FR3132104A1 - Composition visant à remplacer le dioxyde de titane - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une composition visant à remplacer le TiO2, son procédé de fabrication et ses utilisations. En particulier la présente invention a pour objet- une composition de couleur blanche, présentant une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85, comprenant le mélange d’au moins deux composés différents de couleur blanche, au moins un des deux composés étant choisis parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile ,l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
Description
La présente invention se rapporte au domaine technique des pigments. L’invention a en particulier pour objet une composition particulière, son procédé de préparation ainsi que ses utilisations.
Un pigment est une substance colorée insoluble qui peut être d’origine animale, végétale, inorganique, organique ou synthétique.
Les pigments sont couramment utilisés pour donner de la couleur à un support tel que des peintures, des encres ou des vêtements.
De nos jours, les pigments les plus utilisés en industrie sont les pigments d’origine inorganique. En effet, leur résistance à la lumière et leur faible cout en font des matériaux très recherchés. Ils sont constitués de minéraux broyés secs, généralement des métaux ou des sels métalliques. En raison de leur composition, les pigments inorganiques sont généralement plus opaques et plus insolubles que les pigments organiques.
Le TiO2est un pigment inorganique utilisé sous forme de poudre dans de nombreuses applications notamment pour ses nombreuses propriétés tel que l’absorption des rayons ultraviolets, son caractère colorant blanc, ses propriétés opacifiantes, sa résistance aux produits chimiques, sa stabilité thermique et son potentiel photocatalyseur.
Grace à ses propriétés remarquables, le TiO2 entre dans la composition d’une grande variété de produits finis tels que des peintures, des encres mais aussi des médicaments, des dentifrices, des produits de construction (bâtiment et travaux publics).
Avec l’évolution des réglementations, de plus en plus d’études portent sur les l’innocuité des pigments sur l’homme et l’environnement. Certaines études ont pu montrer le potentiel cancérigène du TiO2par inhalation et les autorités ont ainsi reclassé le TiO2en tant que cancérigène de catégorie 2 par inhalation.
Par conséquent, depuis le 1er janvier 2020 l’utilisation du TiO2est interdite en Europe dans tout produit alimentaire. Dans un rapport de l’Autorité Européenne de sécurité des aliments (EFSA) en 2021, l’EFSA confirme que le TiO2ne peut plus être considéré comme sûr en tant qu’additif alimentaire, notamment parce que des effets génotoxiques ne peuvent être exclus.
Par conséquent, depuis le 1er janvier 2020 l’utilisation du TiO2est interdite en Europe dans tout produit alimentaire. Dans un rapport de l’Autorité Européenne de sécurité des aliments (EFSA) en 2021, l’EFSA confirme que le TiO2ne peut plus être considéré comme sûr en tant qu’additif alimentaire, notamment parce que des effets génotoxiques ne peuvent être exclus.
Face à l’utilisation omniprésente du TiO2, les autorités préconisent de limiter l’exposition des travailleurs, des consommateurs et de l’environnement, en favorisant des alternatives sûres et équivalentes en termes d’efficacité.
Pour répondre à ce besoin, l’invention propose une nouvelle composition destinée à être une alternative au TiO2.
Cette composition comprend le mélange d’au moins deux composés différents de couleur blanche dont au moins un des deux composés est choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile. Elle présente des propriétés équivalentes à celles du TiO2 à savoir une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85.
Avantageusement, la combinaison des composés selon l’invention permet d’engendrer un effet synergique sur la clarté de la composition qui est supérieure à la combinaison de la clarté de chacun des composés pris individuellement.
La composition selon l’invention présente une clarté lui permettant d’être particulièrement adaptée à son utilisation en particulier dans les encres et les peintures comme substitut au TiO2.
Selon un mode de réalisation particulièrement adapté, la composition selon l’invention comprend le mélange d’au moins 3 composés de couleur blanche.
Préférentiellement, la composition selon l’invention comprend également, en plus du composé choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile, au moins un autre composé différent choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le sulfate de barium, l’oxyde de zinc, le sulfure de zinc, le mullite, l’argile l’aluminium, l’amidon le bromazolon, le nitrure de bore, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’oxychlorure de bismuth, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
Selon un objet préféré de l’invention, la composition selon l’invention comprend le mélange de deux composés de couleur blanche choisis parmi :
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1,
-un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré.
