides, et notamment dans les revêtements protecteurs bas de caisse pour automobile.
De plus, un autre objet de l'invention est la formulation plastisol ou PVC
rigide contenant le pigment minéral selon l'invention.
5 Enfin, un autre objet de l'invention est la formulation de peinture et/ou mastic et/ou enduit contenant le pigment minéral selon l'invention.
Ainsi, le pigment minéral sec selon l'invention se caractérise en ce qu'il contient un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+
moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
De manière particulière, le pigment minéral sec selon l'invention se caractérise en ce que le radical R du ou des composés de formule R-X représente un radical carboné
saturé ou non ayant de 8 à 24 atomes de carbone, tel que les groupes linéaires ou ramifiés alkyles, alkylaryles, arylalkyles, aryles, polyaryles ou encore cycliques ou leurs mélanges, et en ce que le groupe X du ou des composés de formule R-X
représente des groupes tels que carboxyle, amine, hydroxyle, phosphonique, ou leurs mélanges.
De manière encore plus particulière, les composés de type R-X sont choisis parmi les acides gras, les amines grasses, les alcools gras saturés ou non saturés, ayant préférentiellement 8 à 24 atomes de carbone tels que notamment du type stéarique, oléique, linoléique, myristique, octylique ou leurs propres mélanges et très préférentiellement 16 à 18 atomes de carbone, ou leurs mélanges avec des composés gras synthétiques ou naturels, de préférence des composés d'origine végétale comme l'huile de coco ou d'origine animale comme le suif, et très préférentiellement d'origine végétale.
Le pigment minéral sec selon l'invention est de manière particulière caractérisé en ce que le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts sont choisis parmi les acides moyennement forts à forts, ou leurs mélanges générant des ions H3O+, et sont préférentiellement choisis parmi les acides ayant un pKa inférieur ou égal à
2,5 à 25 C.
Ainsi, le pigment minéral sec selon l'invention se caractérise en ce qu'il contient un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+
moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X.
De manière particulière, le pigment minéral sec selon l'invention se caractérise en ce que le radical R du ou des composés de formule R-X représente un radical carboné
saturé ou non ayant de 8 à 24 atomes de carbone, tel que les groupes linéaires ou ramifiés alkyles, alkylaryles, arylalkyles, aryles, polyaryles ou encore cycliques ou leurs mélanges, et en ce que le groupe X du ou des composés de formule R-X
représente des groupes tels que carboxyle, amine, hydroxyle, phosphonique, ou leurs mélanges.
De manière encore plus particulière, les composés de type R-X sont choisis parmi les acides gras, les amines grasses, les alcools gras saturés ou non saturés, ayant préférentiellement 8 à 24 atomes de carbone tels que notamment du type stéarique, oléique, linoléique, myristique, octylique ou leurs propres mélanges et très préférentiellement 16 à 18 atomes de carbone, ou leurs mélanges avec des composés gras synthétiques ou naturels, de préférence des composés d'origine végétale comme l'huile de coco ou d'origine animale comme le suif, et très préférentiellement d'origine végétale.
Le pigment minéral sec selon l'invention est de manière particulière caractérisé en ce que le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts sont choisis parmi les acides moyennement forts à forts, ou leurs mélanges générant des ions H3O+, et sont préférentiellement choisis parmi les acides ayant un pKa inférieur ou égal à
2,5 à 25 C.
6 Dans une variante très particulière, le pigment minéral sec selon l'invention est caractérisé en ce que les acides forts sont choisis parmis les acides ayant un pKa inférieur ou égal à 0 à 25 C, tels que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique ou leurs mélanges.
Dans une autre variante très particulière, le pigment minéral sec selon l'invention est caractérisé en ce que le ou les acides moyennement forts sont choisis parmi les acides ayant un pKa compris entre 0 et 2,5 inclus à 25 C et plus particulièrement choisis parmi H2S03, HS04 , H3PO44 ou leurs mélanges et encore plus préférentiellement parmi les acides moyennement forts formant des sels de cation bivalent, comme le calcium, presque insolubles dans l'eau, c'est-à-dire de solubilité inférieure à 1 % en masse.
De manière particulière, le pigment minéral selon l'invention est caractérisé
en ce que le carbonate de calcium est un carbonate de calcium naturel et de manière tout à fait préférée ce carbonate de calcium naturel est choisi parmi un marbre, une calcite, une craie, une dolomie ou leurs mélanges.
D'une -manière également préférée le pigment minéral sec selon l'invention est caractérisé en ce qu'il a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2lg et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé
par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres et préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres.
Le pigment minéral sec selon l'invention se caractérise en outre en ce que le taux d'humidité est inférieur à 1,50 %, ce taux d'humidité étant déterminée après 2 heures de séchage à 120 C dans un four sous pression atmosphérique.
Le procédé de fabrication, selon l'invention, d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+, moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou
Dans une autre variante très particulière, le pigment minéral sec selon l'invention est caractérisé en ce que le ou les acides moyennement forts sont choisis parmi les acides ayant un pKa compris entre 0 et 2,5 inclus à 25 C et plus particulièrement choisis parmi H2S03, HS04 , H3PO44 ou leurs mélanges et encore plus préférentiellement parmi les acides moyennement forts formant des sels de cation bivalent, comme le calcium, presque insolubles dans l'eau, c'est-à-dire de solubilité inférieure à 1 % en masse.
De manière particulière, le pigment minéral selon l'invention est caractérisé
en ce que le carbonate de calcium est un carbonate de calcium naturel et de manière tout à fait préférée ce carbonate de calcium naturel est choisi parmi un marbre, une calcite, une craie, une dolomie ou leurs mélanges.
D'une -manière également préférée le pigment minéral sec selon l'invention est caractérisé en ce qu'il a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2lg et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé
par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres et préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres.
Le pigment minéral sec selon l'invention se caractérise en outre en ce que le taux d'humidité est inférieur à 1,50 %, ce taux d'humidité étant déterminée après 2 heures de séchage à 120 C dans un four sous pression atmosphérique.
Le procédé de fabrication, selon l'invention, d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+, moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou
7 PCT/IB2005/002408 plusieurs composés de formule R-X, se caractérise en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
a) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le traitement avec le C02 gazeux formé
in situ, traitement partie intégrante de l'étape a), b) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les composés de formule R-X, consistant en l'ajout, avant et/ou pendant et/ou après l'étape a), du ou des composés de formule R-X et plus particulièrement du ou des composés de type R-X choisis parmi les acides gras, les amines grasses, les alcools gras saturés ou non saturés, ayant préférentiellement 8 à 24 atomes de carbone tels que notamment du type stéarique, oléique, linoléique, myristique, octylique ou leurs propres mélanges et très préférentiellement 16 à 18 atomes de carbone, ou leurs mélanges avec des composés gras synthétiques ou naturels, de préférence des composés d'origine végétale comme l'huile de coco ou d'origine animale comme le suif, et très préférentiellement d'origine végétale, c) éventuellement une mise en suspension aqueuse anionique ou cationique ou faiblement -anionique du produit obtenu dans l'étape b) à une concentration en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % à l'aide éventuellement d'au moins un électrolyte anionique ou cationique ou faiblement anionique, éventuellement suivie d'une reconcentration, d) éventuellement l'ajout d'une base, préférablement Ca(OH)2 afin d'accroître le pH
au-delà de 6, préférablement au-delà 7,5 et plus particulièrement dans une valeur comprise entre 8 et 10, e) séchage après l'une des étapes b), c) ou d).
Il est à noter que cette étape de séchage e) est effectuée par toutes les méthodes de séchage bien connues de l'homme du métier.
a) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le traitement avec le C02 gazeux formé
in situ, traitement partie intégrante de l'étape a), b) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les composés de formule R-X, consistant en l'ajout, avant et/ou pendant et/ou après l'étape a), du ou des composés de formule R-X et plus particulièrement du ou des composés de type R-X choisis parmi les acides gras, les amines grasses, les alcools gras saturés ou non saturés, ayant préférentiellement 8 à 24 atomes de carbone tels que notamment du type stéarique, oléique, linoléique, myristique, octylique ou leurs propres mélanges et très préférentiellement 16 à 18 atomes de carbone, ou leurs mélanges avec des composés gras synthétiques ou naturels, de préférence des composés d'origine végétale comme l'huile de coco ou d'origine animale comme le suif, et très préférentiellement d'origine végétale, c) éventuellement une mise en suspension aqueuse anionique ou cationique ou faiblement -anionique du produit obtenu dans l'étape b) à une concentration en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % à l'aide éventuellement d'au moins un électrolyte anionique ou cationique ou faiblement anionique, éventuellement suivie d'une reconcentration, d) éventuellement l'ajout d'une base, préférablement Ca(OH)2 afin d'accroître le pH
au-delà de 6, préférablement au-delà 7,5 et plus particulièrement dans une valeur comprise entre 8 et 10, e) séchage après l'une des étapes b), c) ou d).
Il est à noter que cette étape de séchage e) est effectuée par toutes les méthodes de séchage bien connues de l'homme du métier.
8 De manière particulière, le procédé selon l'invention se caractérise en ce que le carbonate de calcium est un carbonate de calcium naturel et de manière tout à
fait préférée ce carbonate de calcium naturel est choisi parmi un marbre, une calcite, une craie, une dolomie ou leurs mélanges.
De manière plus particulière, le procédé selon l'invention se caractérise en ce que le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts sont choisis parmi tout acide moyennement fort à fort, ou tout mélange de tels acides, générant des ions H
3O+ dans les'conditions du traitement.
Selon l'invention, la quantité en mole de donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à
forts par rapport au nombre de moles de CaCO3 est au total comprise entre 0,001 et 1, préférentiellement entre 0,1 et 0,5.
Selon l'invention, la quantité en mole de composés de type R- par rapport au nombre de moles de CaCO3 est au total comprise entre 0,0001 et 0,1, préférentiellement entre 0,002 et 0,01.
Selon un mode de réalisation préférée, l'étape a) peut être répétée plusieurs fois et l'ordre d'ajout des acides moyennement forts et forts est quelconque avec un ajout des composés de type R-X, avant et/ou pendant et/ou après les acides moyennement forts ou forts.
Selon un mode de réalisation préférée, l'étape b) peut être répétée plusieurs fois.
De même selon un mode de réalisation préférée, la température pendant l'étape a) du traitement est comprise entre 5 C et 100 C, et préférentiellement entre 65 C
et 80 C.
De manière également préférée, la durée de l'étape a) du traitement dure de 0,01 heure à 10 heures et préférentiellement de 0,2 heures à 6 heures.
Le procédé de traitement, selon l'invention, est mis en oeuvre en phase aqueuse à des concentrations en matière sèche faibles, moyennement fortes ou fortes, mais peut être aussi mis en oeuvre pour des mélanges de suspensions constituées de ces différentes
fait préférée ce carbonate de calcium naturel est choisi parmi un marbre, une calcite, une craie, une dolomie ou leurs mélanges.
De manière plus particulière, le procédé selon l'invention se caractérise en ce que le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts sont choisis parmi tout acide moyennement fort à fort, ou tout mélange de tels acides, générant des ions H
3O+ dans les'conditions du traitement.
Selon l'invention, la quantité en mole de donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à
forts par rapport au nombre de moles de CaCO3 est au total comprise entre 0,001 et 1, préférentiellement entre 0,1 et 0,5.
Selon l'invention, la quantité en mole de composés de type R- par rapport au nombre de moles de CaCO3 est au total comprise entre 0,0001 et 0,1, préférentiellement entre 0,002 et 0,01.
Selon un mode de réalisation préférée, l'étape a) peut être répétée plusieurs fois et l'ordre d'ajout des acides moyennement forts et forts est quelconque avec un ajout des composés de type R-X, avant et/ou pendant et/ou après les acides moyennement forts ou forts.
Selon un mode de réalisation préférée, l'étape b) peut être répétée plusieurs fois.
De même selon un mode de réalisation préférée, la température pendant l'étape a) du traitement est comprise entre 5 C et 100 C, et préférentiellement entre 65 C
et 80 C.
De manière également préférée, la durée de l'étape a) du traitement dure de 0,01 heure à 10 heures et préférentiellement de 0,2 heures à 6 heures.
Le procédé de traitement, selon l'invention, est mis en oeuvre en phase aqueuse à des concentrations en matière sèche faibles, moyennement fortes ou fortes, mais peut être aussi mis en oeuvre pour des mélanges de suspensions constituées de ces différentes
9 concentrations. De manière préférentielle, la teneur en matière sèche est comprise entre 1 % et 80 % en poids.
