COMPOSITION DE REVETEMENT OU DE MOULAGE POUR COMPOSITES OU DE MASTIC CONTENANT DES ADDITIFS A BASE DE MICROFIBRILLES DE CELLULOSE. La présente invention concerne des compositions de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic contenant des additifs spécifiques à base de microfibrilles de cellulose, un procédé spécifique de préparation de ces compositions, des utilisations spécifiques et une composition intermédiaire pour la préparation de telles compositions. Ces additifs spécifiques sont des agents de rhéologie ici appelés de manière générale thixotropes dans la description, ayant un effet rhéofluidifiant, et plus particulièrement thixotrope significativement amélioré par rapport aux agents thixotropes usuels de l'état de l'art. L'utilisation d'agents thixotropes, dans des compositions de revêtements à base de solvants organiques appelées aussi compositions de revêtements non aqueux, de type peintures, vernis, gel coats, encres, adhésifs en milieu solvant, agents d'étanchéité, compositions de moulage pour composites, mastics, est bien connue et largement répandue dans les industries concernées. Parmi les additifs de rhéologie les plus couramment utilisés dans la préparation de telles compositions, il y a des agents minéraux tels que les bentonites ou autres argiles en particulier les argiles modifiées hydrophobes ou les silices y compris silices modifiées hydrophobes ou des agents organiques à base de diamides d'acide gras ou des dérivés de l'huile de ricin ou des alkydes modifiés par un polyester ou un polyamide ou de type diurée-diuréthane. Cependant, l'utilisation de tels additifs de rhéologie est limitée par des problèmes de dispersion et/ou de sédimentation dans les formules d'application. L'utilisation de telles compositions, et en particulier d'un tel revêtement formulé, devient ainsi relativement difficile : faible vitesse de reprise après cisaillement, faible résistance à la coulure, en particulier pour des couches épaisses. Plus particulièrement, pour les diamides d'acide gras, particulièrement pour les poudres, il y a comme limitation importante une étape d'activation thermique in situ de l'additif, ce qui rallonge le temps de fabrication de ladite composition, et rend les performances finales dépendantes de l'histoire thermique de la formule activée. Les microfibrilles de cellulose sont connues de l'art antérieur pour leur capacité à agir comme agent épaississant en particulier en milieu aqueux ; ceci est dû à leur très grand facteur de forme qui correspond au rapport de la longueur de la microfibrille sur sa section, et à la bonne dispersibilité des microfibrilles en milieu aqueux. L'obtention de telles microfibrilles de cellulose est réalisée par traitement mécanique des fibres de cellulose d'origines diverses, de manière à augmenter significativement leur surface spécifique et à réduire leur taille en termes de section et
de longueur, jusqu'à la taille optimale des micro fibrilles. Un tel traitement est décrit dans US 4,341,807. Plus particulièrement, selon EP 726 356, les microfibrilles de cellulose de parenchyme ont un effet rhéofluidifiant et thixotrope en milieu aqueux. Toutefois, lorsque l'on cherche à disperser ces microfibrilles de cellulose dans des solvants organiques, notamment apolaires ou faiblement polaires, une floculation très rapide a lieu, expliquée par le caractère hydrophile prononcé de la cellulose. Ce caractère favorise les interactions entre microfibrilles par liaisons hydrogène et défavorise les interactions avec le solvant, et par conséquent la stabilité de la dispersion. Des traitements de surface de la cellulose ont été proposés, pour la rendre hydrophobe, et par conséquent compatible avec un milieu solvant. Ainsi,COATING OR MOLDING COMPOSITION FOR COMPOSITES OR MASTIC CONTAINING ADDITIVES BASED ON CELLULOSE MICROFIBRILLES. The present invention relates to coating or molding compositions for composites or mastic containing specific additives based on cellulose microfibrils, a specific process for the preparation of these compositions, specific uses and an intermediate composition for the preparation of such compositions. These specific additives are rheology agents here called generally thixotropic in the description, having a shear-thinning effect, and more particularly thixotropic significantly improved compared to the usual thixotropic agents of the state of the art. The use of thixotropic agents, in coating compositions based on organic solvents also called non-aqueous coating compositions, of the paints, varnishes, gel coats, inks, adhesives in solvent medium, sealing agents, molding compositions for composites, mastics, is well known and widely used in the industries concerned. Among the rheology additives most commonly used in the preparation of such compositions, there are mineral agents such as bentonites or other clays, in particular hydrophobic modified clays or silicas including hydrophobic modified silicas or organic agents based on diamides of fatty acid or of castor oil or alkyd derivatives modified by a polyester or a polyamide or of the diurea-diurethane type. However, the use of such rheology additives is limited by dispersion and / or sedimentation problems in the application formulas. The use of such compositions, and in particular of such a formulated coating, thus becomes relatively difficult: low speed of recovery after shearing, low resistance to sagging, in particular for thick layers. More particularly, for fatty acid diamides, particularly for powders, there is as an important limitation a step of in situ thermal activation of the additive, which lengthens the manufacturing time of said composition, and makes performance final dependent on the thermal history of the activated formula. Cellulose microfibrils are known from the prior art for their ability to act as a thickening agent, in particular in an aqueous medium; this is due to their very large form factor which corresponds to the ratio of the length of the microfibril over its section, and to the good dispersibility of the microfibrils in an aqueous medium. Obtaining such cellulose microfibrils is carried out by mechanical treatment of cellulose fibers of various origins, so as to significantly increase their specific surface area and reduce their size in terms of section and in length, up to the optimal size of the microfibrils. Such treatment is described in US 4,341,807. More particularly, according to EP 726 356, the microfibrils of cellulose of parenchyma have a shear-thinning and thixotropic effect in an aqueous medium. However, when it is sought to disperse these cellulose microfibrils in organic solvents, in particular apolar or weakly polar, a very rapid flocculation takes place, explained by the pronounced hydrophilic nature of the cellulose. This characteristic promotes interactions between microfibrils by hydrogen bonds and disadvantages interactions with the solvent, and therefore the stability of the dispersion. Surface treatments of the cellulose have been proposed, to make it hydrophobic, and therefore compatible with a solvent medium. So,
WO 02/18486 décrit l'utilisation de fibres de cellulose, obtenue par fermentation bactérienne, mélangées à des tensioactifs et/ou à d'autres coagents, comme agent modificateur de rhéologie. Toutefois, les fibres de cellulose utilisées ont une section plus élevée que les microfibrilles pré-citées, et par conséquent, une plus faible surface spécifique. EP 1 114 065 décrit des microfibrilles de cellulose modifiées chimiquement via des ponts éthers greffés sur les hydroxyles présents à la surface des microfibrilles de cellulose. D'autre part, EP 1 192 215 décrit des microfibrilles de cellulose modifiées par adsorption d'un composé de type tensioactif, mais ne décrit pas l'utilité ou l'utilisation dans les compositions définies selon la présente invention. Le problème technique de l'invention, par rapport à l'art antérieur, est essentiellement basé sur la recherche d'un compromis de performances non satisfait par l'état de l'art antérieur, pour des compositions de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic, en termes de : résistance à la coulure plus élevée, en particulier pour pouvoir déposer des couches épaisses, stabilité au stockage, - absence de délamination entre deux couches de revêtement, besoin d'additif thixotrope simple à l'utilisation sans conditions limitantes. La résolution de ce problème est basée sur l'utilisation d'additifs spécifiques à base de microfibrilles de cellulose modifiées, comme agent thixotropes ne nécessitant aucune activation thermique préalable et faciles à mettre en oeuvre dans la formule finale.