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1,
-un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré.
Préférentiellement, la composition selon l’invention comprend également un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
Une telle composition est particulièrement utile dans le contexte de l’invention permettant ainsi d’apporter une alternative à l’utilisation du TiO2.
Selon un autre aspect, l’invention concernant un procédé de fabrication d’une composition selon l’invention comprenant notamment une étape de sélection des composés, un mélange et une récupération de la composition selon l’invention.
Enfin, l’invention vise aussi l’utilisation de la composition selon l’invention dans des encres ou des peintures.
D’autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description détaillée de l’invention et des exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l’invention.
Définition
Par « clarté » au sens de l’invention, on entend une indication sur la blancheur de la couleur étudiée. Plus la couleur est sombre, plus la clarté est faible. Pour mesurer la clarté, il est nécessaire de déposer la composition selon l’invention sur des cartes de contraste de fond noir en formant un film d’épaisseur uniforme. La mesure est obtenue à l’aide d’un spectrocolorimètre équipé d’une sphère d’intégration et d’un illuminant D65. Plus le paramètre L* se rapproche de 100, plus la composition est blanche.
Par « couvrance » au sens de l’invention, on entend la capacité d’une composition à couvrir un substrat pour une épaisseur donnée. Ainsi, plus la couvrance d’une composition est grande plus le film appliqué sur le substrat, à une épaisseur donnée, aura la capacité de le masquer.
Composition
La présente invention a donc pour objet une composition de couleur blanche, présentant une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85, comprenant le mélange d’au moins deux composés différents de couleur blanche, dont au moins un des deux composés est choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
Avantageusement, la composition selon l’invention présente une clarté équivalente à celle du TiO2.
La clarté de la composition selon l’invention est évaluée en mesurant la coordonnée chromatique L* issue de l’espace chromatique CIELAB, généralement nommé CIE 1976, à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65.
De façon préférée, la composition selon l’invention présente une clarté supérieure à 85, notamment supérieure à 87, préférentiellement supérieure à 90, encore plus préférentiellement supérieure à 92.
Avantageusement, plus la clarté de la composition selon l’invention est élevée plus la composition est blanche.
Selon un autre mode de réalisation préféré, la composition selon l’invention présente une clarté supérieure à celle de chacun des composés constituant la composition.
Avantageusement, les composés sélectionnés présentent un effet synergique sur le paramètre L* mesuré sur fond noir, qui est relié à la couvrance.
La composition selon l’invention conserve avantageusement ses caractéristiques, notamment sa clarté et sa couvrance, même après séchage Après application, la composition selon l’invention peut former un film sec conservant son organisation structurelle, notamment sa couvrance et sa clarté.
La composition selon l’invention comprend préférentiellement un mélange d’au moins trois composés de couleur blanche.
Avantageusement, la composition selon l’invention comprenant 3 composés présente une clarté L* sur fond noir améliorée.
De façon préférée, la composition selon l’invention comprend également, en plus du composé choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile, au moins un autre composé différent choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le sulfate de barium, l’oxyde de zinc, le sulfure de zinc, le mullite, l’argile l’aluminium, l’amidon le bromazolon, le nitrure de bore, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’oxychlorure de bismuth, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
Selon un autre mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend le mélange de deux composés de couleur blanche choisi parmi :
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ; et
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré.
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ; et
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré.
Préférentiellement, la composition selon l’invention comprend le mélange de trois composés de couleur blanche choisi parmi :
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ;
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré ; et
- un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ;
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré ; et
- un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
La schématise tous les composants permettant de mesurer précisément la taille des particules les unes par rapport aux autres. La forme des particules choisie dans la est à but purement illustratif et est nullement limitatif de la portée de l’invention.
Lesdites particules peuvent présenter une forme sphérique, sensiblement sphérique, allongée ou fibreuse, préférentiellement les particules présentent une forme sensiblement sphérique.
La forme des particules peut être analysées à l’aide d’un microscope, préférentiellement à l’aide d’un microscope électronique.
Lorsque plusieurs conformations de particule sont possibles dû à leur forme particulière, c’est la forme permettant d’obtenir le plus petit diamètre de particule qui est choisie.