De manière particulière une variante de l'étape c) met en oeuvre de 0,01 % à
5,0 % en poids sec d'un électrolyte anionique choisi parmi les homo polymères ou copolymères à l'état acide non neutralisé, partiellement neutralisé ou totalement neutralisé, des monomères à instauration éthylénique et à fonction monocarboxylique tels que l'acide acrylique ou méthacrylique ou encore les hémiesters de diacides tels que les mono esters en Cl à C4 des acides maléique ou itaconique, ou leurs mélanges, ou à
fonction dicarboxylique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction di carboxylique tels que l'acide crotonique, isocrotonique, cinnamique, itaconique, maléique, ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou à fonction sulfonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique tels que l'acide acrylamido-méthyl-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore à fonction phosphorique choisi parmi les monomères à
insaturation éthylénique et à fonction phosphorique tels que l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore à
fonction phosphonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à
fonction phosphonique tels que l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, ou encore les polyphosphates.
De même, une variante de l'étape c) met en oeuvre, de manière particulière, de 0,01 %
à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte cationique choisi parmi les homopolymères ou copolymères des monomères cationiques ou ammonium quaternaire à insaturation éthylénique tels que le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl]
triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium De même, une variante de l'étape c) met en oeuvre, de manière particulière, de 0,01 %
à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte faiblement anionique choisi parmi les copolymère faiblement ionique et hydrosoluble se composant :
5 a) d'au moins un monomère anionique et à fonction carboxylique ou dicarboxylique ou phosphorique ou phosphonique ou sulfonique ou leur mélange, b) d'au moins un monomère non ionique, le monomère non ionique étant constitué d'au moins un monomère de formule (I) :
De manière particulière une variante de l'étape c) met en oeuvre de 0,01 % à
5,0 % en poids sec d'un électrolyte anionique choisi parmi les homo polymères ou copolymères à l'état acide non neutralisé, partiellement neutralisé ou totalement neutralisé, des monomères à instauration éthylénique et à fonction monocarboxylique tels que l'acide acrylique ou méthacrylique ou encore les hémiesters de diacides tels que les mono esters en Cl à C4 des acides maléique ou itaconique, ou leurs mélanges, ou à
fonction dicarboxylique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction di carboxylique tels que l'acide crotonique, isocrotonique, cinnamique, itaconique, maléique, ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou à fonction sulfonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique tels que l'acide acrylamido-méthyl-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore à fonction phosphorique choisi parmi les monomères à
insaturation éthylénique et à fonction phosphorique tels que l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore à
fonction phosphonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à
fonction phosphonique tels que l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, ou encore les polyphosphates.
De même, une variante de l'étape c) met en oeuvre, de manière particulière, de 0,01 %
à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte cationique choisi parmi les homopolymères ou copolymères des monomères cationiques ou ammonium quaternaire à insaturation éthylénique tels que le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl]
triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium De même, une variante de l'étape c) met en oeuvre, de manière particulière, de 0,01 %
à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte faiblement anionique choisi parmi les copolymère faiblement ionique et hydrosoluble se composant :
5 a) d'au moins un monomère anionique et à fonction carboxylique ou dicarboxylique ou phosphorique ou phosphonique ou sulfonique ou leur mélange, b) d'au moins un monomère non ionique, le monomère non ionique étant constitué d'au moins un monomère de formule (I) :
10 (I) R R' n (~
q dans laquelle - m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou égal à 150, - n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à
150, - q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 s(m+n+p)q s 150, et préférentiellement tel que 15 s(m+n+p)q s 120 - Rl représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, - R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, - R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que par exemple les acryluréthanne, méthacryluréthanne, a-a' diméthyl-isopropényl-benzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées,
q dans laquelle - m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou égal à 150, - n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à
150, - q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 s(m+n+p)q s 150, et préférentiellement tel que 15 s(m+n+p)q s 120 - Rl représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, - R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, - R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, crotonique, vinylphtalique ainsi qu'au groupe des insaturés uréthannes tels que par exemple les acryluréthanne, méthacryluréthanne, a-a' diméthyl-isopropényl-benzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées,
11 - R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone, et représente préférentiellement un radical hydrocarboné ayant 1 à 12 atomes de carbone et très préférentiellement un radical hydrocarboné ayant 1 à 4 atomes de carbone, ou du mélange de plusieurs monomères de formule (I), c) éventuellement d'au moins un monomère du type acrylamide ou méthacrylamide ou leurs dérivés tels que le N-[3-(diméthylamino) propyl]
acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, et leurs mélanges, ou bien encore d'au moins un monomère non hydrosoluble tel que les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], les vinyliques tels que l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou d'au moins un monomère cationique ou ammonium quaternaire tels que le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl]
triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl]
triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou encore d'au moins un monomère organofluoré ou organosililé, oû dû mélange de plusieurs de ces monomères, d) éventuellement d'au moins un monomère possédant au moins deux insaturations éthyléniques appelé dans la suite de la demande monomère réticulant, Le pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ selon l'invention se caractérise en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'invention.
De manière plus particulière, le pigment minéral contenant un produit formé in-situ selon l'invention se caractérise en ce qu'il a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre
acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl] méthacrylamide, et leurs mélanges, ou bien encore d'au moins un monomère non hydrosoluble tel que les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], les vinyliques tels que l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou d'au moins un monomère cationique ou ammonium quaternaire tels que le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl]
triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl]
triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou encore d'au moins un monomère organofluoré ou organosililé, oû dû mélange de plusieurs de ces monomères, d) éventuellement d'au moins un monomère possédant au moins deux insaturations éthyléniques appelé dans la suite de la demande monomère réticulant, Le pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ selon l'invention se caractérise en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'invention.
De manière plus particulière, le pigment minéral contenant un produit formé in-situ selon l'invention se caractérise en ce qu'il a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre
12 médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres et préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres.
La surface spécifique BET est déterminée selon la méthode ISO 9277.
Dans une autre variante, la suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 10 m2/g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % et en ce qu'elle contient de 0,05% à 5,0 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte anionique.
Cet électrolyte anionique est choisi parmi les électrolytes anioniques précédemment cités.
De manière également plus particulière, la suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu' un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM
5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % et en ce qu'elle contient de 0,1 % à 5,0 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte cationique.
Cet électrolyte cationique est choisi parmi les électrolytes cationiques précédemment cités.
Dans une autre variante particulière, la suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET,
La surface spécifique BET est déterminée selon la méthode ISO 9277.
Dans une autre variante, la suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 10 m2/g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % et en ce qu'elle contient de 0,05% à 5,0 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte anionique.
Cet électrolyte anionique est choisi parmi les électrolytes anioniques précédemment cités.
De manière également plus particulière, la suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu' un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM
5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % et en ce qu'elle contient de 0,1 % à 5,0 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte cationique.
Cet électrolyte cationique est choisi parmi les électrolytes cationiques précédemment cités.
Dans une autre variante particulière, la suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET,
13 préférentiellement entre 5 m'/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu' un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM
5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 0,3 % et 80 %, et préférablement en ce qu'elle contient de 15 % à 60 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte faiblement anionique.
De manière encore préférée la suspension aqueuse selon l'invention se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 10 m2/g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, Ainsi, l'invention conceme-t'elle aussi l'utilisation de la suspension du pigment minéral selon l'invention comme charge régulatrice de rhéologie permettant de contrôler la viscosité tout en conservant la solidité des formulations de type plastisol et PVC rigide, et plus particulièrement l'utilisation dans l'industrie automobile dans les formulations de revêtement protecteur de bas de caisse automobile.
Elle concerne aussi l'utilisation de la suspension du pigment minéral selon l'invention dans les domaines de la peinture et/ou des enduits et/ou des mastics.
Le revêtement protecteur de bas de caisse automobile selon l'invention se caractérise en ce qu'il contient la charge minérale selon l'invention après séchage en quantité
allant de 0,05 % à 50 %, préférentiellement de 1 % à 20 %, plus préférentiellement de 5%à15%.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.
Cet exemple illustre l'art antérieur et concerne différents procédés de préparation de pigment selon l'art antérieur.
5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 0,3 % et 80 %, et préférablement en ce qu'elle contient de 15 % à 60 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte faiblement anionique.
De manière encore préférée la suspension aqueuse selon l'invention se caractérise en ce que le pigment minéral a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 10 m2/g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement compris entre 1 et 10 micromètres, Ainsi, l'invention conceme-t'elle aussi l'utilisation de la suspension du pigment minéral selon l'invention comme charge régulatrice de rhéologie permettant de contrôler la viscosité tout en conservant la solidité des formulations de type plastisol et PVC rigide, et plus particulièrement l'utilisation dans l'industrie automobile dans les formulations de revêtement protecteur de bas de caisse automobile.
Elle concerne aussi l'utilisation de la suspension du pigment minéral selon l'invention dans les domaines de la peinture et/ou des enduits et/ou des mastics.
Le revêtement protecteur de bas de caisse automobile selon l'invention se caractérise en ce qu'il contient la charge minérale selon l'invention après séchage en quantité
allant de 0,05 % à 50 %, préférentiellement de 1 % à 20 %, plus préférentiellement de 5%à15%.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.
Cet exemple illustre l'art antérieur et concerne différents procédés de préparation de pigment selon l'art antérieur.
14 Essai n 1 Cet essai illustre un procédé de préparation d'un pigment selon l'art antérieur pour lequel on dilue 0,5 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 15 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 10 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 65 C sous agitation pendant 20 minutes à
500 tours par minute. Ensuite, le pH a été ajusté, entre 8 et 8,5 avec une suspension de chaux à une concentration égale à 10 % en poids sec avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD 100.
I.a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 18,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 8,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 57 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 30,7 m2/g.
Essai n 2 Cet essai illustre un procédé de préparation d'un pigment selon l'art antérieur pour lequel on dilue 0,758 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 65 C sous agitation pendant 60 minutes.
Ensuite, le pH a été ajusté, entre 8 et 8,5 avec une suspension de chaux à une concentration égale à 10 % en poids sec avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD 100.
5 L.a suspension de pigment minéral obtenue avant le séchage a une concentration en pigment sec égale à 18,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 8,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,4 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 68,2 % en poids des particules ont un 10 diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 31,1 m2/g.
Essai n 3 Cet essai illustre un procédé de préparation d'un pigment selon l'art antérieur pour lequel on dilue 0,5 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl, mesurée au moyen du SedigraphTM5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75% d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 15 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 10 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 65 C sous agitation pendant 20 minutes à
500 tours par minute. Ensuite, le pH a été ajusté, entre 8 et 8,5 avec une suspension de chaux à une concentration égale à 10 % en poids sec avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD 100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 18,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 8,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 57 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 30,7 m2/g.
Le produit est ensuite traité avec 3 % d'acide stéarique. Le traitement a été
fait à
120 C pendant dix minutes dans un malaxeur de laboratoire de MTI; la vitesse de rotation était 1500 tr/min.
Cet exemple illustre l'invention et concerne le procédé de fabrication d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium naturel et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O' moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X ainsi que le pigment minéral obtenu par le procédé.
Essai n 4 Cet essai illustre - l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'un mélange d'acide palmitique et d'acide stéarique (dans un rapport d'environ 1/1 en poids) a lieu pendant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
2-5 Pour ce faire, on dilue 0,746 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCO de 101itres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 25 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2 % d'acide gras de type mélange Acide palmitique / Acide Stéarique dans un rapport 1/1 en poids est ajouté 'en poudre puis mélangé pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
I,a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90,9 % des particules a un diamètre inférieur à 2ffl et 66,8 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 33,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,72 micromètre ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,32 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Essai n 5 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 101itres. Puis on ajoute 2 % d'acide stéarique pur de chez Fluka et on chauffe à 70 C et on mélange pendant 15 minutes, avant de traiter la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C
sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. On laisse réagir pendant minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
I.a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,4 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 91,7 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 66,9 % des particules a un diamètre inférieur à
1~tm.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 34,5 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,73 micromètre.
Essai n 6 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 3 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on ajoute 3 % d'acide stéarique pur de chez Fluka et on chauffe à 70 C et on mélange pendant 15 minutes, avant de traiter en laissant refroidir à 60 C la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
I.a granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 93,0 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 73,1 % des particules a un diamètre inférieur à
1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 28,8 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,57 micromètre.
Essai n 7 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 5 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1p,m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on ajoute 5 % d'acide stéarique pur de chez Fluka et on chauffe à 70 C et on mélange pendant 15 minutes, avant de traiter en laissant refroidir à 60 C la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100 La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,6 % en màsse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 85,3 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 61,9 % des particules a un diamètre inférieur à
1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 26,5 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,75 micromètre.