Ainsi, la présente invention démontre qu'il est possible de pallier les inconvénients des additifs traditionnellement utilisés dans les compositions de revêtements, de type peinture ou vernis ou gel coat ou encre ou adhésif en milieu solvant ou agent d'étanchéité, ou de composition de moulage pour composites ou de mastic, par l'utilisation d'additifs à base de microfibrilles de cellulose spécifiquement modifiées, dans des conditions spécifiques et en fonction de l'application de la formule finale. La présente invention propose comme solution au problème défini ci-dessus une composition de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic comprenant en plus d'un liant organique A, comme agent thixotrope au moins un additif spécifique B à base de microfibrilles de cellulose modifiées en surface par au moins un composé Bl, lesdites microfibrilles de cellulose ayant un facteur de forme 1/d (1 étant la longueur) supérieur à 20 et une section moyenne d allant de 1 à 50 nm, ledit composé B 1 ayant : i) au moins une partie hydrophile et au moins une partie hydrophobe, dans le cas d'une modification par voie physique, ii) au moins une partie hydrophobe et un groupement réactif vis-à-vis des fonctions superficielles des microfibrilles de cellulose, dans le cas d'une modification par voie chimique. La solution selon la présente invention permet des dépôts de couches de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic très épaisses en une seule fois, sans coulure ou sans fluage, ainsi que l'amélioration des performances mécaniques de la composition selon l'invention, en particulier de la dureté. La préparation de ces compositions est très aisée car l'agent thixotrope se mélange facilement à la composition, il peut être ajouté à tout moment et il ne nécessite pas d'activation physique ou chimique ni préalable, ni in situ, et ses performances sont indépendantes de l'histoire thermique de la formule activée et des conditions de stockage avant utilisation. Parmi les avantages supplémentaires de la présente invention vis-à-vis de l'état de l'art antérieur, on peut citer les suivants : application avec un fort caractère rhéofluidifiant dans une large gamme de vitesse de cisaillement. Cette large plage de vitesse, de cisaillement permet des applications diverses, allant de l'application au pinceau à l'application au pistolet de type airless, permettant d'obtenir des couches très épaisses (plusieurs millimètres en un seul passage), sans générer de coulure. La composition modifiée par l'additif à base de microfibrilles de cellulose présente
également un effet thixotrope qui n'est pas affecté par une élévation de température au cours du stockage. Autres avantages de l'invention : très bonne adhésion, sans délamination entre deux couches de revêtement, avec une résistance accrue à la délamination, - le moment d'introduction des microfibrilles dans la composition de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic est laissé au choix du formulateur, temps significativement réduit d'exposition de l'opérateur aux composés organiques volatiles (VOC) générés par les formulations, - coût réduit d'application, et temps réduit d'immobilisation du matériel d'application, avec comme résultat une productivité significativement accrue. Plus particulièrement, parmi les avantages des compositions de mastics selon l'invention on peut citer : leur application à débit constant, l'épaisseur du mastic étant alors uniforme, les compositions de mastic ainsi thixotropées étant extrudables, et maintenant la forme donnée au départ, avec une stabilité dimensionnelle exceptionnelle et ne nécessitant pas d'activation thermique. Le taux d'additif à base de microfibrilles de cellulose selon l'invention peut être adapté en fonction de : l'effet thixotrope désiré, de l'application et de la mise en œuvre finale. Le premier objet de l'invention est une composition de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic comprenant au moins un liant organique A et au moins un additif spécifique B à base de microfibrilles de cellulose modifiées en surface par au moins un composé B 1 ayant : i) au moins une partie hydrophile et au moins une partie hydrophobe, dans le cas d'une modification par voie physique, ii) au moins une partie hydrophobe et un groupement réactif vis-à-vis des fonctions superficielles des microfibrilles de cellulose, dans le cas d'une modification par voie chimique. Le deuxième objet de l'invention est un procédé simple de préparation de telles compositions à partir de microfibrilles de cellulose modifiées provenant de source végétale ou bactérienne, avec comme avantage supplémentaire d'adapter l'additif plus spécifiquement à chacune des applications visées, et avec une mise en oeuvre facile. Un autre objet de l'invention est l'utilisation de la composition selon l'invention pour différents types d'applications, comme les peintures, vernis, gel coats, encres, adhésifs en milieu solvant, agents d'étanchéité, compositions de moulage pour
composites et compositions de mastics. Le terme « composition de moulage » signifie, partout où il est cité dans la présente invention, une composition pour pièces moulées, type SMC ou stratifiées, type coques de bateau ou panneaux en composites, ou pièces moulées par coulée. L'invention couvre également une composition intermédiaire, pré-concentrée en additif, utilisable pour la préparation de la composition finale d'application selon l'invention, cette composition intermédiaire comprenant l'additif thixotrope à un taux plus concentré que la composition de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic finale telle que définie selon l'invention. Le premier objet de l'invention est donc une composition de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic qui comprend en parties en poids :WO 02/18486 describes the use of cellulose fibers, obtained by bacterial fermentation, mixed with surfactants and / or other coagents, as a rheology-modifying agent. However, the cellulose fibers used have a higher cross-section than the above-mentioned microfibrils, and therefore a lower specific surface. EP 1,114,065 describes chemically modified cellulose microfibrils via ether bridges grafted onto the hydroxyls present on the surface of the cellulose microfibrils. On the other hand, EP 1 192 215 describes cellulose microfibrils modified by adsorption of a surfactant type compound, but does not describe the utility or the use in the compositions defined according to the present invention. The technical problem of the invention, compared with the prior art, is essentially based on the search for a compromise in performance not satisfied by the state of the prior art, for coating or molding compositions for composites or putty, in terms of: higher resistance to sagging, in particular to be able to deposit thick layers, stability in storage, - absence of delamination between two layers of coating, need for a thixotropic additive which is simple to use without conditions limiting. The resolution of this problem is based on the use of specific additives based on modified cellulose microfibrils, as thixotropic agent requiring no prior thermal activation and easy to use in the final formula. Thus, the present invention demonstrates that it is possible to overcome the drawbacks of the additives traditionally used in coating compositions, of the paint or varnish or gel coat or ink or adhesive type in solvent medium or sealing agent, or of composition of molding for composites or mastic, by the use of additives based on specifically modified cellulose microfibrils, under specific conditions and depending on the application of the final formula. The present invention proposes, as a solution to the problem defined above, a coating or molding composition for composites or mastic comprising, in addition to an organic binder A, as thixotropic agent at least one specific additive B based on modified cellulose microfibrils. at the surface with at least one compound B1, said cellulose microfibrils having a form factor 1 / d (1 being the length) greater than 20 and an average section d ranging from 1 to 50 nm, said compound B 1 having: i) at least one hydrophilic part and at least one hydrophobic part, in the case of a modification by physical means, ii) at least one hydrophobic part and a group reactive with respect to the surface functions of the cellulose microfibrils, in the case a chemical modification. The solution according to the present invention allows deposits of coating or molding layers for very thick composites or mastic at one time, without sagging or without creep, as well as improving the mechanical performance of the composition according to the invention, especially hardness. The preparation of these compositions is very easy because the thixotropic agent mixes easily with the composition, it can be added at any time and it does not require physical or chemical activation either prior or in situ, and its performance is independent the thermal history of the activated formula and the storage conditions before use. Among the additional advantages of the present invention with respect to the state of the prior art, the following may be mentioned: application with a strong shear-thinning character over a wide range of shear speed. This wide range of speed and shear allows various applications, ranging from application with a brush to application with an airless spray gun, making it possible to obtain very thick layers (several millimeters in a single pass), without generating sagging. The composition modified by the additive based on cellulose microfibrils has also a thixotropic effect which is not affected by a rise in temperature during storage. Other advantages of the invention: very good adhesion, without delamination between two layers of coating, with increased resistance to delamination, - the moment of introduction of the microfibrils into the coating or molding composition for composites or mastic is left at the choice of the formulator, significantly reduced time of exposure of the operator to volatile organic compounds (VOC) generated by the formulations, - reduced cost of application, and reduced time of immobilization of the application equipment, resulting in a significantly increased productivity. More particularly, among the advantages of the sealant compositions according to the invention, there may be mentioned: their application at constant flow rate, the thickness of the sealant then being uniform, the sealant compositions thus thixotropic being extrudable, and maintaining the form given at the start, with exceptional dimensional stability and requiring no thermal activation. The rate of additive based on cellulose microfibrils according to the invention can be adapted as a function of: the desired thixotropic effect, of the application and of the final implementation. The first object of the invention is a coating or molding composition for composites or putty comprising at least one organic binder A and at least one specific additive B based on cellulose microfibrils surface modified with at least one compound B 1 having: i) at least one hydrophilic part and at least one hydrophobic part, in the case of a physical modification, ii) at least one hydrophobic part and a group reactive with respect to the surface functions of cellulose microfibrils , in the case of a chemical modification. The second object of the invention is a simple process for the preparation of such compositions from modified cellulose microfibrils from plant or bacterial sources, with the additional advantage of adapting the additive more specifically to each of the targeted applications, and with easy implementation. Another object of the invention is the use of the composition according to the invention for different types of applications, such as paints, varnishes, gel coats, inks, adhesives in a solvent medium, sealants, molding compositions for composites and sealant compositions. The term “molding composition” means, wherever it is mentioned in the present invention, a composition for molded parts, SMC or laminate type, boat hull type or composite panels, or casting parts. The invention also covers an intermediate composition, pre-concentrated in additive, which can be used for the preparation of the final application composition according to the invention, this intermediate composition comprising the thixotropic additive at a more concentrated rate than the coating composition or molding for composites or final mastic as defined according to the invention. The first object of the invention is therefore a coating or molding composition for composites or mastic which comprises in parts by weight:
A) 100 parties d'au moins un liant organique, qui peut être réactif ou non réactif,A) 100 parts of at least one organic binder, which can be reactive or non-reactive,
B) 0,001 à 20, de préférence 0,01 à 10, et plus préférentiellement 0,05 à 5 parties, d'au moins un additif comportant des microfibrilles de cellulose modifiées en surface par au moins un composé Bl, lesdites microfibrilles de cellulose ayant un facteur de forme 1/d (1 étant la longueur et d étant la section moyenne) supérieur à 20 et une section moyenne d allant de 1 à 50 nm, ledit composé Bl ayant : i) au moins une partie hydrophile et au moins une partie hydrophobe, dans le cas d'une modification par voie physique, qui est préférée, ii) au moins une partie hydrophobe et un groupement réactif vis-à-vis des fonctions superficielles des microfibrilles de cellulose, et plus particulièrement vis-à-vis des fonctions hydroxyles superficielles des micro fibrilles de cellulose, dans le cas d'une modification par voie chimique, C) en option, au moins un diluant organique, qui peut être réactif ou non réactif vis-à-vis du liant organique A,B) 0.001 to 20, preferably 0.01 to 10, and more preferably 0.05 to 5 parts, of at least one additive comprising cellulose microfibrils surface modified with at least one compound B1, said cellulose microfibrils having a form factor 1 / d (1 being the length and d being the mean section) greater than 20 and a mean section d ranging from 1 to 50 nm, said compound B1 having: i) at least one hydrophilic part and at least one hydrophobic part, in the case of a modification by physical route, which is preferred, ii) at least one hydrophobic part and a group reactive with respect to the surface functions of the cellulose microfibrils, and more particularly with respect to surface hydroxyl functions of the cellulose microfibrils, in the case of a chemical modification, C) optionally, at least one organic diluent, which can be reactive or non-reactive with respect to the organic binder A,
D) en option, jusqu'à 300 parties, de préférence quand il est présent de 1 à 300 parties, et plus préférablement de 1 à 200 parties, d'au moins un composant choisi parmi les charges telles que carbonate de calcium, talc ou silice, fibres minérales telles que de carbone ou organiques telles que polyamide, et plus particulièrement billes ou fibres de verre, pigments, colorants et autres additifs usuels tels que agents d'étalement, agents mouillants, dispersants, anti-oxydants, oxydants, stabilisants anti-UV, biocides.
