Pâte de pigments métalliques stable. La présente invention se rapporte à une pâte de pigments métalliques stable, suscep tible d'être émulsionnée dans l'eau, de consis tance pâteuse durable et ne s'agglomérant pas lors du stockage à l'abri de l'air.
Jusqu'à présent., la préparation et la fabri cation d'enduits aqueux, particulièrement d'enduits et de pâtes contenant de la caséine, comportaient. différentes opérations. Ainsi. par exemple, une opération de cuisson était effectuée afin de faire réagir la caséine avec un ou plusieurs des ingrédients utilisés pour les enduits aqueux, avant de mélanger défini tivement les ingrédients avec l'eau. Cette opé ration de cuisson avait pour conséquence d'augmenter le prix du produit final pour<B>le</B> consommateur. Plusieurs opérations de- mé lange étaient également effectuées séparément dans la, fabrication d'enduits aqueux, même lorsqu'on voulait préparer une pâte de pig ments destinée à être ensuite mélangée avec de l'eau.
On n'avait pas réussi, jusqu'à présent, de fabriquer une pâte de pigments métalliques destinée à être mélangée avec de l'eau pour former un enduit aqueux, qui soit stable, ne durcisse pas et ne s'agglomère pas lors du stockage à l'abri de l'air.
La titulaire a trouvé que des paillettes métalliques, obtenues par broyage du métal soit à sec, soit par voie humide, peuvent ser vir â fabriquer clés pâtes susceptibles d'être émulsionnées dans l'eau et présentant les pro priétés favorables mentionnées ci-dessus.
La pâte de pigments métalliques, objet de la présente invention, est caractérisée en ce qu'elle comprend des paillettes métalliques, un hydrocarbure volatil, au moins un acide gras libre contenant 16 à 18 atomes de car bone, de la caséine, de l'huile tallique et au moins un composé basique, soluble dans l'eau et capable de réagir, en solution aqueuse, avec les acides gras pour former des subs tances savonneuses.
Les enduits aqueux préparés à partir de ces pâtes sont particulièrement intéressants pour des revêtements de moules; ces enduits peuvent être appliqués directement sur des moules chauds en fonte ou en acier, sans qu'il y ait danger de feu, danger qui est considé rable lorsqu'on emploie des enduits conte nant une proportion élevée d'hydrocarbures volatils, d'alcool, de kérosène ou d'autres diluants organiques connus.
En outre, les enduits aqueux préparés à partir de ces pâtes peuvent être appliqués sur du papier et des tissus pour obtenir des surfaces métallisées, sans que la phase huileuse (comprenant notam.- ment l'huile tallique) soit absorbée par le sup port, comme c'est le cas pour les vernis ordi naires à base d'huiles.
Les pâtes de pigments métalliques peu vent être préparées en mélangeant des pail lettes d'aluminium, des hydrocarbures vola tils aliphatiques (fraction du pétrole nommée minerai spirits dans les pays anglo-saxons) ou d'autres hydrocarbures volatils appropriés et comme lubrifiant au moins un acide gras contenant 16 à 18 atomes de carbone, tel que, par exemple, les acides palmitique, stéarique, oléique et ricinoléique, avec de l'huile tallique commerciale, de la caséine et un composé basique soluble dans l'eau et. capable de réagir, en solution aqueuse, avec les acides gras pour former des substances savonneuses.
L'huile tallique est un sous-produit de la. fabrication de pâte à papier par le procédé au sulfate, et qui contient normalement envi- ron 40 à 55 % d'acides résineux,
environ 40 à 55% d'acides gras et environ 5 à 10% de matières non saponifiables telles que des sté rols, des alcools supérieurs, des hydrocarbures et composés analogues.
Comme composé basique tel que spécifié ci-devant, on peut utiliser les carbonates et borates de sodium, la. morphoiine, les éthanol- amines et les isopropanolamines; ces compo sés sont capables de se combiner en solution aqueuse (c'est-à-dire lorsque la. pâte est mé langée avec de l'eau) avec les acides gras et les autres acides organiques contenus dans la. pâte (y compris ceux de l'huile tallique) pour former des substances savonneuses jouant le rôle d'agents émulsifiants.