Essai n 8 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique a lieu pendant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 200 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1~um , mesurée au moyen du Sedigraph 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée 5 avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un bac de 3000 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 36 % d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 70 C sous agitation pendant 120 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2 % d'acide stéarique (de qualité technique 10 correspondant à un mélange C16-C18) en poudre est ajouté et mélangé pendant minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,2 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,8.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 74,2 % des particules a un diamètre inférieur à 2~tm et 37,5 % des particules a un diamètre inférieur à 1P,m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 31,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,31 micromètres ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,40 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Essai n 9 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique a lieu pendant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique, mais avant le dosage dudit acide.
Pour ce faire, on dilue 9 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un lit fluidisé type Lôdige de 135 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 13 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 70 C sous agitation pendant 24 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2% d'acide stéarique (de qualité
technique correspondant à un mélange C16-C18) en poudre est ajouté et mélangé pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 8,2 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 7,1.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 87,6 % des particules a un diamètre inférieur à 2~tm et 59,3 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 21,7 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,83 micromètre.
Essai n 10 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75% d'extrait sec, dispersée avec 0,45% d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 1 % d'acide stéarique (de qualité
technique correspondant à un mélange de type palmitique / stearique, C16-C18) et on mélange pendant 15 minutes. On traite ensuite la suspension ainsi formée par 10 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,6 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,8 % des particules a un diamètre inférieur à 2ffl et 67,0 % des particules a un diamètre inférieur à 1~tm.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 18,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,73 micromètre.
Essai n 11 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 0,5 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl, mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 0,5% d'acide stéarique (de qualité
technique correspondant à un mélange C16-C18) et on mélange pendant 15 minutes.
On traite ensuite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,8 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 68,2 % des particules a un diamètre inférieur à
1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 32,1 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,74 micromètre.
Essai n 12 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 ,m , mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,62% d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Pûis"on ajoute 1 %
d'acide stéarique (qualité technique correspondant à un mélange C16-C18) et on mélange pendant
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 15 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 10 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 65 C sous agitation pendant 20 minutes à
500 tours par minute. Ensuite, le pH a été ajusté, entre 8 et 8,5 avec une suspension de chaux à une concentration égale à 10 % en poids sec avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD 100.
I.a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 18,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 8,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 57 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 30,7 m2/g.
Essai n 2 Cet essai illustre un procédé de préparation d'un pigment selon l'art antérieur pour lequel on dilue 0,758 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 65 C sous agitation pendant 60 minutes.
Ensuite, le pH a été ajusté, entre 8 et 8,5 avec une suspension de chaux à une concentration égale à 10 % en poids sec avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD 100.
5 L.a suspension de pigment minéral obtenue avant le séchage a une concentration en pigment sec égale à 18,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 8,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,4 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 68,2 % en poids des particules ont un 10 diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 31,1 m2/g.
Essai n 3 Cet essai illustre un procédé de préparation d'un pigment selon l'art antérieur pour lequel on dilue 0,5 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl, mesurée au moyen du SedigraphTM5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75% d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 15 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 10 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 65 C sous agitation pendant 20 minutes à
500 tours par minute. Ensuite, le pH a été ajusté, entre 8 et 8,5 avec une suspension de chaux à une concentration égale à 10 % en poids sec avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD 100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 18,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 8,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 57 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 30,7 m2/g.
Le produit est ensuite traité avec 3 % d'acide stéarique. Le traitement a été
fait à
120 C pendant dix minutes dans un malaxeur de laboratoire de MTI; la vitesse de rotation était 1500 tr/min.
Cet exemple illustre l'invention et concerne le procédé de fabrication d'un pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium naturel et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O' moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X ainsi que le pigment minéral obtenu par le procédé.
Essai n 4 Cet essai illustre - l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'un mélange d'acide palmitique et d'acide stéarique (dans un rapport d'environ 1/1 en poids) a lieu pendant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
2-5 Pour ce faire, on dilue 0,746 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCO de 101itres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 25 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2 % d'acide gras de type mélange Acide palmitique / Acide Stéarique dans un rapport 1/1 en poids est ajouté 'en poudre puis mélangé pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
I,a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90,9 % des particules a un diamètre inférieur à 2ffl et 66,8 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 33,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,72 micromètre ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,32 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Essai n 5 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 101itres. Puis on ajoute 2 % d'acide stéarique pur de chez Fluka et on chauffe à 70 C et on mélange pendant 15 minutes, avant de traiter la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C
sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. On laisse réagir pendant minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
I.a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,4 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 91,7 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 66,9 % des particules a un diamètre inférieur à
1~tm.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 34,5 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,73 micromètre.
Essai n 6 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 3 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on ajoute 3 % d'acide stéarique pur de chez Fluka et on chauffe à 70 C et on mélange pendant 15 minutes, avant de traiter en laissant refroidir à 60 C la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
I.a granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 93,0 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 73,1 % des particules a un diamètre inférieur à
1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 28,8 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,57 micromètre.
Essai n 7 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 5 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1p,m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le conteneur de 10 litres. Puis on ajoute 5 % d'acide stéarique pur de chez Fluka et on chauffe à 70 C et on mélange pendant 15 minutes, avant de traiter en laissant refroidir à 60 C la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100 La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,6 % en màsse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 85,3 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 61,9 % des particules a un diamètre inférieur à
1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 26,5 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,75 micromètre.
Essai n 8 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique a lieu pendant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 200 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1~um , mesurée au moyen du Sedigraph 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée 5 avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un bac de 3000 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 36 % d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 70 C sous agitation pendant 120 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2 % d'acide stéarique (de qualité technique 10 correspondant à un mélange C16-C18) en poudre est ajouté et mélangé pendant minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,2 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,8.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 74,2 % des particules a un diamètre inférieur à 2~tm et 37,5 % des particules a un diamètre inférieur à 1P,m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 31,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,31 micromètres ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,40 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Essai n 9 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique a lieu pendant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique, mais avant le dosage dudit acide.
Pour ce faire, on dilue 9 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un lit fluidisé type Lôdige de 135 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 13 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, à 70 C sous agitation pendant 24 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2% d'acide stéarique (de qualité
technique correspondant à un mélange C16-C18) en poudre est ajouté et mélangé pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 8,2 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 7,1.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 87,6 % des particules a un diamètre inférieur à 2~tm et 59,3 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 21,7 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,83 micromètre.
Essai n 10 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75% d'extrait sec, dispersée avec 0,45% d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 1 % d'acide stéarique (de qualité
technique correspondant à un mélange de type palmitique / stearique, C16-C18) et on mélange pendant 15 minutes. On traite ensuite la suspension ainsi formée par 10 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,6 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,8 % des particules a un diamètre inférieur à 2ffl et 67,0 % des particules a un diamètre inférieur à 1~tm.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 18,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,73 micromètre.
Essai n 11 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 0,5 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie français, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl, mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 0,5% d'acide stéarique (de qualité
technique correspondant à un mélange C16-C18) et on mélange pendant 15 minutes.
On traite ensuite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,8 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 68,2 % des particules a un diamètre inférieur à
1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 32,1 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,74 micromètre.
Essai n 12 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide stéarique a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 ,m , mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,62% d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Pûis"on ajoute 1 %
d'acide stéarique (qualité technique correspondant à un mélange C16-C18) et on mélange pendant
15 minutes. On traite ensuite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par Sedigraph 5100 est telle que 89,6 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 64,5 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 40,2 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,75 micromètre ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,41 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Essai n 13 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec l'acide stéarique a eu lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique, puisque l'essai met en oeuvre le Winnofil SPT de la société Solvay qui est un carbonate de calcium précipité
traité par un acide gras dont la granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 89,6 %
des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 64,5 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m et dont la surface spécifique BET est égale à 17.8 m2/g (mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277).
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg Winnofil SPT, calculé en pigment sec, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur, ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un séchéur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 62,9 % des particules a un diamètre inférieur à 2ffl et 51,4 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 52,1 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,90 micromètre.
Essai n 14 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec l'acide stéarique a eu lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique, puisque l'essai met en oeuvre le Socal 322 de la société Solvay qui est un carbonate de calcium précipité
traité par un acide gras dont la granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90,0 %
des particules a un diamètre inférieur à 2~tm et 86,0 % des particules a un diamètre 5 inférieur à 1[im et dont la surface spécifique BET est égale à 17,5 m2/g (mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277).
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg Soca1322, calculé en pigment sec sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de 10 soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 20 %
en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,3.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 87,9 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 77,9 % des particules a un diamètre inférieur à
Ip;m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 48,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,30 micromètre.
Essai n 15 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'un mélange d'acide gras et d'alcool gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1~tm , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 10 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 0,2 % d'acide gras à base d'huile végétale vendu par la société Hobum Oleochemicals (Hambourg-Allemagne) sous le nom d'acide isomergine et 1,8 % d'alcool stéarilique et on mélange pendant minutes. On traite ensuite la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
I.a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,0.
L,a granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 74,1 % des particules a un diamètre inférieur à 21um et 38,0 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifiqûe BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 24,0 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,29 micromètres.
Essai n 16 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'un mélange acide gras et d'alcool gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 32 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1~tm , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 65 % d'extrait sec, dispersée avec 0,13 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 0,5 %
d'acide gras à
base d'huile végétale vendu par la société Hobum Oleochemicals (Hambourg-Allemagne) sous le nom d'acide isomergine et 1,5 % d'alcool dodécylique et mélange pour 15 minutes, après on traite la suspension ainsi formée par 25 %
d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes.
On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,0.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 57,3 % des particules a un diamètre inférieur à 20,m et 25,3 % des particules a un diamètre inférieur à 1[tm.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode, BET de la norme ISO 9277, égale à 31,0 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,79 micromètres.
Essai n 17 Cet essai illustre l'invention et conceme un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'alcool gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 32 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl, mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 65 % d'extrait sec, dispersée avec 0,13 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 2,0 %
d'alcool stéarilique et on mélange pendant 15 minutes puis on traite la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,1.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 74,8 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 36,8 % des particules a un diamètre inférieur à
1ffl.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 23,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,30 micromètres.
Essai n 18 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique est fait en continu pendant la fabrication du carbonate de calcium précipité et le traitement avec le donneur H3O+ moyenne fort a fort.
Pour ce faire, on réalise le procédé par préparation de 400g Ca(OH)2 dans 7600 g eau distillée dans le réacteur ESCO de 10 litres, puis addition de C02 sous forme de gaz à
C jusqu'à un pH de 6,5.
Après avoir laissé réagir pendant 30 minutes, on chauffe la suspension dans le réacteur à 60 C, puis on ajoute 2,0 % d'acide stéarique et on mélange pendant 15 minutes, puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 30 %
en poids, sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pour 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 5,7% en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 41,4 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2~tm et 18,1 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 37,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 2,29 micromètres.
Essai n 19 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 50 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du Sedigraph 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 1,0 % d'acide stéarique et on mélange pendant 15 minutes.
On traite ensuite la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,5.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,9 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2~tm et 67,0 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 ffl.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 34,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,76 micromètre.
Essai n 20 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 50 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1Rm , mesurée au moyen du Sedigraph 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 101itres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à
500 tours par minute. Ensuite, 1 % d'acide stéarique en poudre est ajouté et mélangé
pendant 30 minutes avant de sécher -la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,5.
I,a granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,1 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2~tm et 66,2 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 30,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,77 micromètre.
Essai n 21 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide dodécylbenzene sulfonique a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 50 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 25 %
d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2 % d'acide dodécylbenzène-sulfonique en poudre est ajouté et mélangé pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur le Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 10,0 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 93,9 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 59,6 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 um.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 35,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,87 micromètre.
Essai n 22 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide laurique a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,62 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. Ensuite, 2 % d'acide laurylique est ajouté et mélangé
pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,8.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 88,8 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 64,8 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 .m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 35,0 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,65 micromètre ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,26 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC).
Le plastisol chargé est produit en mélangeant le plastisol à base de PVC non chargé et le carbonate de calcium ou bien le pigment minéral à tester dans un récipient de 7 cm de diamètre et en homogénéisant à la spatule. Le poids total du mélange étant 200 g.
On procède ensuite à la mise en dispersion du mélange durant deux minutes à
l'aide d'un appareillage de mélange de laboratoire Pendraulik TM LD50, le diamètre du disque de mise en dispersion étant de 5 cm, la vitesse de rotation du disque étant 2700 tr/min (réglage manuel en position trois).
La mise en dispersion étant terminée, on effectue la mesure de viscosité à
l'aide de l'appareillage Rheomat 120 Tm, appareil de mesure selon la norme DIN 125, à
20 C.
Le point d'écoulement est déterminé en utilisant le modèle de Bingham, bien connu de l'homme du métier, après un vieillissement de 24 heures et de 30 jours à une température de 23 C.