La taille des particules selon l’invention est comprise entre 200nm et 15µm, préférentiellement entre 500nm et 8µm, encore plus préférentiellement entre 1 et 15µm.
La taille des particules selon l’invention peut être mesurée par différentes techniques telles que le tamisage, le micro-tamisage, par diffraction de la lumière, par microscopie optique ou électronique, préférentiellement la taille des particules est mesurée par microscopie électronique.
Le ratio de chacun des composés dans la composition selon l’invention, quel que soit son mode de réalisation est variable et adaptée pour obtenir les caractéristiques de la composition.
Selon un autre objet, l’invention concerne une composition comprenant le mélange de deux composés de couleur blanche choisi parmi :
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ; et
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré.
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ; et
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré.
Au moins un des composés C1 ou C2 est choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
Préférentiellement, dans un mode de réalisation alternatif, l’invention concerne une composition comprenant le mélange de trois composés de couleur blanche choisi parmi :
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ;
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré ; et
- un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ;
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré ; et
- un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
Au moins un des composés C1 à C3 est choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
Préférentiellement, dans ces modes de réalisation, la composition présente une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85.
Dans ces modes de réalisation, les particules peuvent présenter une forme sphérique, sensiblement sphérique, allongée ou fibreuse, préférentiellement les particules présentent une forme sensiblement sphérique.
Lorsque plusieurs conformations de particule sont possibles dû à leur forme particulière, c’est la forme permettant d’obtenir le plus petit diamètre de particule qui est choisie.
La taille des particules selon l’invention est comprise entre 200nm et 15µm, préférentiellement entre 500nm et 8µm, encore plus préférentiellement entre 1 et 15µm.
La taille des particules selon l’invention peut être analysée par différentes techniques telles que le tamisage, le micro-tamisage, par diffraction de la lumière, par microscopie optique ou électronique.
Dans un autre mode de réalisation alternatif, l’invention concerne une composition de couleur blanche, présentant une clarté supérieure à celle de chacun des composés la constituant, comprenant le mélange d’au moins deux composés différents de couleur blanche, dont au moins un des deux composés est choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
Procédé
Aussi, selon un autre aspect, l’invention a pour objet un procédé de fabrication d’une composition selon l’invention comprenant au moins la mise en œuvre des étapes suivantes :
- Sélection d’au moins deux composés,
- Mélange des composés sélectionnés à l’étape a) par ajout successif
- Récupération d’une composition de couleur blanche, présentant une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85.
Les composés de l’étape a) sont des composés différents de couleur blanche:
- dont au moins un des deux composés est choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile, et/ou,
- dont les composés sont choisis parmi :
* un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ; et
* un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré, et
* éventuellement un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
- dont au moins un des deux composés est choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile, l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile, et/ou,
- dont les composés sont choisis parmi :
* un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1 ; et
* un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré, et
* éventuellement un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
Le mélange de l’étape b) est réalisé par convection, diffusion ou dispersion mécanique, préférentiellement le mélange de l’étape b) est effectué à l’aide d’un mélangeur à poudre.
Avantageusement, le mélangeur à poudre permet de mélanger la composition selon l’invention sans provoquer d’écrasement de la composition sur les parois.
De façon préféré, le mélange de l’étape b) est réalisé dans un mélangeur à poudre à une vitesse comprise entre 1 et 20 tr/min, préférentiellement entre 1 et 10 tr/min, encore plus préférentiellement à 10 tr/min.
Avantageusement, la vitesse du mélange de l’étape b) permet d’obtenir un mélange homogène.
Préférentiellement, le mélange de l’étape b) est effectué pendant une durée comprise entre 1 à 10 heures préférentiellement de 1 à 5 heures, encore plus préférentiellement 2 heures.
Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, le mélange de l’étape b) est réalisé à l’aide d’un mélangeur à poudre à une vitesse de 5 tr/min pendant 2 heures.
Avantageusement, le mélange de l’étape b) permet d’obtenir une composition homogène.
Ainsi, le procédé selon l’invention permet d’obtenir une composition de couleur blanche, présentant une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85.
Utilisation
Selon un dernier aspect, l’invention concerne l’utilisation d’une composition selon l’invention dans des encres ou des peintures.