Dans le cas où des dispersants sont présents, ceux-ci sont sélectionnés de manière à éviter tout effet antagoniste sur l'effet du composé B 1. La modification par voie physique et plus particulièrement par adsorption physique en surface est la voie préférée pour des questions de simplicité pratique et de coût du procédé. Les microfibrilles avant modification peuvent être obtenues par différents procédés déjà décrits dans la littérature. Parmi ces procédés, on peut se référer par exemple aux procédés décrits dans EP 726 356 et EP 1 114 065, dont les enseignements sont incorporés ci-dessous. Les microfibrilles peuvent ainsi être obtenues à partir de la pulpe de végétaux, comme par exemple la pulpe de betterave, par un procédé comprenant les étapes suivantes : a) première extraction acide ou basique, à l'issue de laquelle on récupère un premier résidu solide, b) éventuellement, seconde extraction effectuée dans des conditions alcalines du premier résidu solide, à la suite de laquelle est récupéré un second résidu solide, c) lavage du premier et du second résidu solide, d) éventuellement, blanchiment du résidu lavé, e) dilution dans l'eau du troisième résidu solide obtenu à l'étape d) de manière à obtenir un taux de matières sèches compris entre 0,5 et 10% et de préférence 0,5 à 5% en poids, f) homogénéisation de la suspension diluée obtenue à l'étape e). Dans le cas où les microfibrilles sont préparées à partir de la pâte à papier, ledit procédé commence directement à l'étape e). Dans l'étape a), on entend par « pulpe » de la pulpe humide, déshydratée, conservée par ensilage ou partiellement dépectinée. L'étape d'extraction a) peut être effectuée en milieu acide ou basique. Pour une extraction acide, la pulpe est mise en suspension dans une solution d'eau pendant quelques minutes de façon à homogénéiser la suspension acidifiée à un pH compris entre 1 et 3, de préférence entre 1,5 et 2,5, avec une solution concentrée d'un acide tel que l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique. Cette étape peut être avantageuse pour éliminer les cristaux d'oxalate de calcium qui peuvent être présents dans la pulpe et qui, du fait de leur caractère abrasif important, peuvent causer des difficultés dans l'étape d'homogénéisation.
-'our une extraction basique, la pulpe est ajoutée à une solution alcaline d'une base, par exemple de la soude ou de la potasse, de concentration inférieure à 9% en poids, de préférence inférieure à 6% en poids, et encore plus préférentiellement comprise entre 1 et 2% en poids. On pourra ajouter une faible quantité d'un agent antioxydant soluble dans l'eau, tel que le sulfite de sodium Na2SO3, afin de limiter les réactions d'oxydation de la cellulose. L'étape a) est effectuée en général à une température comprise entre environ 60 et 100°C, et de préférence entre 70 et 95°C. La durée de l'étape a) est comprise entre 1 heure et 4 heures. Lors de l'étape a), il se produit une hydrolyse partielle avec libération et solubilisation de la majeure partie des pectines et des hémi-celluloses, tout en préservant la masse moléculaire de la cellulose. Le résidu solide est récupéré à partir de la suspension provenant de l'étape a) en mettant en œuvre des méthodes connues. Ainsi, il est possible de séparer le résidu solide par centrifugation, par filtration sous vide ou sous pression, avec des toiles filtrantes, ou par exemple des filtres-presses, ou encore par évaporation. On soumet éventuellement le premier résidu obtenu à une seconde étape d'extraction, effectuée dans des conditions alcalines. On met en œuvre une seconde étape d'extraction, l'étape b), lorsque la première a été conduite dans des conditions acides. Si la première extraction a été effectuée dans des conditions alcalines, la seconde étape n'est que facultative. Selon ce procédé, cette seconde extraction est effectuée avec une base, de préférence choisie parmi la soude et la potasse, dont la concentration est inférieure à 9% en poids, de préférence comprise entre 1% et 6% en poids. La durée de l'étape d'extraction alcaline est comprise entre 1 heure et 4 heures, de préférence proche de 2 heures. A l'issue de cette seconde extraction, si elle a lieu, on récupère un second résidu solide. Dans l'étape c), le résidu provenant de l'étape a) ou b) est lavé abondamment à l'eau afin de récupérer le résidu de matériau cellulosique. Le matériau cellulosique de l'étape c) est ensuite facultativement blanchi, dans l'étape d), selon les méthodes classiques. Par exemple, on peut effectuer un traitement au chlorite de sodium, à l'hypochlorite de sodium, au peroxyde d'hydrogène à raison de 5-20% en poids par rapport à la quantité de matière sèche traitée. Différentes concentrations d'agent de blanchiment peuvent être utilisées, à des températures comprises entre 18 et 80°C, et de préférence entre 50 et 70°C. La durée de cette étape d) est comprise entre 1 heure
et 4 neures, et de préférence entre 1 heure et 2 heures. On obtient alors un matériau cellulosique contenant entre 85 et 95% en poids de cellulose. A l'issue de cette étape de blanchiment, il peut être préférable de laver abondamment la cellulose avec de l'eau. La suspension résultante, éventuellement blanchie, est ensuite rediluée dans de l'eau à raison de 0,5 à 10% et de préférence deD) optionally, up to 300 parts, preferably when it is present from 1 to 300 parts, and more preferably from 1 to 200 parts, of at least one component chosen from fillers such as calcium carbonate, talc or silica, mineral fibers such as carbon or organic fibers such as polyamide, and more particularly glass beads or fibers, pigments, dyes and other usual additives such as spreading agents, wetting agents, dispersants, antioxidants, oxidants, anti stabilizers -UV, biocides. In the case where dispersants are present, these are selected so as to avoid any antagonistic effect on the effect of compound B 1. Modification by the physical route and more particularly by physical adsorption on the surface is the preferred route for questions practical simplicity and cost of the process. The microfibrils before modification can be obtained by various methods already described in the literature. Among these methods, reference may be made, for example, to the methods described in EP 726 356 and EP 1 114 065, the teachings of which are incorporated below. The microfibrils can thus be obtained from the pulp of plants, such as for example the beet pulp, by a process comprising the following stages: a) first acid or basic extraction, at the end of which a first solid residue is recovered , b) optionally, second extraction carried out under alkaline conditions of the first solid residue, after which a second solid residue is recovered, c) washing of the first and of the second solid residue, d) optionally, bleaching of the washed residue, e ) dilution in water of the third solid residue obtained in step d) so as to obtain a dry matter content of between 0.5 and 10% and preferably 0.5 to 5% by weight, f) homogenization of the diluted suspension obtained in step e). In the case where the microfibrils are prepared from paper pulp, said process begins directly at step e). In step a), the term “pulp” is understood to mean moist, dehydrated pulp, preserved by silage or partially defected. The extraction step a) can be carried out in an acidic or basic medium. For acid extraction, the pulp is suspended in a solution of water for a few minutes so as to homogenize the acidified suspension at a pH between 1 and 3, preferably between 1.5 and 2.5, with a solution concentrated of an acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. This step can be advantageous for removing the calcium oxalate crystals which may be present in the pulp and which, because of their significant abrasive nature, can cause difficulties in the homogenization step. - for a basic extraction, the pulp is added to an alkaline solution of a base, for example soda or potash, of concentration less than 9% by weight, preferably less than 6% by weight, and again more preferably between 1 and 2% by weight. A small amount of a water-soluble antioxidant may be added, such as sodium sulfite Na 2 SO 3 , in order to limit the oxidation reactions of the cellulose. Step a) is generally carried out at a temperature between about 60 and 100 ° C, and preferably between 70 and 95 ° C. The duration of step a) is between 1 hour and 4 hours. During step a), a partial hydrolysis takes place with release and solubilization of most of the pectins and hemi-celluloses, while preserving the molecular mass of the cellulose. The solid residue is recovered from the suspension from step a) using known methods. Thus, it is possible to separate the solid residue by centrifugation, by vacuum or pressure filtration, with filter cloths, or for example filter presses, or by evaporation. The first residue obtained is optionally subjected to a second extraction step, carried out under alkaline conditions. A second extraction step is carried out, step b), when the first has been carried out under acidic conditions. If the first extraction was carried out under alkaline conditions, the second step is only optional. According to this process, this second extraction is carried out with a base, preferably chosen from soda and potash, the concentration of which is less than 9% by weight, preferably between 1% and 6% by weight. The duration of the alkaline extraction step is between 1 hour and 4 hours, preferably close to 2 hours. At the end of this second extraction, if it takes place, a second solid residue is recovered. In step c), the residue from step a) or b) is washed thoroughly with water in order to recover the residue of cellulosic material. The cellulosic material of step c) is then optionally bleached, in step d), according to conventional methods. For example, a treatment can be carried out with sodium chlorite, sodium hypochlorite, hydrogen peroxide at a rate of 5-20% by weight relative to the amount of dry matter treated. Different concentrations of bleaching agent can be used, at temperatures between 18 and 80 ° C, and preferably between 50 and 70 ° C. The duration of this step d) is between 1 hour and 4 hours, and preferably between 1 hour and 2 hours. A cellulosic material is then obtained containing between 85 and 95% by weight of cellulose. At the end of this bleaching step, it may be preferable to wash the cellulose abundantly with water. The resulting suspension, optionally bleached, is then rediluted in water at a rate of 0.5 to 10% and preferably of
0,5 à 5% de matière sèche (étape e)), avant de subir une étape d'homogénéisation0.5 to 5% dry matter (step e)), before undergoing a homogenization step
(étape fi), comprenant au moins un cycle. L'étape d'homogénéisation correspond à un mixage, broyage ou toute opération de cisaillement mécanique élevé, suivie d'un ou plusieurs passages de la suspension à travers un orifice de petit diamètre, soumettant la suspension à une chute de pression d'au moins 20 MPa et à une action de cisaillement à vitesse élevée, suivie d'un impact de décélération à vitesse élevée. Le mixage ou broyage est, par exemple, effectué par un ou plusieurs passages au mixeur ou broyeur pendant une durée allant de quelques minutes à 1 heure, dans un appareil de type Waring Blendor équipé d'une hélice à quatre pâles ou broyeur à meule ou tout autre type de broyeur, comme par exemple un broyeur colloïdal.(step fi), comprising at least one cycle. The homogenization step corresponds to a mixing, grinding or any high mechanical shearing operation, followed by one or more passages of the suspension through a small diameter orifice, subjecting the suspension to a pressure drop of at least 20 MPa and a high speed shearing action, followed by a deceleration impact at high speed. The mixing or grinding is, for example, carried out by one or more passages in the mixer or grinder for a period ranging from a few minutes to 1 hour, in a Waring Blendor type device equipped with a four-blade propeller or grinder or any other type of mill, such as a colloid mill.