Dans tous les essais de l'exemple, dont le but est d'obtenir une carrosserie automobile allégée avec une rhéologie de formulation constante, la formulation du plastisol à base de PVC (chlorure de polyvinyle) a pour formulation la formulation 1 suivante :
- 90 % en poids du plastisol résine PVC de Henkel-Teroson, - 10% en poids de la charge minérale à tester.
Essai n 23 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPT~rm. Cet essai sert de référence.
Essai n 24 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium de l'essai n 1. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 63,6 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 25 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium de l'essai n 3 traité avec 3 % d'acide stéarique après le séchage. Le traitement a été fait pendant dix minutes dans un malaxeur laboratoire de MTI à 120 C ; la vitesse de rotation était 1500 tr/min. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C
dans la formulation 1 est 49,0 % plus bas que celui de l'essai n 23.
Le traitement après séchage ne marche pas.
Essai n 26 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Soea1TM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 16,8 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 27 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom HydrocarbTM 120T. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 7,7 %
plus bas que celui de l'essai n 23.
Essai n 28 Cet essai illustre l'art antérieur et met en uvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 302. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 1,4 %
plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 29 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 24,5 %
plus bas que celui de l'essai n 23.
Essai n 30 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 4.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 53,1 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 31 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 5.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 102,1 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 32 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 6. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 36,4 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 33 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 7. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 4,2 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 34 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 8.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 86,7 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Tous les résultats des essais précédents sont consignés dans le tableau 1 suivant.
W N N F-+ 1--O U1 O ui O lTl O
Cy CD
CL~ Essai n 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 ~
Gn Taux de CaCO3 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ro charge (%
ô
en poids) CD
~.
CD Vitesse de 162 280 88 193 150 164 140 274 325 263 216 324 ~ CD cisaillement ~
20s1 ~ N
G Vitesse de 756 813 556 839 650 685 738 1093 1224 1139 1037 1433 OD
cisaillement W
~ 300 s 1 r w ~, ~ Point 179 304 95 236 180 173 147 283 360 314 275 282 ~ d1 ' ~
>
o' Viscosité d'écoulement C~
ô
[Pal à Après 24h viellissement ~
Gn Point 143 234 73 167 132 145 108 219 289 195 149 267 ~
a d'écoulement Après 30 o y ~ jours CD viellissement o ~ ô
Cy N
rn o cu n Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC) et de formulation distincte de celle de l'exemple 3.
Pour ce faire on réalise une formulation 2 avec le même mode opératoire et le même appareillage que dans l'exemple 3.
Cette formulation 2, plastisol à base de PVC, est composée de :
- 24 % en poids d'une résine PVC Vestolit E 7031TM (Vestolit, Allemagne), - 6,0 % en poids d'une résine PVC Vestolit C 65Tm (Vestolit, Allemagne), - 47,0 % en poids d'un plastifiant DINP (Diisononylphtalate), - 2,0 % en poids d'un dessicant Super Weisskalk 40 (Omya AG, Suisse), - 1,0 % en poids d'un promoteur d'adhésion EURETEK 505Tm (Ciba SC, Suisse), - 20,0 % en poids de pigment minéral à tester.
Pour chacun des essais de l'exemple, les mesures de viscosité et de point d'écoulement sont effectuées selon le même mode opératoire et le même matériel que celui de l'exemple précédent.
Essai n 35 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPTlm. Cet essai sert de référence.
Essai n 36 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oruvre un carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom SocalTM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 108,3 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 37 Cet essai illustre l'art antérieur et met en aeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 302. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 102,8 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 38 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 58,3 %
plus bas que celui de l'essai n 35.
Essai n 39 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium de l'essai n 2.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 275 % plus haut que pour celui de l'essai n 35.
Essai n 40 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 11.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 275 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 41 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 12.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 319,4 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 42 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 13.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 350 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 43 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 14.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 422,2 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Tous les résultats des essais de l'exemple sont consignés dans le tableau 2 suivant.
W N N ~..+ ~, O U1 0 ui o ui ~ r O
ào ;J ~ ~
CD CD Essai n 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Taux de charge CaCO3 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ~
>C ~ (% en poids) CD
Vitesse de 65 98 85 38 158 160 180 195 216 cisaillement ~
CD
20 s-l ~
Vitesse de 573 614 536 465 675 692 797 968 860 N
a.
c ~D cisaillement O. H= 300 s 1 ~ W
N
~J Point 45 166 61 35 275 289 334 412 443 Viscosité [Pa] à d'écoulement o ~
Gn Après 24h N ~
::. viellissement CD
Point 36 75 73 15 135 135 151 162 188 ~ d'écoulement G Après 30 p jours viellissement CD ~
ô ô
~ o cG ~
Gn ~
Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC) et de formulation distincte de celle des exemples 3 et 4.
Pour ce faire on réalise une formulation 3 avec le même mode opératoire et le même appareillage que dans l'exemple 3.
Cette formulation 3, plastisol à base de PVC, est composée de :
- 31,0 % en poids d'une résine PVC Vestolit E 7031TM (Vestolit, Allemagne), - 43,0 % en poids d'un plastifiant DINP (Diisononylphtalate), - 1,5 % en poids d'un dessicant Super Weisskalk 40 (Omya AG, Suisse), - 1,0 % en poids d'un promoteur d'adhésion EURETEK 505TM
(Ciba SC, Suisse), - 1,0 % en poids d'un stabilisant thermique Irgastab 17 MTM
(Ciba SC,-Suisse), - 22,5 % en poids de pigment minéral à tester.
Pour chacun des essais de l'exemple, les mesures de viscosité et de point d'écoulement sont effectuées selon le même mode opératoire et le même matériel que celui de l'exemple précédent.
Essai n 44 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPTrm. Cet essai sert de référence.
Essai n 45 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom SocalTM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 200 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 46 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 302. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 55,3 %
plus bas que celui de l'essai n 44.
Essai n 47 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oruvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 12,8 %
plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 48 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 15.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 342,6 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 49 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 16.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 712,8 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 50 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 17.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 459,6 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 51 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 18.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 740,4 % plus haut que celui de l'essai n 44.
N N F- FI
ul O Ul O ui H ô
o v~ ~
cD
., ~
Essai n 44 45 46 47 48 49 50 51 CD, Taux de charge CaCO3 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 (% en poids) cD
Vitesse de 104 181 58 96 276 453 302 418 CD
w cisaillement CA >
20s Q o CD N
Vitesse de 1111 1139 783 898 1355 1789 1383 1690 CD ~
cisaillement ~ ~
300 s"1 ~ N
by CD ~
Point 90 158 22 69 245 400 312 307 ô
~ W ~
Viscosité [Pa] à d'écoulement Après 24h viellissement cD.
Point 47 141 21 53 208 382 263 395 ~., d'écouiement ~
Après 30 CD
jours viellissemen t w o ~ ~
CN
~ ô
~ ~
La lecture des résultats du tableau 3 montre que l'on obtient également de bons résultats rhéologiques en utilisant des mélanges d'acides gras et d'alcools gras ou bien en utilisant seulement des alcools gras.
L'essai n 51 montre que l'invention est aussi applicable pendant la fabrication du carbonate de calcium précipité.
Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC) dont la formulation se distingue de la formulation de l'exemple 5 par le taux de charge à tester.
Pour ce faire on réalise une formulation 4 avec le même mode opératoire et le même appareillage que dans l'exemple 3.
Cette formulation 4, plastisol à base de PVC, est composée de :
- 31,0 % en poids d'une résine PVC Vestolit E 7031Tm (Vestolit, Allemagne), - 43,0 % en poids d'un plastifiant DIlVP (Diisononylphtalate), - 1,5 % en poids d'un dessicant Super Weisskalk 40 (Omya AG, Suisse), - 1,0 % en poids d'un promoteur d'adhésion EURETEK 505TM
(Ciba SC, Suisse), - 1,0 % en poids d'un stabilisant thermique Irgastab BZ 529TM
(Ciba SC, Suisse), - 15,0 % à 22,5 % en poids de pigment minéral à tester.
Pour chacun des essais de l'exemple, les mesures de viscosité et de point d'écoulement sont effectuées selon le même mode opératoire et le même matériel que celui de l'exemple précédent.
Essai n 52 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre 22,5 % du carbonate de calcium précipité commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPT~rm. Cet essai sert de référence.
Essai n 53 Cet essai illustre l'art antérieur et met en uvre 22,5 % du carbonate de calcium précipité commercialisé par la société Solvay sous le nom SocalTM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 4 est 42 %
10 plus haut que celui de l'essai n 52.
Essai n 54 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 20,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 21.
Essai n 55 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 15,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 21.
Essai n 56 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 20,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 22.
Essai n 57 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 15,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 22.
Tous les résultats des essais de l'exemple sont consignés dans le tableau 4 suivant.
00 ô 0 0~
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La lecture du tableau 4 précédent permet de constater que l'utilisation des pigments selon l'invention permet une réduction de la charge minérale des plastisols pour parvenir au même point d'écoulement qu'avec les pigments habituellement utilisés d'environ 33 % au minimum, ce qui résulte en une réduction du poids du plastisol chargé.
Cet exemple illustre l'invention et concerne l'utilisation des pigments selon l'invention en PVC rigide (Chlorure de polyvinyle rigide) telle que l'armature de la carrosserie automobile en vue d'une réduction du poids tout en gardant le contrôle de la solidité.
On a testé dans les divers essais de l'exemple, le remplacement du carbonate de calcium de l'art antérieur par le pigment minéral selon l'invention.
Dans une formulation PVC rigide, on a cherché à comparer l'influence de la substitution de 100 % de la charge minérale de l'art antérieur par un pigment minéral selon l'invention.
Pour ce faire, on mesure la résistance à la traction (représentative de la solidité pour l'homme du métier) de la formulation PVC rigide suivante :
- 100 phr. d'une résine PVC rigide EVIPOLSH 6521 (EVC, Allemagne), - 1.5 phr. d'un stabilisant thermique de sulfate de plomb tribasique Naftorin T 3 (Chemson, Angleterre), - 1.5 phr. d'un stabilisant thermique de sulfate de plomb dibasiqùe Listab 51 (Chemson, Angleterre), - 0.6 phr. d'un lubrifiant Ca F 1 (Hoechst, Allemagne), - 0.05 phr d'un lubrifiant E-Wachs (Hoechst, Allemagne), - 30 phr. pigment minéral à tester.
La résine PVC rigide et la charge minérale à tester sont mélangées dans un broyeur double rouleau (Collin, type 150x400) à une température de 190 C. La plaque de PVC
rigide est calandrée après moulage par compression en plaque à 190 C (Collin, type P
300 P).
On forme des éprouvettes de cette plaque pour l'essai de traction selon la norme DIN 53 455. La mesure de la résistance à la traction est exécutée à l'aide l'instrument Zwick/Roell TM Z020 et selon la norme DIN 53 455.
Essai n 58 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPT~Fm. Cet essai sert de référence.
Essai n 59 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Soca1TM 322.
La mise en oeuvre du Soca1TM 322 résulte en la même résistance à la traction que la mise en uvre du Winnofil SPTTM
Essai n 60 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium commercialisé
par la société Omya sous le nom HydrocarbTM 120T. La mise en oeuvre de 1'HydrocarbTM 120T résulte en la même résistance à la traction que la mise en oruvre du Winnofil SPTTM.
Essai n 61 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium commercialisé
par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301.
La mise en oruvre de l' OmyabondTM 301 résulte en la même résistance à la tiaction que la mise en oeuvre du Winnofil SPTTM.
Cet exemple illustre l'invention et concerne des pigments minéraux selon l'invention (essais n 62, 63, 64 et 65), leur procédé de fabrication selon l'invention (essais n 62, 63, 64 et 65), et leur utilisation selon l'invention dans des formulations PVC
de type plastisols (essais n 63, 64 et 65).
Essai n 62 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'un mélange d'acides gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 6,974 kg (en poids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 65 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 10 litres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 1 %
d'acide gras en suspension, qui consiste en une huile de tournesol, à base d'acide palmitique, d'acide stéarique, d'acide oléïque, d'acide linoléïque et d'acide linolénique, et dont le n CAS est 67701-08-0.
Après 5 minutes agitation, on traite la suspension ainsi formée par 1 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 30 minutes.
Après addition de 94 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 8.6 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 62.2 %.
La suspension obtenue est séchée à 80 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On obteinet alors un pigment minéral selon l'invention.
Essai n 63 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'un mélange d'acides gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,707 kg (en poids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 65 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 10 litres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 50 % d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 30 minutes.
On ajoute ensuite, sous forme de poudre, 1 % d'acide gras, qui consiste en un mélange d'acide palmitique et d'acide stéarique dans un rapport 1/1 en poids.