De façon préférée, la composition selon l’invention est particulièrement adaptée à son utilisation dans des peintures ou encres solvantées.
La composition selon l’invention peut être utilisée dans une peinture choisie parmi la famille des polyuréthane, acrylique ou époxyde.
La composition selon l’invention peut être également utilisée dans une encre choisie parmi la famille des époxy, acrylique, solvant naphta, nitrocellulosique, alkydes, polyuréthanes, polyamides, cétoniques ou polyesters.
Avantageusement, la composition selon l’invention permet de remplacer le TiO2en présentant un paramètre de clarté équivalent à celui du TiO2.
Exemple
de composition
selon l’invention :
Exemple 1 :
La composition de l’exemple 1 est obtenue par la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’invention.
La composition 1 comprend un mélange de trois composés :
- Sulfure de zinc : 90g
- Sulfate de barium : 0,5g
- Aluminium : 0,5g
La clarté L* de chaque composé et du mélange des trois composés est mesurée à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65 pour un dépôt réalisé sur fond noir.
| Clarté L* | |
| Sulfure de zinc | 89.33 |
| Sulfate de barium | 87.62 |
| Aluminium | 85.87 |
| Mélange (90g/9,5g/0,5g) | 92.6 |
On constate que la combinaison des trois composés engendre un effet synergique sur la clarté de la composition selon l’invention.
Exemple 2 :
La composition de l’exemple 2 est obtenu par la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’invention.
La composition 2 comprend un mélange de trois composés :
La composition 2 comprend un mélange de trois composés :
- Zircone : 1g
- Oxychlorure de bismuth : 10g
- Sulfure de zinc : 89g
La clarté L* de chaque composé et du mélange des trois composés est mesurée à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65 pour un dépôt réalisé sur fond noir.
| Clarté L* | |
| Zircone | 78.37 |
| Oxychlorure de bismuth | 85.42 |
| Sulfure de zinc | 89.33 |
| Mélange (1g/10g/89g) | 92.17 |
On constate que la combinaison des trois composés engendre un effet synergique sur la clarté de la composition selon l’invention.
Exemple 3 :
La composition de l’exemple 3 est obtenu par la mise en œuvre du procédé de fabrication selon l’invention.
La composition 3 comprend un mélange de trois composés :
La composition 3 comprend un mélange de trois composés :
- Zircone : 0,5g
- Sulfate de barium : 0,5g
- Sulfure de zinc : 99g
La clarté L* de chaque composé et du mélange des trois composés est mesurée à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65 pour un dépôt réalisé sur fond noir.
| Clarté L* | |
| Zircone | 78.37 |
| Sulfate de barium | 87.62 |
| Sulfure de zinc | 89.33 |
| Mélange (0,5g/0,5g/99g) | 93.75 |
On constate que la combinaison des trois composés engendre un effet synergique sur la clarté de la composition selon l’invention.
Exemple
s
d’essai
s
comparatif
s :
composition
s
comprenant
du TIO
2
et
composition
s
selon l’invention
Exemple
4
: Composition d’encre
solvantée
Pour cet exemple, la composition d’encre solvantée comprend soit 20% de TiO2soit 20% de la composition selon l’invention issue de l’exemple 3.
Après application d’un film de 35µm sur des cartes d’application, la clarté est ensuite mesurée sur fond noir et sur fond blanc à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65.
On observe sur la que les résultats sont similaires entre la composition d’encre solvantée comprenant le TiO2et les compositions d’encre solvantée comprenant la composition 3 (substitut 3) selon l’invention.
Par conséquent, une composition selon l’invention peut efficacement remplacer le TiO2dans des encres solvantées.
Exemple
5
: Composition d’encre UV
Pour cet exemple, la composition d’encre UV comprend soit 20% de TiO2soit 20% de la composition selon l’invention issue de l’exemple 1
Après application d’un film de 35µm sur des cartes d’application, la clarté est ensuite mesurée sur fond noir et sur fond blanc à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65.
On observe sur la que les résultats sont similaires entre la composition d’encre UV comprenant le TiO2et la composition d’encre UV comprenant la composition 1 (substitut 1) selon l’invention.
Par conséquent, une composition selon l’invention peut efficacement remplacer le TiO2dans des encres UV.