Sans vouloir rattacher l'invention à une théorie explicative quelconque, on peut. ima giner que ces composés basiques réagissent. etjou se combinent avec l'acide ou les acides gras libres et les autres acides organiques présents dans la pâte, pour former des subs tances savonneuses, solubles dans l'eau, une fois que la pâte de pigments a été mélangée avec de l'eau pour former un enduit aqueux. Il faut toutefois remarquer que les pâtes de pigments, telles qu'elles sont prévues ici, sont stables et ne durcissent pas pendant le stockage à l'abri de l'air et de l'humidité.
Les pâtes de pigments fraîchement prépa rées ne sont pas dès le début sous forme d'émulsions. Elles sont, de préférence, main tenues autant que possible exemptes d'eau. On a toutefois constaté que la présence d'eau de combinaison, d'eau de cristallisation et de petites quantités d'eau absorbée n'y est pas préjudiciable.
L'huile tallique agit., dans une certaine mesure, comme liant dans les enduits aqueux préparés à partir de ces pâtes, de même que la caséine, qui sert. également de liant pour ces enduits. La caséine a toutefois tendance à moisir. Il est, par conséquent, avantageux d'incorporer aux pâtes une substance empê chant la moisissure, par exemple un borate de sodium ou un chlorophény-l-phénol.
D'autres adjuvants peuvent être incorporés à la pâte, par exemple de petites quantités de stéarate de sodium (en. proportion pou vant aller jusqu'à 1.,250/0), qui accélère la dispersion des pâtes de pigments dans l'eau, particulièrement dans l'eau froide, ainsi que de petites quantités d'un silicate soluble dans l'eau (en proportion pouvant aller jusqu'à 0,5%), par exemple d'un silicate alcalin qui agit comme inhibiteur, empêchant le dégage ment de gaz dans les pâtes stockées dans des récipients fermés.
Dans ce but, on utilise, de préférence, du disilicate de sodium.
Chacune des pâtes de pigments d'alumi nium décrites dans les exemples suivants a. été préparée à partir de 605 g d'un mélange con tenant des paillettes métalliques, un. mélange d'hydrocarbures volatils (fraction du pétrole connue sous le nom de miner al spirits ) et une petite quantité d'un ou plusieurs acides gras contenant 16 à 18 atomes de carbone, de 21.2 g d'huile tallique (avec ou sans addition de matières résineuses, telles que, par exem ple, de la colophane estérifiée, en quantité allant jusqu'à 10% de cette huile)
de 91 g de caséine, d'un ou plusieurs composés basi ques tels que spécifiés ci-devant, avec adjonction éventuelle d'un ou plusieurs agents émulsion- nants, d'un agent inhibiteur et de stéarate (le sodium, le poids total de la pâte étant de 908 g dans chaque cas.
Exemple <I>1:</I> On a préparé une pâte de pigments d'alu minium susceptible d'être émulsionnée dans l'eau, suivant la formule générale mentionnée ci-dessus, par une simple opération de mélange. La composition de la pâte obtenue, expri mée en pour-cents en poids, était de 52,3% de paillettes d'aluminium, 13,3% d'hydrocarbures volatils ( minéral spirits ), 1,0% d'acide stéarique, 23,
4% d'huile tallique commerciale, 6,361/o de caséine, 1,29-% de carbonate de sodium, 0,96% de bicarbonate de sodium, 0,63 % de borax, 0,
72 % de stéarate de sodium et 0,11% de silicate de sodium. Après plusieurs mois de stockage dans des récipients fermés, cette pâte avait conservé sa consistance pâteuse initiale et ne s'était pas agglomérée.
En la mélangeant à de l'eau froide ou à de l'eau chaude, à raison de 6 grammes de pâte pour 25 cm3 d'eau, on a. pu facilement émulsionner la pâte dans l'eau pour former un enduit aqueux coulant librement et qui, une fois appliqué sur du papier ou des plaques métalliques, a donné de bons résultats. Les films d'enduit séchés présentaient le bril lant, l'éclat et le pouvoir de réflexion carac téristiques de l'aluminium métallique.