Après addition de 135 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 8.1 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 7.5 %.
La suspension obtenue est séchée à 80 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On réalise alors une formulation PVC de type plastisol, comportant, exprimé en pourcentage en poids, 33,4 % de VestolitTM E 7031, 44 % de diisononyl phthalate, 1,6 % de Weil3kalkTM Super 40, 1 % d'EuretekTM 505 et 20 % en poids du pigment minéral selon l'invention obtenu précédemment.
10 Le point d'écoulement de cette composition, mesurée après 72 heures par les méthodes bien connues de l'homme du métier, est égal à 548 Pa.
Essai n 64 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 0,5 % d'un mélange d'acides gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec un mélange d'acide phosphorique et d'acide sulfurique.
Pour ce faire, on dilue 0,698 kg (en pôids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 65 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 101itres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 50 % d'un mélange d'acide phosphorique et d'acide sulfurique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 60 minutes.
On traite alors la suspension ainsi formée, par 0,5 % d'acide gras en suspension, qui consiste en une huile de lin, dont la composition est en poids de 8 % d'acide gras ayant de 12 à 16 atomes de carbone, 3 % d'acide stéarique, 19 % d'acide oléïque, 16 %
d'acide linoléïque, 52 % d'acide linolénique et 2 % d'acide ayant de 20 à 22 atomes de carbone.
Après addition de 250 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 8.1 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 7.55 %.
I.a suspension obtenue est séchée à 80 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On réalise alors une formulation PVC de type plastisol, comportant, exprimé en pourcentage en poids, 35,4 % de VestolitTM E 7031, 46,8 % de diisononyl phthalate, 1,7 % de Weif3kalkTM Super 40, 1,1 % d'EuretekTM 505 et 15,0 % en poids du pigment minéral selon l'invention obtenu précédemment.
Le point d'écoulement de cette composition, mesurée après 72 heures par les méthodes bien connues de l'homme du métier, est égal à 510 Pa.
Essai n 65 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 0,2 % d'un mélange d'acides gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,694 kg (en poids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieia.r à 1 m, mésurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,77 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 10 litres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 10 % d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 30 minutes.
On traite alors la suspension ainsi formée, par 2 % d'acide gras en suspension, qui consiste en une huile d'acide de coco, à base d'acide stéarique, d'un acide ayant 10 atomes de carbone, d'un acide ayant 12 atomes de carbone, d'un acide ayant 14 atomes de carbone, d'acide palmitique, d'un acide ayant de 20 à 22 atomes de carbone, et dont le n CAS est 67701-05-7.
Après addition de 136 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 9.7 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 10.1 %.
La suspension obtenue est séchée à 60 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On réalise alors une formulation PVC de type plastisol, comportant, exprimé en pourcentage en poids, 25,0 % de VestolitTM E 7031, 33,0 % de diisononyl phthalate, 1,2 % de WeiBkalkTM Super 40, 0,8 % d'EuretekTM 505 et 40,0 % en poids du pigment minéral selon l'invention obtenu précédemment.
Le point d'écoulement de cette composition, mesurée après 72 heures par les méthodes bien connues de l'homme du métier, est égal à 502 Pa.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par Sedigraph 5100 est telle que 89,6 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 64,5 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 40,2 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,75 micromètre ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,41 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Essai n 13 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec l'acide stéarique a eu lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique, puisque l'essai met en oeuvre le Winnofil SPT de la société Solvay qui est un carbonate de calcium précipité
traité par un acide gras dont la granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 89,6 %
des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 64,5 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m et dont la surface spécifique BET est égale à 17.8 m2/g (mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277).
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg Winnofil SPT, calculé en pigment sec, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur, ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un séchéur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 62,9 % des particules a un diamètre inférieur à 2ffl et 51,4 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 52,1 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,90 micromètre.
Essai n 14 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec l'acide stéarique a eu lieu avant la réaction du carbonate de calcium avec l'acide phosphorique, puisque l'essai met en oeuvre le Socal 322 de la société Solvay qui est un carbonate de calcium précipité
traité par un acide gras dont la granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 90,0 %
des particules a un diamètre inférieur à 2~tm et 86,0 % des particules a un diamètre 5 inférieur à 1[im et dont la surface spécifique BET est égale à 17,5 m2/g (mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277).
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg Soca1322, calculé en pigment sec sous forme d'une suspension aqueuse de 78 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de 10 soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 20 %
en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,3.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 87,9 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 77,9 % des particules a un diamètre inférieur à
Ip;m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 48,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,30 micromètre.
Essai n 15 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'un mélange d'acide gras et d'alcool gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1~tm , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 10 % d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 0,2 % d'acide gras à base d'huile végétale vendu par la société Hobum Oleochemicals (Hambourg-Allemagne) sous le nom d'acide isomergine et 1,8 % d'alcool stéarilique et on mélange pendant minutes. On traite ensuite la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
I.a suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,0.
L,a granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 74,1 % des particules a un diamètre inférieur à 21um et 38,0 % des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifiqûe BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 24,0 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,29 micromètres.
Essai n 16 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'un mélange acide gras et d'alcool gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 32 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1~tm , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 65 % d'extrait sec, dispersée avec 0,13 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 0,5 %
d'acide gras à
base d'huile végétale vendu par la société Hobum Oleochemicals (Hambourg-Allemagne) sous le nom d'acide isomergine et 1,5 % d'alcool dodécylique et mélange pour 15 minutes, après on traite la suspension ainsi formée par 25 %
d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes.
On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,0.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 57,3 % des particules a un diamètre inférieur à 20,m et 25,3 % des particules a un diamètre inférieur à 1[tm.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode, BET de la norme ISO 9277, égale à 31,0 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,79 micromètres.
Essai n 17 Cet essai illustre l'invention et conceme un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'alcool gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 32 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1ffl, mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 65 % d'extrait sec, dispersée avec 0,13 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 2,0 %
d'alcool stéarilique et on mélange pendant 15 minutes puis on traite la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,1.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 74,8 % des particules a un diamètre inférieur à 2 m et 36,8 % des particules a un diamètre inférieur à
1ffl.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 23,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 1,30 micromètres.
Essai n 18 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide stéarique est fait en continu pendant la fabrication du carbonate de calcium précipité et le traitement avec le donneur H3O+ moyenne fort a fort.
Pour ce faire, on réalise le procédé par préparation de 400g Ca(OH)2 dans 7600 g eau distillée dans le réacteur ESCO de 10 litres, puis addition de C02 sous forme de gaz à
C jusqu'à un pH de 6,5.
Après avoir laissé réagir pendant 30 minutes, on chauffe la suspension dans le réacteur à 60 C, puis on ajoute 2,0 % d'acide stéarique et on mélange pendant 15 minutes, puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 30 %
en poids, sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pour 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 5,7% en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,4.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 41,4 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2~tm et 18,1 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 37,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 2,29 micromètres.
Essai n 19 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 50 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du Sedigraph 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on ajoute 1,0 % d'acide stéarique et on mélange pendant 15 minutes.
On traite ensuite la suspension ainsi formée par 25 % d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. On laisse réagir pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,3 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,5.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,9 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2~tm et 67,0 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 ffl.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 34,9 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,76 micromètre.
Essai n 20 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'acide gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 50 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1Rm , mesurée au moyen du Sedigraph 5100 de la société
Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 101itres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 %
d'acide phosphorique en solution à 20 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à
500 tours par minute. Ensuite, 1 % d'acide stéarique en poudre est ajouté et mélangé
pendant 30 minutes avant de sécher -la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,5 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,5.
I,a granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 94,1 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2~tm et 66,2 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 30,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,77 micromètre.
Essai n 21 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide dodécylbenzene sulfonique a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type craie avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type craie française, de granulométrie telle que 50 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m , mesurée au moyen du SedigraphTM 5100 de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 75 % d'extrait sec, dispersée avec 0,6 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 25 %
d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes à 500 tours par minute. Ensuite, 2 % d'acide dodécylbenzène-sulfonique en poudre est ajouté et mélangé pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur le Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 10,0 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,6.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 93,9 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 59,6 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 um.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 35,4 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,87 micromètre.
Essai n 22 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 2 % d'acide laurique a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,750 kg, calculé en pigment sec, de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société Micromeritics, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,62 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d' une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans le réacteur ESCO de 10 litres. Puis on traite la suspension ainsi formée par 20 % d'acide phosphorique en solution à 30 % en poids, à 60 C sous agitation pendant 60 minutes. Ensuite, 2 % d'acide laurylique est ajouté et mélangé
pendant 30 minutes avant de sécher la suspension obtenue au moyen d'un sécheur Nara MSD-100.
La suspension de pigment minéral obtenue avant séchage a une concentration en pigment sec égale à 9,8 % en masse, ainsi qu'un pH égal à 6,8.
La granulométrie mesurée par SedigraphTM 5100 est telle que 88,8 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 2 m et 64,8 % en poids des particules a un diamètre inférieur à 1 .m.
Après séchage, le produit a une surface spécifique BET, mesurée selon la méthode BET de la norme ISO 9277, égale à 35,0 m2/g et un diamètre médian, déterminé
par mesure au SedigraphTM 5100, égal à 0,65 micromètre ainsi qu'une teneur en humidité
égale à 1,26 % déterminé selon la méthode précédemment décrite.
Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC).
Le plastisol chargé est produit en mélangeant le plastisol à base de PVC non chargé et le carbonate de calcium ou bien le pigment minéral à tester dans un récipient de 7 cm de diamètre et en homogénéisant à la spatule. Le poids total du mélange étant 200 g.
On procède ensuite à la mise en dispersion du mélange durant deux minutes à
l'aide d'un appareillage de mélange de laboratoire Pendraulik TM LD50, le diamètre du disque de mise en dispersion étant de 5 cm, la vitesse de rotation du disque étant 2700 tr/min (réglage manuel en position trois).
La mise en dispersion étant terminée, on effectue la mesure de viscosité à
l'aide de l'appareillage Rheomat 120 Tm, appareil de mesure selon la norme DIN 125, à
20 C.
Le point d'écoulement est déterminé en utilisant le modèle de Bingham, bien connu de l'homme du métier, après un vieillissement de 24 heures et de 30 jours à une température de 23 C.
Dans tous les essais de l'exemple, dont le but est d'obtenir une carrosserie automobile allégée avec une rhéologie de formulation constante, la formulation du plastisol à base de PVC (chlorure de polyvinyle) a pour formulation la formulation 1 suivante :
- 90 % en poids du plastisol résine PVC de Henkel-Teroson, - 10% en poids de la charge minérale à tester.
Essai n 23 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPT~rm. Cet essai sert de référence.
Essai n 24 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium de l'essai n 1. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 63,6 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 25 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium de l'essai n 3 traité avec 3 % d'acide stéarique après le séchage. Le traitement a été fait pendant dix minutes dans un malaxeur laboratoire de MTI à 120 C ; la vitesse de rotation était 1500 tr/min. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C
dans la formulation 1 est 49,0 % plus bas que celui de l'essai n 23.
Le traitement après séchage ne marche pas.
Essai n 26 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Soea1TM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 16,8 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 27 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom HydrocarbTM 120T. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 7,7 %
plus bas que celui de l'essai n 23.
Essai n 28 Cet essai illustre l'art antérieur et met en uvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 302. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 1,4 %
plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 29 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 24,5 %
plus bas que celui de l'essai n 23.
Essai n 30 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 4.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 53,1 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 31 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 5.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 102,1 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 32 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 6. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 36,4 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 33 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 7. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 4,2 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Essai n 34 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 8.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 1 est 86,7 % plus haut que celui de l'essai n 23.
Tous les résultats des essais précédents sont consignés dans le tableau 1 suivant.
W N N F-+ 1--O U1 O ui O lTl O
Cy CD
CL~ Essai n 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 ~
Gn Taux de CaCO3 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 ro charge (%
ô
en poids) CD
~.
CD Vitesse de 162 280 88 193 150 164 140 274 325 263 216 324 ~ CD cisaillement ~
20s1 ~ N
G Vitesse de 756 813 556 839 650 685 738 1093 1224 1139 1037 1433 OD
cisaillement W
~ 300 s 1 r w ~, ~ Point 179 304 95 236 180 173 147 283 360 314 275 282 ~ d1 ' ~
>
o' Viscosité d'écoulement C~
ô
[Pal à Après 24h viellissement ~
Gn Point 143 234 73 167 132 145 108 219 289 195 149 267 ~
a d'écoulement Après 30 o y ~ jours CD viellissement o ~ ô
Cy N
rn o cu n Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC) et de formulation distincte de celle de l'exemple 3.