Exemple
6
: Composition de peinture
solvantée
Pour cet exemple, la composition de peinture solvantée comprend soit 20% de TiO2soit 20% de la composition selon l’invention issue de l’exemple 2.
Après application d’un film de 35µm sur des cartes d’application, la clarté est ensuite mesurée sur fond noir et sur fond blanc à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65.
On observe sur la que les résultats sont similaires entre la composition de peinture solvantée comprenant le TiO2et la composition de peinture solvantée comprenant la composition 2 (substitut 2) selon l’invention.
Par conséquent, la composition selon l’invention peut efficacement remplacer le TiO2dans des peintures solvantées.
Exemple
7
: Composition de peinture aqueuse
Pour cet exemple, une composition de peinture aqueuse comprend soit 20% de TiO2soit 20% de la composition selon l’invention issue de l’exemple 1.
Après application d’un film de 35µm sur des cartes d’application, la clarté est ensuite mesurée sur fond noir et sur fond blanc à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65.
On observe sur la que les résultats sont similaires entre la composition de peinture aqueuse comprenant le TiO2et la composition de peinture aqueuse comprenant la composition 1 (substitut 1) selon l’invention.
Par conséquent, la composition selon l’invention peut efficacement remplacer le TiO2dans des peintures aqueuses.
Exemple
8
: Composition de peinture luminescente
commerciale
Pour cet exemple, une composition de peinture luminescente commerciale (LuminoKrom®) comprend soit 5% de TiO2soit 5% de la composition selon l’invention issue de l’exemple 3.
Après application d’un film de 500µm sur des cartes d’application, la clarté est ensuite mesurée sur fond noir à l’aide d’un spectrocolorimètre à sphère d’intégration sous éclairage D65.
On observe sur la que les résultats sont similaires entre la composition de peinture luminescente commerciale LuminoKrom® comprenant le TiO2et la composition de peinture comprenant la composition 3 (substitut 3) selon l’invention : la couleur mesurée à l’aide d’un spectrocolorimètre via les paramètres L*a*b* est similaire,
Par ailleurs, l’utilisation d’une composition selon l’invention n’a pas d’impact significatif sur les paramètres cités dans la norme EN1436 « Produits de marquage routier – Performance des marquages appliqués sur la route », à savoir :
– Domaine chromatique à respecter
– Paramètre SRT qui définit la valeur d’adhérence d’un marquage routier sur une chaussée. Cette valeur est mesurée avec un pendule SRT et le seuil minimum défini par la norme est de 0,45
– Coefficient de luminance sous éclairage diffus QDqui définit la visibilité de jour d’un marquage tel qu’il est perçu par un usager à une distance de 30 mètres. Ce coefficient est mesuré avec un réflectomètre et le seuil minimum défini par la norme est de 130.
– Domaine chromatique à respecter
– Paramètre SRT qui définit la valeur d’adhérence d’un marquage routier sur une chaussée. Cette valeur est mesurée avec un pendule SRT et le seuil minimum défini par la norme est de 0,45
– Coefficient de luminance sous éclairage diffus QDqui définit la visibilité de jour d’un marquage tel qu’il est perçu par un usager à une distance de 30 mètres. Ce coefficient est mesuré avec un réflectomètre et le seuil minimum défini par la norme est de 130.
Il a également été vérifié que les propriétés de luminescence n’étaient pas affectées par l’ajout de la composition selon l’invention dans la peinture luminescente.
La luminescence est mesurée à l’aide d’un luminance mètre après excitation de l’échantillon pendant 15 minutes sous une cabine de lumière D65 simulant le spectre solaire. Une première mesure est prise après extinction de la source excitatrice (y0) et une seconde est prise après 10 minutes de déclin (y600).
On observe sur la que la luminescence à après 10 minutes de déclin n’est pas affectée par l’ajout de la composition 3 selon l’invention dans la peinture luminescente.
Par conséquent, la composition selon l’invention peut efficacement remplacer le TiO2dans des peintures luminescentes.