L'homogénéisation proprement dite sera avantageusement effectuée dans un homogénéisateur du type Manton Gaulin dans lequel la suspension est soumise à une action de cisaillement à vitesse et à pression élevées, dans un passage étroit et contre un anneau de choc. On peut aussi citer comme homogénéisateur le Micro Fluidizer qui est principalement constitué d'un moteur à air comprimé qui va créer de très fortes pressions, d'une chambre d'interaction dans laquelle s'effectuera l'opération d'homogénéisation (cisaillement élongationnel, chocs et cavitations) et d'une chambre basse pression qui permet la dépressurisation de la dispersion. La suspension est introduite dans l'homogénéisateur de préférence après préchauffage à une température comprise entre 40 et 120°C, de préférence entre 85 etThe actual homogenization will advantageously be carried out in a Manton Gaulin type homogenizer in which the suspension is subjected to a shearing action at high speed and pressure, in a narrow passage and against a shock ring. One can also cite as homogenizer the Micro Fluidizer which mainly consists of a compressed air motor which will create very high pressures, an interaction chamber in which the homogenization operation will take place (elongational shear, shock and cavitation) and a low pressure chamber which allows the depressurization of the dispersion. The suspension is introduced into the homogenizer preferably after preheating at a temperature between 40 and 120 ° C, preferably between 85 and
95°C. L'opération d'homogénéisation est réalisée à moins de 120°C, et de préférence inférieure à 100°C et plus préférentiellement inférieure à 80°C, à des pressions comprises entre 20 et 100 MPa, de préférence supérieures à 50 MPa, par un nombre de passages successifs pouvant varier de 1 à 20, de préférence de 5 à 15, jusqu'à l'obtention d'une suspension stable. L'opération d'homogénéisation peut avantageusement être suivie d'une opération de cisaillement mécanique élevé, par exemple dans un appareil tel l'Ultra95 ° C. The homogenization operation is carried out at less than 120 ° C, and preferably less than 100 ° C and more preferably less than 80 ° C, at pressures between 20 and 100 MPa, preferably greater than 50 MPa, by a number of successive passages which can vary from 1 to 20, preferably from 5 to 15, until a stable suspension is obtained. The homogenization operation can advantageously be followed by a high mechanical shear operation, for example in a device such as the Ultra
Turrax de Sylverson.
i-es microfibrilles de cellulose sont extraites par voie mécanique jusqu'à ce que pratiquement aucune des fibres initiales ne soit visible par microscopie optique. L'efficacité de cette étape peut être également suivie par la diminution de la taille des particules telle que mesurée par granulométrie laser. Les microfibrilles de cellulose utilisables selon la présente invention ont un facteur de forme 1/d supérieur à 20, de préférence supérieur à 50, et encore plus préférentiellement supérieur à 100, avec une section moyenne d allant de 1 à 50 nm, de préférence allant de 2 à 20 nm, encore plus préférentiellement de 5 à 15 nm. Les microfibrilles de cellulose selon l'invention proviennent de sources végétales de cellulose comme le bois, le coton, le lin, la ramie, certaines algues, le jute, la pulpe de betterave sucrière, les agrumes tels que les citrons, oranges, pamplemousses, les déchets des industries agro-alimentaires, ou de sources bactériennes de cellulose ou d'origine animale telle que le tunicier. Plus particulièrement, les microfibrilles de cellulose sont des microfibrilles de cellulose de bois, de préférence obtenues à partir de pâte à papier, et plus préférentiellement de pâte à papier obtenue selon un procédé de pulpage de type kraft ou au bisulfite ou de microfibrilles à partir de la pulpe de betterave. Les microfibrilles de cellulose modifiées et utilisables selon l'invention ont de préférence une aptitude prononcée à la redispersion en milieu organique polaire ou apolaire. Concernant le composé Bl, il est de préférence soluble dans le liant organique A et/ou le diluant organique C. Le terme « soluble » signifie une solution homogène et transparente résultant du mélange du composé Bl avec le liant organique A et/ou le diluant organique C. De préférence, il n'est que relativement soluble, afin d'éviter sa désorption en milieu solvant. En ce qui concerne le traitement des microfibrilles de cellulose, ces dernières sont modifiées en surface soit par voie chimique, soit par voie physique, la dernière étant préférée, comme déjà mentionné ci-dessus. Les microfibrilles de cellulose modifiées par voie chimique peuvent l'être par différents procédés déjà décrits dans la littérature. Parmi ces procédés, on peut se référer au procédé décrit dans EP 1 114 065. La modification chimique de la surface des microfibrilles de cellulose peut s'obtenir par diverses réactions possibles des fonctions superficielles des microfibrilles de cellulose, et plus particulièrement des fonctions hydroxyles, avec un composé Bl tel que défini ci-dessus en ii), comme par exemple par : - les réactions de silylation,
les réactions d'étherification, les condensations avec des isocyanates, les réactions d'alkoxylation avec des oxydes d'alkylène, les condensations ou subtitutions avec des dérivés de glycidyle. Les composés organiques préférés de modification chimique réactifs avec les fonctions hydroxyles sont choisis parmi les agents de silylation, les isocyanates, les agents d'alkylation halogènes, les oxydes d'alkylène, et/ou les dérivés de glycidyle. Cette modification par réaction chimique conduit à une surface des microfibrilles de cellulose à caractère hydrophobe prédominant. Les microfibrilles de cellulose peuvent également être modifiées par voie physique, soit par adsorption en surface, soit par pulvérisation, soit par revêtement, ou soit par encapsulation de la microfibrille. Les microfibrilles modifiées préférées selon l'invention peuvent être obtenues par adsorption physique d'au moins un composé Bl tel que défini ci-dessus, et encore plus préférentiellement d'au moins un composé Bl tel que défini ci-dessus en i). L'expression « caractère hydrophobe prédominant » signifie que le composé Bl a une solubilité dans l'eau nettement inférieure à celle dans un liant organique A et/ou un diluant organique C, mais reste au moins hydrodispersible dans l'eau. Les composés type Bl tel que définis en i), possédant au moins une partie hydrophile et au moins une partie hydrophobe peuvent être des composés de faible poids moléculaire Mw ou des composés de poids moléculaire plus élevé (Mn), comme des composés macromoléculaires ayant une masse moléculaire pouvant aller jusqu'àSylverson Turrax. The cellulose microfibrils are extracted mechanically until practically none of the initial fibers are visible by light microscopy. The efficiency of this step can also be followed by the reduction in the size of the particles as measured by laser granulometry. The cellulose microfibrils which can be used according to the present invention have a form factor 1 / d greater than 20, preferably greater than 50, and even more preferably greater than 100, with an average section d ranging from 1 to 50 nm, preferably ranging from 2 to 20 nm, even more preferably from 5 to 15 nm. The cellulose microfibrils according to the invention come from vegetable sources of cellulose such as wood, cotton, flax, ramie, certain algae, jute, sugar beet pulp, citrus fruits such as lemons, oranges, grapefruits, waste from the food industry, or from bacterial sources of cellulose or animal origin such as tunicate. More particularly, the cellulose microfibrils are wood cellulose microfibrils, preferably obtained from paper pulp, and more preferably from paper pulp obtained according to a pulping process of the kraft or bisulfite type or of microfibrils from beet pulp. The modified cellulose microfibrils which can be used according to the invention preferably have a pronounced aptitude for redispersion in polar or apolar organic medium. Concerning compound Bl, it is preferably soluble in organic binder A and / or organic diluent C. The term "soluble" means a homogeneous and transparent solution resulting from the mixture of compound Bl with organic binder A and / or the diluent organic C. Preferably, it is only relatively soluble, in order to avoid its desorption in a solvent medium. As regards the treatment of cellulose microfibrils, the latter are modified at the surface either chemically or physically, the latter being preferred, as already mentioned above. The chemically modified cellulose microfibrils can be modified by various methods already described in the literature. Among these methods, reference may