Pour ce faire on réalise une formulation 2 avec le même mode opératoire et le même appareillage que dans l'exemple 3.
Cette formulation 2, plastisol à base de PVC, est composée de :
- 24 % en poids d'une résine PVC Vestolit E 7031TM (Vestolit, Allemagne), - 6,0 % en poids d'une résine PVC Vestolit C 65Tm (Vestolit, Allemagne), - 47,0 % en poids d'un plastifiant DINP (Diisononylphtalate), - 2,0 % en poids d'un dessicant Super Weisskalk 40 (Omya AG, Suisse), - 1,0 % en poids d'un promoteur d'adhésion EURETEK 505Tm (Ciba SC, Suisse), - 20,0 % en poids de pigment minéral à tester.
Pour chacun des essais de l'exemple, les mesures de viscosité et de point d'écoulement sont effectuées selon le même mode opératoire et le même matériel que celui de l'exemple précédent.
Essai n 35 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPTlm. Cet essai sert de référence.
Essai n 36 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oruvre un carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom SocalTM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 108,3 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 37 Cet essai illustre l'art antérieur et met en aeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 302. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 102,8 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 38 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 58,3 %
plus bas que celui de l'essai n 35.
Essai n 39 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium de l'essai n 2.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 275 % plus haut que pour celui de l'essai n 35.
Essai n 40 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 11.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 275 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 41 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 12.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 319,4 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 42 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 13.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 350 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Essai n 43 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 14.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 2 est 422,2 % plus haut que celui de l'essai n 35.
Tous les résultats des essais de l'exemple sont consignés dans le tableau 2 suivant.
W N N ~..+ ~, O U1 0 ui o ui ~ r O
ào ;J ~ ~
CD CD Essai n 35 36 37 38 39 40 41 42 43 Taux de charge CaCO3 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ~
>C ~ (% en poids) CD
Vitesse de 65 98 85 38 158 160 180 195 216 cisaillement ~
CD
20 s-l ~
Vitesse de 573 614 536 465 675 692 797 968 860 N
a.
c ~D cisaillement O. H= 300 s 1 ~ W
N
~J Point 45 166 61 35 275 289 334 412 443 Viscosité [Pa] à d'écoulement o ~
Gn Après 24h N ~
::. viellissement CD
Point 36 75 73 15 135 135 151 162 188 ~ d'écoulement G Après 30 p jours viellissement CD ~
ô ô
~ o cG ~
Gn ~
Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC) et de formulation distincte de celle des exemples 3 et 4.
Pour ce faire on réalise une formulation 3 avec le même mode opératoire et le même appareillage que dans l'exemple 3.
Cette formulation 3, plastisol à base de PVC, est composée de :
- 31,0 % en poids d'une résine PVC Vestolit E 7031TM (Vestolit, Allemagne), - 43,0 % en poids d'un plastifiant DINP (Diisononylphtalate), - 1,5 % en poids d'un dessicant Super Weisskalk 40 (Omya AG, Suisse), - 1,0 % en poids d'un promoteur d'adhésion EURETEK 505TM
(Ciba SC, Suisse), - 1,0 % en poids d'un stabilisant thermique Irgastab 17 MTM
(Ciba SC,-Suisse), - 22,5 % en poids de pigment minéral à tester.
Pour chacun des essais de l'exemple, les mesures de viscosité et de point d'écoulement sont effectuées selon le même mode opératoire et le même matériel que celui de l'exemple précédent.
Essai n 44 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPTrm. Cet essai sert de référence.
Essai n 45 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom SocalTM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 200 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 46 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 302. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 55,3 %
plus bas que celui de l'essai n 44.
Essai n 47 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oruvre un carbonate de calcium commercialisé par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 12,8 %
plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 48 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 15.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 342,6 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 49 Cet essai illustre l'invention et met en oruvre le carbonate de calcium de l'essai n 16.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 712,8 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 50 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 17.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 459,6 % plus haut que celui de l'essai n 44.
Essai n 51 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre le carbonate de calcium de l'essai n 18.
Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 3 est 740,4 % plus haut que celui de l'essai n 44.
N N F- FI
ul O Ul O ui H ô
o v~ ~
cD
., ~
Essai n 44 45 46 47 48 49 50 51 CD, Taux de charge CaCO3 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 22.5 (% en poids) cD
Vitesse de 104 181 58 96 276 453 302 418 CD
w cisaillement CA >
20s Q o CD N
Vitesse de 1111 1139 783 898 1355 1789 1383 1690 CD ~
cisaillement ~ ~
300 s"1 ~ N
by CD ~
Point 90 158 22 69 245 400 312 307 ô
~ W ~
Viscosité [Pa] à d'écoulement Après 24h viellissement cD.
Point 47 141 21 53 208 382 263 395 ~., d'écouiement ~
Après 30 CD
jours viellissemen t w o ~ ~
CN
~ ô
~ ~
La lecture des résultats du tableau 3 montre que l'on obtient également de bons résultats rhéologiques en utilisant des mélanges d'acides gras et d'alcools gras ou bien en utilisant seulement des alcools gras.
L'essai n 51 montre que l'invention est aussi applicable pendant la fabrication du carbonate de calcium précipité.
Cet exemple concerne l'utilisation des pigments selon l'invention comme régulateur de rhéologie pour la préparation d'un plastisol à base de chlorure de polyvinyle (PVC) dont la formulation se distingue de la formulation de l'exemple 5 par le taux de charge à tester.
Pour ce faire on réalise une formulation 4 avec le même mode opératoire et le même appareillage que dans l'exemple 3.
Cette formulation 4, plastisol à base de PVC, est composée de :
- 31,0 % en poids d'une résine PVC Vestolit E 7031Tm (Vestolit, Allemagne), - 43,0 % en poids d'un plastifiant DIlVP (Diisononylphtalate), - 1,5 % en poids d'un dessicant Super Weisskalk 40 (Omya AG, Suisse), - 1,0 % en poids d'un promoteur d'adhésion EURETEK 505TM
(Ciba SC, Suisse), - 1,0 % en poids d'un stabilisant thermique Irgastab BZ 529TM
(Ciba SC, Suisse), - 15,0 % à 22,5 % en poids de pigment minéral à tester.
Pour chacun des essais de l'exemple, les mesures de viscosité et de point d'écoulement sont effectuées selon le même mode opératoire et le même matériel que celui de l'exemple précédent.
Essai n 52 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre 22,5 % du carbonate de calcium précipité commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPT~rm. Cet essai sert de référence.
Essai n 53 Cet essai illustre l'art antérieur et met en uvre 22,5 % du carbonate de calcium précipité commercialisé par la société Solvay sous le nom SocalTM 322. Le point d'écoulement après 30 jours de vieillissement à 23 C dans la formulation 4 est 42 %
10 plus haut que celui de l'essai n 52.
Essai n 54 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 20,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 21.
Essai n 55 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 15,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 21.
Essai n 56 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 20,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 22.
Essai n 57 Cet essai illustre l'invention et met en oeuvre 15,0 % du carbonate de calcium de l'essai n 22.
Tous les résultats des essais de l'exemple sont consignés dans le tableau 4 suivant.
00 ô 0 0~
v~ N CD CD M
O
ln .-~~ ~ N OMO
M ~ N N
r=i M ~ ~--1 ~ m M
a ~ ~ .+ ~++ ~
N
U O
o > =.~- ,i ci ..~
W b~ r~
..~
TJ ~ ~
>
La lecture du tableau 4 précédent permet de constater que l'utilisation des pigments selon l'invention permet une réduction de la charge minérale des plastisols pour parvenir au même point d'écoulement qu'avec les pigments habituellement utilisés d'environ 33 % au minimum, ce qui résulte en une réduction du poids du plastisol chargé.
Cet exemple illustre l'invention et concerne l'utilisation des pigments selon l'invention en PVC rigide (Chlorure de polyvinyle rigide) telle que l'armature de la carrosserie automobile en vue d'une réduction du poids tout en gardant le contrôle de la solidité.
On a testé dans les divers essais de l'exemple, le remplacement du carbonate de calcium de l'art antérieur par le pigment minéral selon l'invention.
Dans une formulation PVC rigide, on a cherché à comparer l'influence de la substitution de 100 % de la charge minérale de l'art antérieur par un pigment minéral selon l'invention.
Pour ce faire, on mesure la résistance à la traction (représentative de la solidité pour l'homme du métier) de la formulation PVC rigide suivante :
- 100 phr. d'une résine PVC rigide EVIPOLSH 6521 (EVC, Allemagne), - 1.5 phr. d'un stabilisant thermique de sulfate de plomb tribasique Naftorin T 3 (Chemson, Angleterre), - 1.5 phr. d'un stabilisant thermique de sulfate de plomb dibasiqùe Listab 51 (Chemson, Angleterre), - 0.6 phr. d'un lubrifiant Ca F 1 (Hoechst, Allemagne), - 0.05 phr d'un lubrifiant E-Wachs (Hoechst, Allemagne), - 30 phr. pigment minéral à tester.
La résine PVC rigide et la charge minérale à tester sont mélangées dans un broyeur double rouleau (Collin, type 150x400) à une température de 190 C. La plaque de PVC
rigide est calandrée après moulage par compression en plaque à 190 C (Collin, type P
300 P).
On forme des éprouvettes de cette plaque pour l'essai de traction selon la norme DIN 53 455. La mesure de la résistance à la traction est exécutée à l'aide l'instrument Zwick/Roell TM Z020 et selon la norme DIN 53 455.
Essai n 58 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Winnofil SPT~Fm. Cet essai sert de référence.
Essai n 59 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium précipité
commercialisé par la société Solvay sous le nom Soca1TM 322.
La mise en oeuvre du Soca1TM 322 résulte en la même résistance à la traction que la mise en uvre du Winnofil SPTTM
Essai n 60 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium commercialisé
par la société Omya sous le nom HydrocarbTM 120T. La mise en oeuvre de 1'HydrocarbTM 120T résulte en la même résistance à la traction que la mise en oruvre du Winnofil SPTTM.
Essai n 61 Cet essai illustre l'art antérieur et met en oeuvre le carbonate de calcium commercialisé
par la société Omya sous le nom OmyabondTM 301.
La mise en oruvre de l' OmyabondTM 301 résulte en la même résistance à la tiaction que la mise en oeuvre du Winnofil SPTTM.
Cet exemple illustre l'invention et concerne des pigments minéraux selon l'invention (essais n 62, 63, 64 et 65), leur procédé de fabrication selon l'invention (essais n 62, 63, 64 et 65), et leur utilisation selon l'invention dans des formulations PVC
de type plastisols (essais n 63, 64 et 65).
Essai n 62 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'un mélange d'acides gras a lieu avant la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 6,974 kg (en poids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 65 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 10 litres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 1 %
d'acide gras en suspension, qui consiste en une huile de tournesol, à base d'acide palmitique, d'acide stéarique, d'acide oléïque, d'acide linoléïque et d'acide linolénique, et dont le n CAS est 67701-08-0.
Après 5 minutes agitation, on traite la suspension ainsi formée par 1 %
d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 30 minutes.
Après addition de 94 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 8.6 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 62.2 %.
La suspension obtenue est séchée à 80 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On obteinet alors un pigment minéral selon l'invention.
Essai n 63 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 1 % d'un mélange d'acides gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,707 kg (en poids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 65 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 10 litres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 50 % d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 30 minutes.
On ajoute ensuite, sous forme de poudre, 1 % d'acide gras, qui consiste en un mélange d'acide palmitique et d'acide stéarique dans un rapport 1/1 en poids.
Après addition de 135 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 8.1 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 7.5 %.
La suspension obtenue est séchée à 80 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On réalise alors une formulation PVC de type plastisol, comportant, exprimé en pourcentage en poids, 33,4 % de VestolitTM E 7031, 44 % de diisononyl phthalate, 1,6 % de Weil3kalkTM Super 40, 1 % d'EuretekTM 505 et 20 % en poids du pigment minéral selon l'invention obtenu précédemment.
10 Le point d'écoulement de cette composition, mesurée après 72 heures par les méthodes bien connues de l'homme du métier, est égal à 548 Pa.
Essai n 64 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 0,5 % d'un mélange d'acides gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec un mélange d'acide phosphorique et d'acide sulfurique.
Pour ce faire, on dilue 0,698 kg (en pôids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 1 m, mesurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,5 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 65 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 101itres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 50 % d'un mélange d'acide phosphorique et d'acide sulfurique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 60 minutes.
On traite alors la suspension ainsi formée, par 0,5 % d'acide gras en suspension, qui consiste en une huile de lin, dont la composition est en poids de 8 % d'acide gras ayant de 12 à 16 atomes de carbone, 3 % d'acide stéarique, 19 % d'acide oléïque, 16 %
d'acide linoléïque, 52 % d'acide linolénique et 2 % d'acide ayant de 20 à 22 atomes de carbone.