<I>Exemple 2:</I> Une pâte préparée de manière similaire et comprenant 52,3% de paillettes d'alumi- nium, 13,3% d'hydrocarbures volatils ( miné- ral spirits ), 1,0% d'acide stéarique, 6,60% de caséine,
23,4% d'huile tallique coi uner- ciale, 2,65% de carbonate de sodium, 0,60% de tétraborate de sodium, 0,051/o de disilicate de sodium et 0,
10% de stéarate de sodium, a donné des résultats similaires, aussi bien lors du stockage que lors de l'emploi en mélange avec de l'eau pour former un enduit aqueux. Cet enduit aqueux présentait l'avantage supplé mentaire d'une solidité au frottement supé rieure à celle de l'enduit obtenu au moyen de la pâte décrite à l'exemple 1. On suppose que l'amélioration de cette propriété est due à la réduction de la quantité de stéarate de sodium.
<I>Exemple 3:</I> Une, pâte a été préparée, comprenais 52,3% de paillettes d'aluminium, 13,3% d'hydrocarbures volatils ( minéral spirits ). 1,0% d'acide stéarique, 23,4% d'huile talli- que commerciale, 6,22% de caséine comme liant, 1,
42% de carbonate de sodium, 1,140/0 de bicarbonate de sodium, 1,07% de borax destiné à empêcher la moisissure, 0,0511/o de disilicate de sodium et 0,
1% de stéarate de sodium. La pâte de pigments et l'enduit aqueux obtenu à partir de cette pâte présen taient des propriétés identiques à celles des produits correspondants de l'exemple 2.
<I>Exemple 4:</I> La pâte de pigments de cet exemple, pré parée selon la formule générale indiquée ci.. dessus, est légèrement modifiée par rapport aux exemples précédents, en ce qu'elle ren ferme en outre de la morpholine, comme com posé basique soluble du genre spécifié, en plus du carbonate de sodium.
Cette pâte était composée, en poids, de 52,3% de paillettes d'aluminium, 13,31/o d'hydrocarbures volatils ( minéral spirits ), 1,0% d'acide stéarique, 23,4-% d'huile tallique commerciale, 6,49% de caséine, comme liant, 0,
99% de carbonate de sodium, 0,19% de tétraborate de sodium anhydre, 0,03% de silicate de sodium et 2,30% de morpholine. La pâte présentait une bonne stabilité. L'enduit aqueux préparé à partir de cette pâte avait des propriétés simi laires à celles des enduits décrits aux exem ples précédents.
La morpholine remplaçant en grande partie le carbonate de sodium était donc équivalente à ce dernier.
<I>Exemple 5:</I> Une pâte a été préparée, comprenant en poids 52,3% de paillettes d'aluminium, 13,3% d'hydrocarbures volatils ( minéral spirits ) , 1,0% d'acide stéarique, 23,4% d'huile tal- lique commerciale, 6,85% de caséine,
comme liant, 3,00% de tétraborate de sodium anhydre, 0,05 % de silicate de sodium et 0,10 % de stéarate de sodium. La pâte a conservé sa consistance pendant, le stockage en récipient.
fermé et s'est laissée facilement émulsionner dans de l'eau chaude ou froide pour former iln enduit aqueux.
<I>Exemple 6:</I> Une pâte analogue à celle de l'exemple 5 a été préparée en remplaçant le tétraborate de sodium anhydre par une quantité égale de triétha,ntilamine. La pâte obtenue était propre à être émulsionnée dans de l'eau chaude à 60 C. On a obtenu les mêmes résultats qu'avec les pâtes des exemples précédents.
<I>Exemple</I> On a préparé une pâte en utilisant les mêmes quantités et les mêmes constituants que pour la pâte de l'exemple 5, sauf que les 3,001/o de tétraborate de sodium ont été rem placés par de la triéthanolamine et de la mor- pholine, en quantités de 1,501/o en poids cha cune. Cette pâte était propre à être émul sionnée dans de l'eau à 60 C et présentait des propriétés similaires à celles des pâtes men tionnées précédemment.