be made to the method described in EP 1 114 065. The chemical modification of the surface of the cellulose microfibrils can be obtained by various possible reactions of the surface functions of the cellulose microfibrils, and more particularly of the hydroxyl functions, with a compound B1 as defined above in ii), such as for example by: - silylation reactions, etherification reactions, condensations with isocyanates, alkoxylation reactions with alkylene oxides, condensations or subtitutions with glycidyl derivatives. The preferred organic chemical modification compounds reactive with hydroxyl functions are chosen from silylating agents, isocyanates, halogenated alkylating agents, alkylene oxides, and / or glycidyl derivatives. This modification by chemical reaction leads to a surface of the predominant hydrophobic character cellulose microfibrils. The cellulose microfibrils can also be modified by physical means, either by surface adsorption, or by spraying, or by coating, or by encapsulation of the microfibrill. The preferred modified microfibrils according to the invention can be obtained by physical adsorption of at least one compound B1 as defined above, and even more preferably of at least one compound B1 as defined above in i). The expression “predominant hydrophobic character” means that the compound B1 has a solubility in water much lower than that in an organic binder A and / or an organic diluent C, but remains at least water-dispersible. The type B1 compounds as defined in i), having at least one hydrophilic part and at least one hydrophobic part can be compounds of low molecular weight Mw or compounds of higher molecular weight (Mn), such as macromolecular compounds having a molecular weight up to
50 000, et encore plus préférentiellement jusqu'à 20 000, par exemple les copolymères blocs (séquences) comme ceux d'oxyde d'éthylène-oxyde de propylène, ou copolymères greffés, tels que copolymères comprenant l'acide (méth) acrylique ou d'anhydride maléique avec des macromonomères à caractère hydrophobe (exemple (méth)acrylate comprenant alkyle en C.2-C2 ) et/ou hydrophile (exemple (méth)acrylate de polyéthylène ou de polypropylène glycol ou d'un mélange d'unités oxyéthylène et oxypropylène) ou en étoile ou dendrimères ou copolymères séquences ou copolymères statistiques comme styrène-acide acrylique ou styrène anhydride maléique (SMA) pouvant être partiellement estérifié ou amidifié par des alcools ou aminés grasses ayant une chaîne alkyle de C 12 à C2 ou imidifiés sous forme d'imide de SMA et dérivés tels que les sels quaternaires d'imide SMA, en particulier SMA 40001 (de Sartomer). Selon un mode de réalisation plus particulier de l'invention, ledit composé Bl selon i) comprend au moins un tensioactif, de préférence choisi dans le groupe
constitué par au moins un tensioactif anionique ou au moins un tensioactif cationique ou au moins un tensioactif amphotère, ou au moins un tensioactif non ionique, ce dernier pouvant être en combinaison binaire avec chacun des trois autres tensioactifs, et ledit composé Bl comprenant encore plus préférentiellement au moins un tensioactif non ionique associé à au moins un tensioactif anionique. Dans le cas où ledit composé Bl tel que défini en i) comprend un tensioactif, celui-ci peut comporter plus particulièrement : une partie hydrophile, préférablement portant des unités oxyéthylène, soluble dans l'eau et susceptible de s'adsorber à la surface des microfibrilles de cellulose telles que définies selon l'invention, une partie hydrophobe, ayant une affinité chimique prononcée avec le liant organique A et/ou le diluant organique C tels que définis selon l'invention, et contenant par exemple une chaîne carbonée en Ce ou plus longue, aromatique ou aliphatique ou cycloaliphatique ou mixte, et susceptible d'interagir avec le liant organique A et/ ou le diluant organique C, tels que définis selon l'invention. L'expression « partie hydrophobe susceptible d'interagir avec le liant organique A et/ou le diluant organique C » signifie que ladite partie est compatible chimiquement avec le diluant organique C, au sens des paramètres de solubilité. Ainsi, la compatibilité chimique entre deux composés peut être dans certaines conditions estimée à partir de la différence des paramètres de solubilité δ, laquelle différence ne devrait pas, selon cette estimation dépasser 3 unités pour δ exprimé en calories1/2/cm3/2. Parmi les tensioactifs non ioniques convenables pour l'invention, on peut citer les dérivés de l'huile de ricin éthoxylés avec 7 à 60 OE, et de préférence de 30 à 40 OE (OE signifie une unité d'oxyde d'éthylène), et plus particulièrement les dérivés de l'huile de ricin hydrogénée éthoxylés avec 7 à 60 OE, et de préférence de 30 à 40 OE, les dérivés de l'huile de noix de coco éthoxylées, la lécithine de soja, les alcools gras en50,000, and even more preferably up to 20,000, for example block (block) copolymers such as those of ethylene oxide-propylene oxide, or graft copolymers, such as copolymers comprising (meth) acrylic acid or of maleic anhydride with macromonomers of hydrophobic nature (example (meth) acrylate comprising C 2 -C 2 alkyl) and / or hydrophilic (example (meth) acrylate of polyethylene or polypropylene glycol or of a mixture of oxyethylene units and oxypropylene) or star or dendrimers or block copolymers or random copolymers such as styrene-acrylic acid or styrene maleic anhydride (SMA) which can be partially esterified or amidified by fatty alcohols or amines having a C 12 to C 2 alkyl chain or imidified in the form of an SMA imide and derivatives such as the quaternary salts of SMA imide, in particular SMA 40001 (from Sartomer). According to a more particular embodiment of the invention, said compound B1 according to i) comprises at least one surfactant, preferably chosen from the group consisting of at least one anionic surfactant or at least one cationic surfactant or at least one amphoteric surfactant, or at least one nonionic surfactant, the latter being able to be in binary combination with each of the three other surfactants, and said compound B1 comprising even more preferably at least one nonionic surfactant associated with at least one anionic surfactant. In the case where said compound B1 as defined in i) comprises a surfactant, this can more particularly comprise: a hydrophilic part, preferably carrying oxyethylene units, soluble in water and capable of adsorbing on the surface of cellulose microfibrils as defined according to the invention, a hydrophobic part, having a pronounced chemical affinity with the organic binder A and / or the organic diluent C as defined according to the invention, and containing for example a carbon chain in Ce or longer, aromatic or aliphatic or cycloaliphatic or mixed, and capable of interacting with the organic binder A and / or the organic diluent C, as defined according to the invention. The expression “hydrophobic part capable of interacting with organic binder A and / or organic diluent C” means that said part is chemically compatible with organic diluent C, within the meaning of the solubility parameters. Thus, the chemical compatibility between two compounds can be under certain conditions estimated from the difference of δ solubility parameters, that difference should not, according to this estimate exceed 3 units for δ expressed in calories 1/2 / cm 3/2 . Among the nonionic surfactants suitable for the invention, mention may be made of castor oil derivatives ethoxylated with 7 to 60 EO, and preferably from 30 to 40 EO (EO means an ethylene oxide unit), and more particularly derivatives of hydrogenated castor oil ethoxylated with 7 to 60 EO, and preferably from 30 to 40 EO, derivatives of coconut oil ethoxylated, soya lecithin, fatty alcohols
Ce à C22, de préférence en Ce à C22 plus préférentiellement en C10 à C22 polyéthoxylés (8 à 30 et de préférence 15 à 30 OE pour C.0 à C22) comme le Tergitol® 15S20 (C.3, 20 OE) de Dow plus particulièrement ledit Tergitol® en combinaison avec le Rhodafac® RSCe à C 22 , preferably in Ce à C 2 2 more preferably in C10 to C22 polyethoxylated (8 to 30 and preferably 15 to 30 EO for C. 0 to C22) such as Tergitol® 15S20 (C. 3 , 20 EO ) from Dow, more particularly said Tergitol® in combination with Rhodafac® RS
610 de Rhodia Chimie, plus particulièrement à un rapport en poids610 from Rhodia Chimie, more particularly to a weight ratio
Rhodafac® /Tergitol® allant de 99/ 1 à 25/75 et plus préféré de 75/25 à 40/60 et encore plus préféré de ±10% autour de 1/ 1, les alkylphénols polyéthoxylés, les arylphénols éthoxylés tels que le di- ou tri-styrylphénol éthoxylés (8 à 30 et de préférence 8 à 25 OE), les éthers d'alcool tridécyl polyglycol tels que le tridécylalcool