Après addition de 250 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 8.1 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 7.55 %.
I.a suspension obtenue est séchée à 80 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On réalise alors une formulation PVC de type plastisol, comportant, exprimé en pourcentage en poids, 35,4 % de VestolitTM E 7031, 46,8 % de diisononyl phthalate, 1,7 % de Weif3kalkTM Super 40, 1,1 % d'EuretekTM 505 et 15,0 % en poids du pigment minéral selon l'invention obtenu précédemment.
Le point d'écoulement de cette composition, mesurée après 72 heures par les méthodes bien connues de l'homme du métier, est égal à 510 Pa.
Essai n 65 Cet essai illustre l'invention et concerne un procédé d'obtention du pigment selon l'invention dans lequel le traitement avec 0,2 % d'un mélange d'acides gras a lieu après la réaction du carbonate de calcium de type marbre avec l'acide phosphorique.
Pour ce faire, on dilue 0,694 kg (en poids de pigment sec) de carbonate de calcium naturel de type marbre norvégien, de granulométrie telle que 65 % en poids des particules ont un diamètre inférieia.r à 1 m, mésurée au moyen du SedigraphTM
de la société MicromeriticsTM, sous forme d'une suspension aqueuse de 78 %
d'extrait sec, dispersée avec 0,77 % d'un polyacrylate de soude, jusqu'à l'obtention d'une suspension aqueuse d'une concentration en matière sèche de 10 % en poids, par de l'eau distillée, dans un réacteur ESCOTM de 10 litres.
Puis on traite la suspension ainsi formée, à une température de 70 C, par 10 % d'acide phosphorique en solution à 10 % en poids, sous agitation pendant 30 minutes.
On traite alors la suspension ainsi formée, par 2 % d'acide gras en suspension, qui consiste en une huile d'acide de coco, à base d'acide stéarique, d'un acide ayant 10 atomes de carbone, d'un acide ayant 12 atomes de carbone, d'un acide ayant 14 atomes de carbone, d'acide palmitique, d'un acide ayant de 20 à 22 atomes de carbone, et dont le n CAS est 67701-05-7.
Après addition de 136 g d'hydroxyde de calcium de 14 % en poids la suspension a un pH égal à 9.7 et un pourcentage en poids de matière sèche égal à 10.1 %.
La suspension obtenue est séchée à 60 C au moyen d'un sécheur NaraTM MSD-100.
On réalise alors une formulation PVC de type plastisol, comportant, exprimé en pourcentage en poids, 25,0 % de VestolitTM E 7031, 33,0 % de diisononyl phthalate, 1,2 % de WeiBkalkTM Super 40, 0,8 % d'EuretekTM 505 et 40,0 % en poids du pigment minéral selon l'invention obtenu précédemment.
Le point d'écoulement de cette composition, mesurée après 72 heures par les méthodes bien connues de l'homme du métier, est égal à 502 Pa.
Claims (50)
1- Pigment minéral sec caractérisé en ce qu'il contient un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et :
- le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O
+ moyennement forts à forts ;
- le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du CO2 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe ;
- un ou plusieurs composés de formule R-X.
- le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O
+ moyennement forts à forts ;
- le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du CO2 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe ;
- un ou plusieurs composés de formule R-X.
2- Pigment minéral sec selon la revendication 1 caractérisé en ce que le radical R
du ou des composés de formule R-X représente un radical carboné saturé ou non ayant de 8 à 24 atomes de carbone, tels que les groupes linéaires ou ramifiés alkyles, alkylaryles, arylalkyles, aryles, polyaryles ou encore cycliques ou leurs mélanges, et en ce que le groupe X du ou des composés de formule R-X représente des groupes tels que carboxyle, amine, hydroxyle, phosphonique, ou leurs mélanges.
du ou des composés de formule R-X représente un radical carboné saturé ou non ayant de 8 à 24 atomes de carbone, tels que les groupes linéaires ou ramifiés alkyles, alkylaryles, arylalkyles, aryles, polyaryles ou encore cycliques ou leurs mélanges, et en ce que le groupe X du ou des composés de formule R-X représente des groupes tels que carboxyle, amine, hydroxyle, phosphonique, ou leurs mélanges.
3- Pigment minéral sec selon la revendication 2 caractérisé en ce que les composés de formule R-X sont choisis parmi les acides gras, les amines grasses, les alcools gras saturés ou non saturés, ayant préférentiellement 8 à
atomes de carbone tels que du type stéarique, oléique, linoléique, myristique, octylique ou leurs propres mélanges et ayant très préférentiellement 16 à 18 atomes de carbone, ou leurs mélanges avec des composés gras synthétiques ou naturels, de préférence des composés d'origine végétale comme l'huile de coco ou d'origine animale comme le suif, et très préférentiellement d'origine végétale .
atomes de carbone tels que du type stéarique, oléique, linoléique, myristique, octylique ou leurs propres mélanges et ayant très préférentiellement 16 à 18 atomes de carbone, ou leurs mélanges avec des composés gras synthétiques ou naturels, de préférence des composés d'origine végétale comme l'huile de coco ou d'origine animale comme le suif, et très préférentiellement d'origine végétale .
4- Pigment minéral sec selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts sont choisis parmi les acides moyennement forts à forts, ou leurs mélanges générant des ions H3O+, et sont préférentiellement choisis parmi les acides ayant un pK a inférieur ou égal à 2,5 à 25°C.
5- Pigment minéral sec selon la revendication 4 caractérisé en ce que le ou les acides forts sont choisis parmis les acides ayant un pK a inférieur ou égal à
0 à
25°C, tels que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique ou leurs mélanges.
0 à
25°C, tels que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique ou leurs mélanges.
6- Pigment minéral sec selon la revendication 4 caractérisé en ce que le ou les acides moyennement forts sont choisis parmi les acides ayant un pK a compris entre 0 et 2,5 inclus à 25°C et plus particulièrement choisis parmi H2SO3, HSO4-, H3PO4, ou leurs mélanges.
7- . Pigment minéral sec selon la revendication 6 caractérisé en ce que le ou les acides moyennement forts sont choisis parmi les acides moyennement forts formant des sels de cation bivalent, comme le calcium, presque insolubles dans l'eau, c'est-à-dire de solubilité inférieure à 1 % en masse.
8- Pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le carbonate de calcium est un carbonate de calcium naturel et de manière tout à fait préférée ce carbonate de calcium naturel est choisi parmi un marbre, une calcite, une craie, une dolomie ou leurs mélanges.
9- Pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il a une surface spécifique comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé par une mesure au Sedigraph.TM. 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement entre 1 et 10 micromètres.
10- Pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que le taux d'humidité est inférieur à 1,50 %, ce taux d'humidité étant déterminée après 2 heures de séchage à 120°C dans un four sous pression atmosphérique.
11-Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec contenant un produit formé
in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+
moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:
a) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le traitement avec le C02 gazeux formé in situ, traitement partie intégrante de l'étape a), b) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les composés de type R-X, consistant en l'ajout, avant et/ou pendant et/ou après l'étape a), du ou des composés de formule R-X, c) éventuellement une mise en suspension aqueuse anionique ou cationique ou faiblement anionique du produit obtenu dans l'étape b) à
une concentration en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % à l'aide éventuellement d'au moins un électrolyte anionique ou cationique ou faiblement anionique, éventuellement suivie d'une reconcentration, d) éventuellement l'ajout d'une base, préférablement Ca(OH)2 afin d'accroître le pH au-delà de 6, préférablement au-delà 7,5 et plus particulièrement dans une valeur comprise entre 8 et 10, e) séchage après l'une des étapes b), c) ou d):
in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+
moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du C02 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes:
a) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le traitement avec le C02 gazeux formé in situ, traitement partie intégrante de l'étape a), b) Le traitement du carbonate de calcium en phase aqueuse avec le ou les composés de type R-X, consistant en l'ajout, avant et/ou pendant et/ou après l'étape a), du ou des composés de formule R-X, c) éventuellement une mise en suspension aqueuse anionique ou cationique ou faiblement anionique du produit obtenu dans l'étape b) à
une concentration en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % à l'aide éventuellement d'au moins un électrolyte anionique ou cationique ou faiblement anionique, éventuellement suivie d'une reconcentration, d) éventuellement l'ajout d'une base, préférablement Ca(OH)2 afin d'accroître le pH au-delà de 6, préférablement au-delà 7,5 et plus particulièrement dans une valeur comprise entre 8 et 10, e) séchage après l'une des étapes b), c) ou d):
12- Procédé de fabrication d'un pigment minéral sec selon la revendication 11 caractérisé en ce que le radical R du ou des composés de formule R-X
représente un radical carboné saturé ou non et ayant de 8 à 24 atomes de carbone, tel que les groupes linéaires ou ramifiés alkyles, alkylaryles, arylalkyles, aryles, polyaryles ou encore cycliques ou leurs mélanges, et en ce que le groupe X du ou des composés de formule R-X représente des groupes tels que carboxyle, amine, hydroxyle, phosphonique, ou leurs mélanges.
représente un radical carboné saturé ou non et ayant de 8 à 24 atomes de carbone, tel que les groupes linéaires ou ramifiés alkyles, alkylaryles, arylalkyles, aryles, polyaryles ou encore cycliques ou leurs mélanges, et en ce que le groupe X du ou des composés de formule R-X représente des groupes tels que carboxyle, amine, hydroxyle, phosphonique, ou leurs mélanges.
13-Procédé de fabrication d'un pigment minéral sec selon la revendication 12 caractérisé en ce que le ou les composés de formule R-X sont choisis parmi les acides gras, les amines grasses, les alcools gras saturés ou non saturés, ayant préférentiellement 8 à 24 atomes de carbone tels que du type stéarique, oléique, linoléique, myristique, octylique ou leurs propres mélanges et ayant très préférentiellement de 16 à 18 atomes de carbone, ou leurs mélanges avec des composés gras synthétiques ou naturels, de préférence des composés d'origine végétale comme l'huile de coco ou d'origine animale comme le suif, et très préférentiellement d'origine végétale.
14- Procédé de fabrication d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 13 caractérisé en ce que le carbonate de calcium est un carbonate de calcium naturel et de manière tout à fait préférée ce carbonate de calcium naturel est choisi parmi un marbre, une calcite, une craie, une dolomie ou leurs mélanges.
15- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 14 caractérisé en ce que le ou les donneurs d'ions H3O+
moyennement forts à forts sont choisis parmi les acides moyennement forts à
forts, ou leurs mélanges générant des ions H3O+, et sont préférentiellement choisis parmi les acides ayant un pK a inférieur ou égal à 2,5 à 25°C.
moyennement forts à forts sont choisis parmi les acides moyennement forts à
forts, ou leurs mélanges générant des ions H3O+, et sont préférentiellement choisis parmi les acides ayant un pK a inférieur ou égal à 2,5 à 25°C.
16- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon la revendication 15 caractérisé en ce que le ou les acides forts sont choisis parmi les acides ayant un pK a inférieur ou égal à 0 à 25°C, tels que l'acide sulfurique, l'acide chlorhydrique ou leurs mélanges.
17- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon la revendication 15 caractérisé en ce que le ou les acides moyennement forts sont choisis parmi les acides ayant un pK a compris entre 0 et 2,5 inclus à 25°C et plus particulièrement choisis parmi H2SO3, HSO4 , H3PO4, ou leurs mélanges.
18- Procédé de fabrication d'un pigment minéral sec selon la revendication 17 caractérisé en ce que le ou les acides moyennement forts sont choisis parmi les acides moyennement forts formant des sels de cation bivalent, comme le calcium, presque insolubles dans l'eau, c'est-à-dire de solubilité inférieure à
1% en masse.
1% en masse.
19- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 18 caractérisé en ce que le ou les acides forts pourront être mélangés à l'acide ou aux acides moyennement forts.
20- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 19 caractérisé en ce que la quantité en mole de donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts par rapport au nombre de moles de CaCO3 est au total comprise entre 0,001 et 1, préférentiellement entre 0,1 et 0,5.
21- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 19 caractérisé en ce que la quantité en mole de composés de formule R-X par rapport au nombre de moles de CaCO3 est au total comprise entre 0.0001 et 0.1, préférentiellement entre 0.002 et 0.01.
22- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 21 caractérisé en ce que l'étape a) peut être répétée plusieurs fois et l'ordre d'ajout des acides moyennement forts et forts est quelconque avec un ajout des composés de type R-X, avant et/ou pendant et/ou après les acides moyennement forts ou forts.
23- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 22 caractérisé en ce que l'étape b) peut être répétée plusieurs fois.
24- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 22 caractérisé en ce que la température pendant l'étape a) du traitement est comprise entre 5 C et 100 C, et préférentiellement entre 65 C
et 80 C.
et 80 C.
25- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 22 caractérisé en ce que la durée de l'étape a) du traitement dure de 0,01 heure à 10 heures et préférentiellement de 0,2 heures à 6 heures.
26- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 25 caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre en phase aqueuse à des concentrations en matière sèche faibles, moyennement fortes ou fortes, et préférentiellement pour une teneur en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % en poids.
27- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 25 caractérisé en ce que l'étape c) met en oeuvre de 0,01 %
à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte anionique choisi parmi les homo polymères ou copolymères à l'état acide non neutralisé, partiellement neutralisé
ou totalement neutralisé, des monomères à instauration éthylénique et à
fonction monocarboxylique tels que l'acide acrylique ou méthacrylique ou encore les hémiesters de diacides tels que les mono esters en Cl à C4 des acides maléique ou itaconique, ou leurs mélanges, ou à fonction dicarboxylique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction di carboxylique tels que l'acide crotonique, isocrotonique, cinnamique, itaconique, maléique, ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou à fonction sulfonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique tels que l'acide acrylamido-méthyl-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore à fonction phosphorique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique tels que l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore à
fonction phosphonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique tels que l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, ou encore les polyphosphates.
à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte anionique choisi parmi les homo polymères ou copolymères à l'état acide non neutralisé, partiellement neutralisé
ou totalement neutralisé, des monomères à instauration éthylénique et à
fonction monocarboxylique tels que l'acide acrylique ou méthacrylique ou encore les hémiesters de diacides tels que les mono esters en Cl à C4 des acides maléique ou itaconique, ou leurs mélanges, ou à fonction dicarboxylique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et fonction di carboxylique tels que l'acide crotonique, isocrotonique, cinnamique, itaconique, maléique, ou encore les anhydrides d'acides carboxyliques, tels que l'anhydride maléique ou à fonction sulfonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction sulfonique tels que l'acide acrylamido-méthyl-propane-sulfonique, le méthallylsulfonate de sodium, l'acide vinyl sulfonique et l'acide styrène sulfonique ou bien encore à fonction phosphorique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphorique tels que l'acide vinyl phosphorique, le phosphate de méthacrylate d'éthylène glycol, le phosphate de méthacrylate de propylène glycol, le phosphate d'acrylate d'éthylène glycol, le phosphate d'acrylate de propylène glycol et leurs éthoxylats ou bien encore à
fonction phosphonique choisi parmi les monomères à insaturation éthylénique et à fonction phosphonique tels que l'acide vinyl phosphonique, ou leurs mélanges, ou encore les polyphosphates.
28- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 25 caractérisé en ce que l'étape c) met en oeuvre, de manière particulière, de 0,01 % à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte cationique choisi parmi les homopolymères ou copolymères des monomères cationiques ou ammonium quaternaire à insaturation éthylénique tels que le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium.
29- Procédé de fabrication, d'un pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 11 à 25 caractérisé en ce que l'étape c) met en oeuvre, de manière particulière, de 0,01 % à 5,0 % en poids sec d'un électrolyte faiblement anionique choisi parmi les copolymère faiblement ionique et hydrosoluble se composant :
a) d'au moins un monomère anionique et à fonction carboxylique ou dicarboxylique ou phosphorique ou phosphonique ou sulfonique ou leur mélange, b) d'au moins un monomère non ionique, le monomère non ionique étant constitué d'au moins un monomère de formule (I) :
dans laquelle:
- m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou égal à 150, - n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à
150, - q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 <=(m+n+p)q <=
150, et préférentiellement tel que 15 <=(m+n+p)q <= 120 - R1 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, crotonique, vinylphtalique ainsi qu' au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, . -. ' diméthyl-isopropényl-benzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone, et représente préférentiellement un radical hydrocarboné ayant 1 à 12 atomes de carbone et très préférentiellement un radical hydrocarboné ayant 1 à 4 atomes de carbone, ou du mélange de plusieurs monomères de formule (I), c) éventuellement d'au moins un monomère du type acrylamide ou méthacrylamide ou leurs dérivés tels que le N-[3-(diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl]
méthacrylamide, et leurs mélanges, ou bien encore d'au moins un monomère non hydrosoluble tel que les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], les vinyliques tels que l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou d'au moins un monomère cationique ou ammonium quaternaire tels que le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou encore d'au moins un monomère organofluoré ou organosililé, ou du mélange de plusieurs de ces monomères, d) éventuellement d'au moins un monomère possédant au moins deux insaturations éthyléniques appelé monomère réticulant.
a) d'au moins un monomère anionique et à fonction carboxylique ou dicarboxylique ou phosphorique ou phosphonique ou sulfonique ou leur mélange, b) d'au moins un monomère non ionique, le monomère non ionique étant constitué d'au moins un monomère de formule (I) :
dans laquelle:
- m et p représentent un nombre de motifs d'oxyde d'alkylène inférieur ou égal à 150, - n représente un nombre de motifs d'oxyde d'éthylène inférieur ou égal à
150, - q représente un nombre entier au moins égal à 1 et tel que 5 <=(m+n+p)q <=
150, et préférentiellement tel que 15 <=(m+n+p)q <= 120 - R1 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R2 représente l'hydrogène ou le radical méthyle ou éthyle, R représente un radical contenant une fonction insaturée polymérisable, appartenant préférentiellement au groupe des vinyliques ainsi qu'au groupe des esters acrylique, méthacrylique, maléique, itaconique, crotonique, vinylphtalique ainsi qu' au groupe des insaturés uréthannes tels que les acryluréthanne, méthacryluréthanne, . -. ' diméthyl-isopropényl-benzyluréthanne, allyluréthanne, de même qu'au groupe des éthers allyliques ou vinyliques substitués ou non, ou encore au groupe des amides ou des imides éthyléniquement insaturées, R' représente l'hydrogène ou un radical hydrocarboné ayant 1 à 40 atomes de carbone, et représente préférentiellement un radical hydrocarboné ayant 1 à 12 atomes de carbone et très préférentiellement un radical hydrocarboné ayant 1 à 4 atomes de carbone, ou du mélange de plusieurs monomères de formule (I), c) éventuellement d'au moins un monomère du type acrylamide ou méthacrylamide ou leurs dérivés tels que le N-[3-(diméthylamino) propyl] acrylamide ou le N-[3-(diméthylamino) propyl]
méthacrylamide, et leurs mélanges, ou bien encore d'au moins un monomère non hydrosoluble tel que les acrylates ou méthacrylates d'alkyle, les esters insaturés tels que le méthacrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], ou l'acrylate de N-[2-(diméthylamino) éthyl], les vinyliques tels que l'acétate de vinyle, la vinylpyrrolidone, le styrène, l'alphaméthylstyrène et leurs dérivés, ou d'au moins un monomère cationique ou ammonium quaternaire tels que le chlorure ou le sulfate de [2-(méthacryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [2-(acryloyloxy) éthyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(acrylamido) propyl] triméthyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de diméthyl diallyl ammonium, le chlorure ou le sulfate de [3-(méthacrylamido) propyl] triméthyl ammonium, ou encore d'au moins un monomère organofluoré ou organosililé, ou du mélange de plusieurs de ces monomères, d) éventuellement d'au moins un monomère possédant au moins deux insaturations éthyléniques appelé monomère réticulant.
30- Pigment minéral sec contenant un produit formé in-situ par la multiple réaction entre un carbonate de calcium et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec un ou plusieurs donneurs d'ions H3O+ moyennement forts à forts et le ou les produits de réaction dudit carbonate avec du CO2 gazeux formé in situ et/ou provenant d'une alimentation externe et un ou plusieurs composés de formule R-X caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 29.
31- Pigment minéral sec selon la revendication 30 caractérisé en ce qu'il a une surface spécifique, déterminée selon la méthode BET ISO 9277, comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2 /g et 60 m2/g ainsi qu'un diamètre médian, déterminé par une mesure au Sedigraph.TM. 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement entre 1 et 10 micromètres.
32- Suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) du procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 27 caractérisée en ce que le pigment minéral a une surface spécifique, déterminée selon la méthode BET (ISO 9277), comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 10 m2/g et 60 m2/g ainsi qu' un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 1 % et 80 %
et en ce qu'elle contient de 0.05% à 5.0 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte anionique.
et en ce qu'elle contient de 0.05% à 5.0 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte anionique.
33- Suspension aqueuse du pigment minéral selon la revendication 32 caractérisée en ce que l'électrolyte anionique est choisi parmi les électrolytes anioniques selon la revendication 27.
34- Suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) du procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 26 et 28 caractérisée en ce que le pigment minéral a une surface spécifique, déterminée selon la méthode BET (ISO 9277), comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu' un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement entre 1 et 10 micromètres, et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 1 % et 80 % et en ce qu'elle contient de 0,1 % à 5,0 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte cationique.
35- Suspension aqueuse du pigment minéral selon la revendication 34 caractérisée en ce que l'électrolyte cationique est choisi parmi les électrolytes cationiques selon la revendication 28.
36- Suspension aqueuse du pigment minéral obtenue selon les étapes c) à d) du procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 26 et 29 caractérisée en ce que le pigment minéral a une surface spécifique, déterminée selon la méthode BET (ISO 9277), comprise entre 1 m2/g et 200 m2/g mesurée selon la méthode BET, préférentiellement entre 5 m2/g et 80 m2/g et très préférentiellement entre 20 m2/g et 60 m2/g ainsi qu' un diamètre médian, déterminé par une mesure au SedigraphTM 5100, compris entre 0,1 et 50 micromètres, préférentiellement entre 1 et 10 micromètres et en ce que la suspension a une teneur en matière sèche comprise entre 0,3 % et 80 %, et préférablement en ce qu'elle contient de 15 % à 60 % en poids sec, par rapport au poids sec de carbonate de calcium, d'au moins un électrolyte faiblement anionique.
37- Suspension aqueuse du pigment minéral selon la revendication 36 caractérisée en ce que l'électrolyte faiblement anionique est choisi parmi les électrolytes faiblement anioniques selon la revendication 29.
38- Utilisation du pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et 30 à 31 comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, en particulier comme charge permettant de contrôler la viscosité en conservant la solidité des formulations plastisols, PVC rigides.
39-Utilisation du pigment minéral sec selon la revendication 38 dans l'industrie automobile, en particulier dans les revêtements protecteurs de bas de caisse automobile.
40- Utilisation du pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et 30 à 31 dans les domaines de la peinture et/ou des mastics et/ou des enduits.
41- Utilisation de la suspension aqueuse du pigment minéral selon l'une quelconque des revendications 32 à 37 comme charge régulatrice de rhéologie de formulations de type plastisol et chlorure de polyvinyle (PVC) rigide, en particulier comme charge permettant de contrôler la viscosité en conservant la solidité des formulations plastisols, PVC rigides.
42- Utilisation de la suspension aqueuse du pigment minéral selon la revendication 41 dans l'industrie automobile, en particulier dans les revêtements protecteurs de bas de caisse automobile.
43- Utilisation de la suspension aqueuse du pigment minéral selon l'une quelconque des revendications 32 à 37 dans les domaines de la peinture et/ou des mastics et/ou des enduits.
44- Formulation plastisol caractérisée en ce qu'elle contient le pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et 30 à 31.
45- Formulation plastisol caractérisée en ce qu'elle contient la suspension aqueuse du pigment minéral selon l'une quelconque des revendications 32 à 37.
46- Formulation PVC rigide caractérisée en ce qu'elle contient le pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 et 30 à 31.
47- Formulation PVC rigide caractérisée en ce qu'elle contient la suspension aqueuse du pigment minéral selon l'une quelconque des revendications 32 à 37.
48- Revêtement protecteur de bas de caisse automobile caractérisé en ce qu'il contient le pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à
et 30 à 31 en quantité allant de 0,05 % à 50 %, préférentiellement de 1 % à
%, plus préférentiellement de 5 % à 15 %.
et 30 à 31 en quantité allant de 0,05 % à 50 %, préférentiellement de 1 % à
%, plus préférentiellement de 5 % à 15 %.
49- Formulation de peinture et/ou mastic et/ou enduit caractérisée en ce qu'elle contient le pigment minéral sec selon l'une quelconque des revendications 1 à
10 et 30 à 31.
10 et 30 à 31.
50- Formulation de peinture et/ou mastic et/ou enduit caractérisée en ce qu'elle contient la suspension aqueuse du pigment minéral selon l'une quelconque des revendications 32 à 37.
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| Date | Code | Title | Description |
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| MKLA | Lapsed |
Effective date: 20220608 |