Exemple de procédé de fabrication d’une composition selon l’invention :
Exemple
9
:
Le procédé de fabrication comprend la mise en œuvre des étapes suivantes :
- Sélection de chaque composé, à savoir :
- Sulfure de zinc
- Sulfate de barium
- Aluminium - Mélange des composés sélectionnés à l’étape a) par ajout successif à l’aide d’un mélangeur à poudre à une vitesse de 5 tr/min pendant 2 heures
- Récupération d’une composition de couleur blanche, présentant une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85.
Claims (12)
- Composition de couleur blanche, présentant une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85, comprenant le mélange d’au moins deux composés différents de couleur blanche, au moins un des deux composés étant choisis parmi le carbonate de calcium, le quartz, le zircone, le calcium silicate, le mullite, l’argile ,l’aluminium, l’amidon le bromazolon, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
- Composition selon la précédente revendication, caractérisée en ce qu’elle présente une clarté supérieure à celle de chacun des composés constituant la composition.
- Composition selon l’une des précédentes revendications, caractérisée en ce qu’elle présente une clarté L* supérieure à 87.
- Composition selon l’une des précédentes revendications, caractérisée en ce qu’elle comprend le mélange d’au moins trois composés de couleur blanche.
- Composition selon l’une des précédentes revendications, caractérisée en ce qu’il comprend au moins un autre composé choisi parmi le carbonate de calcium, le quartz ,le zircone, le calcium silicate, le sulfate de barium, l’oxyde de zinc, le sulfure de zinc, le mullite, l’argile l’aluminium, l’amidon le bromazolon, le nitrure de bore, l’oxyde de cerium, le mica, le lauroyl lysine, l’alumine, le glucoraphanin, le chlorhydrate arbidol, l’oxychlorure de bismuth, l’arginine, le trioxyde d’antimoine, le tourmaline, le nitrile.
- Composition selon la revendication 1 comprenant le mélange de deux composés de couleur blanche choisis parmi :
- un composé C1 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P1 correspondant à un diamètre D1,
- un composé C2 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P2 correspondant à un diamètre D2, de telle sorte que D2 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M1 libéré par la présence de 4 particules de diamètre D1, juxtaposées pour que le centre des 4 particules corresponde à chaque extrémité d’un carré. - Composition selon la revendication 5, comprenant un composé C3 présentant une plage granulométrique comportant un pic centré sur une valeur P3 correspondant à un diamètre D3, de telle sorte que D3 est égal au diamètre maximal d’une particule dans l’espace inter-particulaire M2 libéré par la présence de 2 particules de diamètre D1 et une particule de diamètre D2, juxtaposées pour que le centre des 3 particules corresponde à chaque extrémité d’un triangle.
- Utilisation d’une composition selon l’une des précédentes revendications, dans des encres ou des peintures.
- Procédé de fabrication d’une composition selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
- Sélection de chaque composé selon l’une des revendications 1 à 7
- Mélange des composés sélectionnés à l’étape a) par ajout successif
- Récupération d’une composition de couleur blanche présentant une clarté définie par un paramètre L* supérieur à 85
- Procédé de fabrication d’une composition selon la revendication 9, caractérisé en ce que le mélange de l’étape b) est réalisé par dispersion mécanique.
- Procédé de fabrication d’une composition selon l’une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le mélange est réalisé à l’aide d’un mélangeur à poudre à une vitesse de 10 tr /min.
- Procédé de fabrication d’une composition selon l’une des revendication 9 à 11, caractérisé en ce que le mélange de l’étape b) est réalisé pendant 1 à 10 heures.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2200534A FR3132104A1 (fr) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Composition visant à remplacer le dioxyde de titane |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2200534 | 2022-01-21 | ||
| FR2200534A FR3132104A1 (fr) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Composition visant à remplacer le dioxyde de titane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3132104A1 true FR3132104A1 (fr) | 2023-07-28 |
Family
ID=81448427
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2200534A Pending FR3132104A1 (fr) | 2022-01-21 | 2022-01-21 | Composition visant à remplacer le dioxyde de titane |
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| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3132104A1 (fr) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US20140302737A1 (en) * | 2011-08-05 | 2014-10-09 | Construction Research & Technology Gmbh | Water-proof coating system for reflecting solar radiation and water-borne coatings for forming the white decorative and reflective layer in the coating system |
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-
2022
- 2022-01-21 FR FR2200534A patent/FR3132104A1/fr active Pending
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