_, „; à 60 OE (Genapol® X-060 de Clariant), les polyéthers séquences type bi- et tri-séquencés (Pluronic® de BASF, en particulier Pluronic® F127 ou Poloxomer® 407 ou Lutrol® F127 de BASF de formule particulière -(OE)ιoι-(OP)5^(OE)ιoι), les dérivés du sorbitol comprenant 1 à 3 chaînes polyoxyéthylène, 1 à 3 chaînes grasses en C12 à C30, et notamment en Cis, tel que le polyoxyéthylène sorbitane trioléate comme le Tween® 85 qui est le polyoxyéthylène (20 OE) sorbitane trioléate, les esters d'acides gras éthoxylés en Ce à C3β avec 8 à 25 OE, les dérivés d'acide gras, les esters de mono- et di-glycérides d'acides gras en Ce à C3β, et les aminés grasses en Ce à C22, comme la dodécylamine, ou les mélanges. Parmi les tensioactifs anioniques convenables pour l'invention, on peut citer les familles suivantes : les sulfates d'alkyle, les sulfates éthers d'alkyle, les sulfates d'alcool gras alkoxylés, les sulfates d'alcanolamides, les sulfates de glycérides, les phosphates d'alkyle, les phosphates éthers d'alkyle, les phosphates d'alcool gras alkoxylés, les alkylbenzènes sulfonates tel que le do-décylbenzènesulfonate, les ligno sulfonates, les dialkyles sulfosuccinates, les alkyldiphényloxydedisulfonate comme le Dowfax® D2A1 de Dow, les sarcosides, les acylaminoacides, les esters de mono -glycérides de l'acide tartrique, les esters de mono-glycérides de l'acide citrique. On peut également citer comme tensioactifs anioniques et préférés pour l'invention les esters sulfates (mono ou di-esters partiels d'acide sulfurique avec alcool gras correspondant) tels que Disponil® FES 7715 en C12 éthoxylé (30 OE) ou Disponil® FES 993 en C12 éthoxylé (9 OE) de Cognis ou phosphates (mono ou di-esters partiels d'acide phosphorique avec alcool gras correspondant) d'alcools gras, de préférence en Ce à C22. avec 2 à 30 motifs oxyalkylènes, de préférence avec 3 à 6 motifs oxyalkylènes (Rhodafac® de Rhodia Chimie en particulier Rhodafac® RS610 en Cι3, 6 OE phosphate à 25% dans l'eau ou le Servoxyl® VPDZ 20/100, phosphate de C13, 20 OE, ou le Servoxyl® VPNZ 20/30, phosphate de nonyl phénol éthoxylé 20 OE, ou le Servoxyl® VDPZ 100, phosphate de C_3, tous les 3 d'Elementis Specialities), tels que les esters phosphates d'alcool gras oléique éthoxylés avec 2 OE (Empiphos® O3D de Albright & Wilson), les esters phosphates d'alcool oléique éthoxylés (Crodafos® N de Croda Oleochemicals), les esters phosphates de l'alcool céto/stéarique éthoxylés avec 2 à 10 OE (Crodafos® CS de Croda Oleochemicals), les esters phosphates de tridécylalcool éthoxylés avec 4 à 6 OE (Emphos® PS de CK Witco), les esters phosphates d'alcool gras éthoxylés (Crafol® AP de Henkel Iberica), les esters sulfates arylphénols éthoxylés, tel que le di- ou le tri-styrylphénol éthoxylé (Soprophor® DSS/7 et Soprophor® 4D384 de Rhodia Chimie), les esters acides phosphates organiques simples ou en mélange
(Beycostat® de Ceca S.A., comme par exemple le Beycostat® A B09 aussi connu sous le nom courant de BNA), les esters phosphates alkylphénol polyalkoxylés dont le substituant alkyl est en Ci à C12 avec 5 à 25 motifs OE, ledit motif oxyalkylène étant en C2 à C4, les esters phosphates arylphénols avec 5 à 25 OE, tel que l'ester phosphate de di- ou tri-styrylphénol éthoxylé (Soprophor® 3D33 de Rhodia Chimie), les sels d'acide polycarboxyliques partiellement neutralisés, tel que les sels de sodium et de potassium. Des tensioactifs anioniques encore plus préférés pour l'invention sont par exemple : i) un ester phosphate alkylphénol polyalkoxylé dont le substituant alkyl est en C2 à Ce et l'oxyalkylène en C2, ou ii) un ester acide phosphate organique simple ou en mélange particulier : le Beycostat® A B09, aussi connu sous le nom courant de BNA, mélange d'ester et de diester d'acide phosphorique à chaîne alkylaryle, dont le substituant alkyle est en C9, avec 9 motifs oxyéthylènes. iii) Rhodafac® RS 610 iv) Disponil® FES 993 Le monoester et le diester de l'acide phosphorique présents dans le BNA sont : nonylphénol éthoxylé neuf fois monoester d'acide phosphorique et le diester correspondant. Leurs formules sont données ci-dessous : - monoester : C9Hι9-C6 H4-O-(CH2-CH2-O)9P(O)(OH)2 - diester : (C9Hι9-C6 H4-O-(CH2-CH2-O)9)2P(O)(OH). Plus préférés encore, les tensioactifs peuvent être des combinaisons d'au moins un tensioactif dit anionique tels que les phosphates plus particulièrement tel que le Rhodafac® RS 610 ou sulfates éthoxylés tel que le Disponil® FES 993 avec au moins un tensioactif dit non ionique tel que lesdit alcools gras éthoxylés de préférence en C10 à C22 avec 15 à 30 OE, comme le Tergitol® 15S20 (C-3, 20 OE) de Dow. De préférence, une telle combinaison sera avec un rapport en poids de phosphate ou sulfate tels que cités ci-haut par rapport audit alcool gras éthoxylé allant de 99/ 1 à 25/75, de préférence de 75/25 à 40/60 et plus préféré ±10% autour de 1/ 1. Parmi les tensioactifs cationiques convenables pour l'invention, on peut citer les sels d'ammoniums quaternaires d'alkyle dérivés d'aminés grasses en Ce à C20 et contenant 1 à 2 substituants alkyles, tel que le bromure de didécylméthyle ammonium, les sels d'amides, des sels d'esters et d'éther-amines, les sels d'oxy- et d'éthoxy-amines, les sels d'alcanolamides, les sels d'imides ou Servamine® KWlOO
ntis Specialities qui est un sulfate d'alkyl bis hydroxy éthyl, méthyl d'ammonium quaternaire portant 15 OE. Parmi les tensioactifs amphotères convenables pour l'invention, on peut citer les composés possédant un groupement ammonium quaternaire et un groupement anionique phosphorique, comme la famille des phosphoUpides, les dérivés d'aminés secondaires ou tertiaires aliphatiques, dans lesquels le radical aliphatique est une chaîne linéaire ou ramifiée en Ce à C22, et contenant au moins un groupe anionique hydrosoluble comme les carboxylates, les sulfonates, les sulfates, les phosphates ou les phosphonates. On peut également citer les bétaïnes alkyles en Ce à C20, les sulfo- bétaïnes, les bétaïnes amidoalkyles en Ci à Ce alkyles en Ce à C20. les sulfobétaïnes amidoalkyles en Ci à Ce alkyles en Ce à C2o- D'autres tensioactifs à caractère hydrophobe marqué peuvent aussi être utilisés, comme par exemple les tensioactifs siliconés et les tensioactifs fluorés. Comme exemple de procédé de traitement par adsorption physique, on peut citer le procédé décrit dans FR 2 794 762. Ce procédé comprend les étapes suivantes : a') mélange d'une dispersion aqueuse de microfibrilles de cellulose avec au moins un composé Bl tel que défini en i), avec ajustement du pH si nécessaire (par exemple pour phosphates pH = 8) lequel peut se faire dans la solution du tensioactif B 1 ou dans la dispersion avec les microfibrilles, b') élimination de l'eau de la dispersion aqueuse pour obtenir un mélange sec de microfibrilles de cellulose et du composé Bl tel que défini en i) précédent. L'élimination de l'eau est réalisée par séchage thermique à une température inférieure à 100°C et de préférence inférieure à 80°C, ou par infrarouge ou par atomisation ou encore par échange de solvant. Durant l'étape a'), on mélange de préférence sous simple agitation le composéRhodafac ® / Tergitol ® ranging from 99/1 to 25/75 and most preferably 75/25 to 40/60 and even more preferred of ± 10% around 1/1, polyethoxylated alkylphenols, ethoxylated aryl phenols such as di - or ethoxylated tri-styrylphenol (8 to 30 and preferably 8 to 25 EO), tridecyl polyglycol alcohol ethers such as tridecylalcohol _, „; to 60 EO (Genapol® X-060 from Clariant), block polyethers of the bi- and tri-block type (Pluronic ® from BASF, in particular Pluronic ® F127 or Poloxomer ® 407 or Lutrol® F127 from BASF of particular formula - (OE ) ιoι- (OP) 5 ^ (OE) ιoι), sorbitol derivatives comprising 1 to 3 polyoxyethylene chains, 1 to 3 fatty chains C12 to C30, and in particular Cis, such as polyoxyethylene sorbitan trioleate such as Tween ® 85 which is polyoxyethylene (20 EO) sorbitan trioleate, esters of ethoxylated fatty acids in C 3 to C 3 β with 8 to 25 EO, fatty acid derivatives, esters of mono- and di-glycerides of acids fatty in Ce to C 3 β, and fatty amines in Ce to C22, such as dodecylamine, or mixtures. Among the anionic surfactants suitable for the invention, mention may be made of the following families: alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, alkoxylated fatty alcohol sulfates, alkanolamide sulfates, glyceride sulfates, alkyl phosphates, alkyl ether phosphates, alkoxylated fatty alcohol phosphates, alkylbenzene sulfonates such as do-decylbenzenesulfonate, ligno sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyldiphenyloxydedisulfonate such as Dowfax® D2A1 from Dow, sarc , acylamino acids, mono-glyceride esters of tartaric acid, mono-glyceride esters of citric acid. Mention may also be made, as anionic and preferred surfactants