Exemple <I>8:</I> Une pâte de la composition approximative suivante: 52,31/o de paillettes d'aluminium. 13,31/o d'hydrocarbures volatils ( minera) spirits ), 1,01/o d'un mélange d'acide stéarique et d'acide palmitique, 23,41/o d'huile tallique commerciale, 6,851/o de caséine, 3,001/o d'un mélange d'isopropanolamines, 0,051/o de sili cate de sodium et 0,101/o de stéarate de sodium, les pour-cents étant en poids,
a été préparée par simple mélange de constituants. Cette pâte se laissait émulsionner dans de l'eau à 60 C en l'agitant. Les revêtements obtenus au moyen de cet enduit présentaient un beau brillant métallique et un bon pouvoir de réflexion.
Exemple <I>9:</I> Une pâte a été préparée à partir d'une pâte initiale de paillettes d'aluminium obte nue par broyage du métal en présence d'hydrocarbures et d'un lubrifiant non-filmo- gène, en l'occurence d'acide oléique.
La pâte préparée était composée, en poids, de 52,11/o de paillettes d'aauminiuin, 14,01/o d'hydro carbures volatils, 0,51.!a d'acide oléique, 7,061/a de caséine, 2,141/o de carbonate de sodium, 0,651/o de borax, 0,051!o de silicate de sodium, 0,101/o de stéarate de. sodium, 21,01/o d'huile tallique et 2,41/o de colophane estérifiée.
Cette pâte a conservé sa consistance et s'est montrée stable pendant le stockage dans des récipients fermés. Un enduit préparé au moyen de cette pâte s'est laissé appliquer de manière satisfai- sante par brossage et a donné une surface ayant l'aspect typique de l'aluminium métal lique.
Exemple <I>10:</I> Une pâte de pigments de cuivre, propre à être émulsionnée dans l'eau, a été préparée par une simple opération de mélange. Cette pâte était composée, en poids, de 54,01/o de paillettes de cuivre, 10,60% d'hydrocarbures volatils ( minera) spirits ), 2,01/o d'acide stéarique, 23,41/a d'huile tallique commer ciale, 6,361/o de caséine, 1,251/o de carbonate de sodium, 1,001/o de bicarbonate de sodium, 0,671/o de borax et 0,721/o de stéarate de sodium.
On pouvait, facilement disperser cette pâte de pigments dans de l'eau à, 60 C, à, raison de 12 g de pâte pour 25 cm3 d'eau pour former un enduit aqueux coulant. libre ment. Cet enduit donnait. de bons résultats sur du papier et des plaques en acier, permet tant d'obtenir des pellicules sèches présentant les caractéristiques de revêtements de cuivre métallique.
Les proportions des différents consti tuants des pâtes peuvent varier dans de larges limites. On peut recommander des mélanges de la composition approximative suivante, en poids: 40 à. 781/o de pâte de pail lettes métalliques, pâte contenant 5,0 à. 20,0oio d'hydrocarbures volatils ( niin.eral spirits ou d'un hydrocarbure volatil équivalent) et 0,25 à 3,01/o d'au moins un acide gras tel que les acides stéarique, palmitique, oléique et ricinoléique, cette pâte étant mélangée avec 4,5 à 8,51/o de caséine, 0,5 à.
7,001/o d'au moins un composé basique du genre spécifié, jusqu'à 0,51/o et de préférence 0,01 à 0,51/o d'au moins un silicate soluble dans l'eau, jus qu'à 1,251/a, de préférence 0,5 à 1,251/o de stéarate de sodium, le reste étant constitué essentiellement par de l'huile tallique, jus qu'à 10,01/o de son poids pouvant être rem placés par une huile on matière résineuse, telle que, par exemple, la colophane estérifiée.
La teneur des pâtes de pigments en huile tallique et éventuellement en colophane esté rifiée varie, de préférence, entre 15 et 451/a du poids total de la pâte. Suivant un mode d'exécution préféré, la pâte de pigments métalliques présente la com position suivante, en poids:
40 à 7811/o de paillettes métalliques, 15 à 45% d'huile tal- lique, 4,5 à 8,5% de caséine et 0,5 à 7,0% dudit composé basique.
La pâte peut contenir, en outre, 0,5 à 1,25% de stéarate de sodium et 0,01 à 0,5 % de disilicate de sodium.