for the invention, of the sulphate esters (mono or partial di-esters of sulfuric acid with corresponding fatty alcohol) such as Disponil® FES 7715 in ethoxylated C12 (30 EO) or Disponil® FES 993 in ethoxylated C12 (9 EO) of Cognis or phosphates (partial mono or di-esters of phosphoric acid with corresponding fatty alcohol) of fatty alcohols, preferably in Ce to C22. with 2 to 30 oxyalkylene units, preferably with 3 to 6 oxyalkylene (Rhodafac ® of Rhodia Chimie particular Rhodafac® RS610 in Cι 3, 6 EO phosphate at 25% in water or Servoxyl ® VPDZ 20/100, phosphate C13, 20 EO, or Servoxyl VPNZ ® 20/30, phosphate of nonylphenol ethoxylated with 20 EO, or Servoxyl® VDPZ 100, phosphate C_ 3, all 3 of Elementis Specialties), such as phosphate esters oleic fatty alcohol ethoxylated with 2 EO (Empiphos® O3D from Albright & Wilson), ethoxylated oleic alcohol phosphate esters (Crodafos® N from Croda Oleochemicals), keto / stearic alcohol phosphate esters with 2 to 10 OE (Crodafos ® CS from Croda Oleochemicals), phosphate esters of tridecyl alcohol ethoxylated with 4 to 6 OE (Emphos ® PS from CK Witco), phosphate esters of fatty alcohol ethoxylates (Crafol® AP from Henkel Iberica), esters sulfates ethoxylated arylphenols, such as di- or tri-styrylphenol ethox ylé (Soprophor® DSS / 7 and Soprophor® 4D384 from Rhodia Chimie), acid esters, organic phosphates, simple or mixed (Beycostat® from Ceca SA, such as for example Beycostat ® A B09 also known by the common name of BNA), polyalkoxylated alkylphenol phosphate esters in which the alkyl substituent is C1 to C12 with 5 to 25 OE units, said oxyalkylene unit C 2 -C 4 arylphenols phosphate esters with 5 to 25 EO, such as phosphate ester of di- or tristyrylphenol ethoxylate (Soprophor ® 3D33 from Rhodia Chimie), the partially neutralized polycarboxylic acid salts, such than sodium and potassium salts. Even more preferred anionic surfactants for the invention are for example: i) a polyalkoxylated alkylphenol phosphate ester in which the alkyl substituent is C 2 to Ce and the oxyalkylene in C2, or ii) a simple organic phosphate acid ester or as a mixture particular: Beycostat® A B09, also known under the common name of BNA, mixture of ester and diester of phosphoric acid with an alkylaryl chain, the alkyl substituent of which is C9, with 9 oxyethylene units. iii) Rhodafac ® RS 610 iv) Disponil® FES 993 The monoester and the diester of phosphoric acid present in the BNA are: nonylphenol ethoxylated nine times monoester of phosphoric acid and the corresponding diester. Their formulas are given below: - monoester: C 9 Hι 9 -C 6 H 4 -O- (CH 2 -CH2-O) 9 P (O) (OH) 2 - diester: (C 9 Hι 9 -C 6 H 4 -O- (CH 2 -CH2-O) 9) 2 P (O) (OH). Even more preferred, the surfactants can be combinations of at least one so-called anionic surfactant such as phosphates more particularly such as Rhodafac® RS 610 or ethoxylated sulfates such as Disponil® FES 993 with at least one so-called nonionic surfactant lesdit as ethoxylated fatty alcohols, preferably C10-C22 with 15 to 30 EO, such as Tergitol ® 15S20 (C-3, 20 EO) from Dow. Preferably, such a combination will be with a weight ratio of phosphate or sulphate as mentioned above relative to said ethoxylated fatty alcohol ranging from 99/1 to 25/75, preferably from 75/25 to 40/60 and more preferred ± 10% around 1/1. Among the cationic surfactants suitable for the invention, mention may be made of alkyl quaternary ammonium salts derived from C 6 -C 20 fatty amines and containing 1 to 2 alkyl substituents, such as that didecylmethyl ammonium bromide, amide salts, ester and ether amine salts, oxy and ethoxy amine salts, alkanolamide salts, imide salts or Servamine® KWlOO ntis Specialties which is an alkyl bis hydroxy ethyl, methyl quaternary ammonium sulfate bearing 15 EO. Among the amphoteric surfactants suitable for the invention, mention may be made of compounds having a quaternary ammonium group and an anionic phosphoric group, such as the family of phosphoUpides, derivatives of aliphatic secondary or tertiary amines, in which the aliphatic radical is a chain linear or branched in Ce to C22, and containing at least one water-soluble anionic group such as carboxylates, sulfonates, sulfates, phosphates or phosphonates. Mention may also be made of betaine C1 to C20 alkyl, sulfobetaines, amidoalkyl C1 to Ce betaines C1 to C20 alkyl. C1 to C6 amidoalkyl sulfobetaines C2 to C2 alkyls. Other surfactants of marked hydrophobic nature can also be used, such as, for example, silicone surfactants and fluorinated surfactants. As an example of a physical adsorption treatment method, mention may be made of the method described in FR 2 794 762. This method comprises the following steps: a ') mixing of an aqueous dispersion of cellulose microfibrils with at least one compound Bl such as defined in i), with adjustment of the pH if necessary (for example for phosphates pH = 8) which can be done in the solution of the surfactant B 1 or in the dispersion with the microfibrils, b ') elimination of the water from the dispersion aqueous to obtain a dry mixture of cellulose microfibrils and of compound Bl as defined in i) above. The water is removed by thermal drying at a temperature below 100 ° C and preferably below 80 ° C, or by infrared or by atomization or by solvent exchange. During step a '), the compound is preferably mixed with simple stirring.
Bl tel que défini en i) à une dispersion aqueuse de microfibrilles de cellulose (0,5 àBl as defined in i) to an aqueous dispersion of cellulose microfibrils (0.5 to
20%, de préférence 1 à 15%) ayant les caractéristiques définies selon l'invention. Les proportions de composé Bl et de microfibrilles de cellulose avant modification, peuvent dépendre de l'origine des microfibrilles de cellulose, et plus particulièrement de leur surface spécifique. Un rapport limite en poids du composé Bl sur microfibrilles de cellulose avant modification, peut être défini comme correspondant au seuil de floculation des microfibrilles modifiées lors de la remise en solvant. Ce rapport limite dépend de la source de microfibrilles et est inférieur à 1 et même inférieur à 0,5, et plus particulièrement pour le composé Bl qui peut s'adsorber physiquement selon i).
Le rapport en poids du composé B 1 , et plus particulièrement du composé B 1 tel que défini en i), sur microfibrilles de cellulose telles quelles, peut être choisi dans la plage allant de 0,5/1 à 10/1, de préférence de 1/1 à 10/1, et plus préférentiellement de 1,5 à 5 et plus particulièrement de 2/ 1 à 5/1. Lesdites microfibrilles sont obtenues par séchage d'une dispersion aqueuse de microfibrilles de cellulose telles que définies selon l'invention, contenant de 1 à 40%, de préférence 4 à 40% et plus particulièrement de 10 à 40% en poids de microfibrilles (modifiées) par rapport à ladite dispersion avec ledit composé Bl présent suivant un rapport tel que défini ci-dessus. L'additif B peut être obtenu soit sous forme de fine poudre par broyage, soit sous forme de pré-gel élastique dans un liant organique A et/ou un diluant organique C tels que définis selon l'invention, soit sous forme de granulés solides de granulome trie contrôlée. Ledit liant organique A selon la composition de l'invention peut d'abord être réactif et sélectionné parmi : les époxy-amines bi-composants (2K) réticulables, plus particulièrement les époxy/polyamides, les polyesters insaturés, les vinylesters, les alkydes modifiées, par exemple alkydes modifiées type acrylique ou uréthanne ou styrène, ou alkydes non modifiées, les polyuréthannes bi-composants réticulables plus particulièrement les polyuréthannes bi-composants réticulables à partir de polyols acryliques ou de polyesters ou polyéther polyols ou système bi-composant mélamine avec polyol acrylique ou polyester polyol, les oligomères acryliques acrylés, les liants réticulables par voie thermique ou par irradiation sous rayonnement UV et/ou EB, les polyéthers silanés modifiés avec des alkoxysilanes, les polyuréthannes silanés modifiées avec des alkoxysilanes. Ledit diluant organique C selon la composition de l'invention peut être réactif ou non réactif en fonction du liant organique A, avec un taux en poids pour 100 parties de liant organique A pouvant varier selon les cas suivants : pour un diluant C réactif, jusqu'à 300 parties en poids, pour un diluant C non réactif, jusqu'à 100 parties en poids. La première fonction de ce diluant organique C est d'être solvant pour le liant organique A. Plus particulièrement, le liant organique A peut être un liant non réactif comme un polymère linéaire soluble dans un diluant organique type C. Comme exemple de tels polymères, on peut citer les polyuréthannes, les polyacrylates, les élasto mères type SBR, le polychloroprène ou le caoutchouc butyle.
Le diluant organique C peut être un solvant organique ou un plastifiant et il est choisi en fonction du type de liant organique A utilisé : pour un liant organique A sélectionné parmi les polyesters insaturés, les vinylesters ou les oligomères acryliques acrylés, le diluant organique C peut être choisi parmi les monomères (meth)acryliques et/ou allyliques et/ou vinylaromatiques, de préférence le styrène et dérivés, y compris les vinyl- toluènes, pour un liant organique A non réactif sélectionné parmi les polymères linéaires solubles tels que les polyuréthannes, les résines acryliques thermoplastiques (polyacrylates), les élastomères type SBR, le polychloroprène ou le caoutchouc butyle, le diluant organique C est aussi non réactif et peut être choisi parmi les solvants aromatiques, les cétones, les alcanes, les éthers de pétrole, les alcools, les acétates d'alkyle, le white spirit ou leurs mélanges, de préférence les xylènes, le toluène, l'acétone, l'acétate d'éthyle ou l'acétate d'isopropyle, la méthyléthylcétone, l'hexane, le diméthylsulfoxide, le dichlorométhane, le trichloroéthylène, le chlorure de méthylène, pour un liant organique A réactif bi-composant qui peut être sélectionné parmi : les systèmes réactifs époxy-amines pouvant comprendre au moins une résine époxy comportant au moins 2 groupements époxy et au moins un composé aminé (y compris polyamide) comportant au moins 2 groupements aminés, les systèmes 2K époxy-polyamides, les systèmes polyuréthannes pouvant comprendre au moins un polyisocyanate et au moins un polyol, les systèmes polyol-mélamines, les systèmes polyesters à partir du système 2K époxy/acide ou anhydride carboxylique, ou polyol/acide ou anhydride carboxylique pouvant comprendre au moins un époxy ou polyol et au moins un acide ou anhydride carboxylique correspondant, les systèmes polyol-mélamines, dans ce cas le diluant organique C peut être choisi, parmi : les hydrocarbures aromatiques, les alcools primaires, secondaires ou tertiaires, notamment ceux comportant une chaîne aliphatique et/ou une chaîne aromatique, les cétones, les éthers de glycol, les acétates d'alkyle, le white spirit ou leurs mélanges, de préférence les xylènes, le n- ou iso-butanol, l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle, l'acétate de l-méthoxy-2-propanol, le méthylisobutylcétone, la méthyléthylcétone, le butylglycol, la N-méthylpyrrolidone, pour un liant organique A sélectionné parmi les alkydes, qui peuvent être modifiées (type acrylique, uréthane ou styrène) ou non modifiées, le diluant
organique C peut être choisi parmi les solvants aromatiques, les essences, les cétones, les alcanes, les acétates d'alkyle, le white spirit ou leurs mélanges, de préférence les xylènes, le white spirit, l'acétate de butyle, l'heptane, la méthylisobutylcétone, la méthyléthylcétone. Plus particulièrement, pour les résines acryliques thermoplastiques (polyacrylates), le solvant C peut être sélectionné parmi : hydrocarbures aromatiques, alcools primaires, secondaires ou tertiaires, à chaîne aliphatique / aromatique ou mixte, les cétones, éthers de glycol, acétates d'alkyle, white spirit ou leurs mélanges. Plus préférées : xylène, toluène, n- ou iso-butanol, éthyl et butyl acétate ou l-méthoxy-2 propanol acétate ou la méthyl isobutylcétone, pour un liant organique A sélectionné parmi les liants réticulables thermiquement ou par irradiation sous rayonnement UV et/ou EB et sélectionné parmi les oligomères (meth)acryliques ou les oligomères acryliques acrylés ou allyliques multifonctionnels, le diluant organique C peut être choisi parmi les monomères (méth) acryliques et/ou allyliques et/ou vinylaromatiques, pour un liant organique A sélectionné parmi les polyéthers silanés ou les polyuréthannes silanés, le diluant organique C peut être un plastifiant choisi parmi les phtalates, les benzoates, les glycols ou leurs mélanges, de préférence le diisobutylphtalate, diisoundécyl ou diisodécyl phtalate ou le polyétherglycol. Un premier type de composition selon l'invention est une composition de revêtement, et plus particulièrement un revêtement d'étanchéité. Une telle composition de revêtement selon l'invention peut comprendre au moins un liant organique A sélectionné parmi les polyesters insaturés ou les vinylesters ou les oligomères acryliques acrylés, et au moins un diluant organique C sélectionné parmi les monomères (me th) acryliques et/ou allyliques et/ou vinylaromatiques, de préférence les styrènes et dérivés, y compris les vinyl-toluènes. Un cas plus particulier de la composition de revêtement précédente peut être un gel coat pigmenté ou non pigmenté. Un autre cas particulier de composition de revêtement selon l'invention peut être un adhésif en milieu solvant organique comprenant au moins un liant organique A qui peut être un polymère linéaire soluble dans au moins un diluant organique C non réactif. De tels liants organiques A peuvent être des polymères linéaires solubles, comme des polyuréthannes, des polyacrylates, des élastomères type SBR, le polychloroprène ou le caoutchouc butyle. Les diluants organiques C non réactifs peuvent être des solvants aromatiques, des cétones, des alcanes, des éthers de
pétrole, des alcools, des acétates d'alkyle, le white spirit ou leurs mélanges, de préférence les xylènes, le toluène, l'acétone, l'acétate d'éthyle ou l'acétate d'isopropyle, la méthyléthylcétone, l'hexane, le diméthylsulfoxide, le dichlorométhane, le trichloroéthylène . Un autre type de composition de revêtement possible selon l'invention peut être une composition à base de liant organique A réactif comprenant : au moins un liant organique A sélectionné parmi les systèmes réactifs bi- composants réticulables suivants : les systèmes époxy-amines comprenant au moins une résine époxy, comportant au moins 2 groupements époxy, et au moins un composé aminé y compris polyamide, comportant au moins 2 groupements aminés, les systèmes polyuréthannes comprenant au moins un polyisocyanate et au moins un polyol, les systèmes polyol-mélamines, et les systèmes polyesters à base d'au moins un époxy ou d'un polyol réactif avec au moins un acide ou un anhydride carboxylique correspondant, les systèmes polyol-mélamines, au moins un diluant organique C non réactif vis-à-vis du liant organique A, sélectionné parmi les solvants suivants : les hydrocarbures aromatiques, les alcools primaires, secondaires ou tertiaires, notamment ceux comportant une chaîne aliphatique et/ou une chaîne aromatique, les cétones, les éthers de glycol, les acétates d'alkyle, le white spirit ou leurs mélanges, de préférence les xylènes, le butanol, l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle, l'acétate de 1- méthoxy-2-propanol, la méthylisobutylcétone, la méthyléthylcétone, le butylglycol, la N-méthylpyrrolidone. Dans le cas d'un système bi-composant (2K) réticulable conduisant à un polyuréthanne ou d'un système polyester à base époxy-acide ou polyol-acide ou polyol-mélamine, le polyol peut de préférence être une résine acrylique hydroxylée obtenue, par exemple, par copolymérisation d'un monomère acrylique type alkyl acrylate non fonctionnel avec un monomère acrylique hydroxylé comme un hydroxy alkyl (me th) acrylate. Une autre composition de revêtement selon l'invention peut comprendre au moins un liant organique A sélectionné parmi les alkydes modifiées, (type acrylique, uréthane ou styrène), ou non modifiées, et au moins un diluant organique C sélectionné parmi les solvants aromatiques, les essences, les cétones, les alcanes, les acétates d'alkyle, ou leurs mélanges, de préférence les xylènes, l'acétate de butyle, le
white spirit, l'heptane, la N-méthylpyrrolidone, la méthylisobutylcétone, la méthyléthylcétone, ou leurs mélanges. Une autre composition possible de revêtement selon l'invention peut comprendre au moins un liant organique A réticulable thermiquement ou par irradiation sous rayonnement UV et/ou EB, et sélectionné parmi les oligomères (me th) acryliques ou les oligomères acryliques acrylés ou allyliques multifonctionnels, ayant une fonctionnalité au moins égale à 2, et au moins un diluant organique C sélectionné parmi les monomères (meth)acryliques et/ou allyliques et/ou vinylaromatiques. Une autre composition de revêtement plus spécifique suivant l'invention est une composition de mastic, qui peut comprendre : au moins un liant organique A sélectionné parmi les polyesters insaturés, les vinylesters, les polyéthers silanés, les polyuréthannes et plus particulièrement les polyuréthannes silanés, les silicones, au moins un diluant organique C sélectionné parmi les monomères (meth)acryliques et/ou allyliques et/ou vinylaromatiques, tel que le styrène et dérivés, y compris les vinyl-toluènes, les hydrocarbures aromatiques, le white spirit ou leurs mélanges, si le liant organique A sélectionné est un polyester insaturé ou un vinylester, et si le liant organique A est un polyéther silané ou un polyuréthanne silané, le diluant organique C est un plastifiant choisi parmi les phtalates, les benzoates, les glycols ou leurs mélanges, de préférence le diisobutylphtalate, le diisoundécyl ou diisodecyl phtalate ou le polyétherglycol. Un autre type de composition selon l'invention peut être une composition de moulage pour composites, le terme moulage ayant la signification définie précédemment, qui peut comprendre, en plus de l'additif B tel que défini selon l'invention, au moins un liant organique A sélectionné parmi les polyesters insaturés, les vinylesters, les systèmes bi-composants réticulables époxy-amines, les systèmes bi-composants réticulables polyuréthannes. Les compositions de moulage selon l'invention peuvent comprendre des compositions type SMC ou des compositions de stratification, en particulier pour la construction navale ou les panneaux en composites, avec application de la composition, soit par projection au pistolet ou à la brosse ou au rouleau. L'effet thixotrope de telles compositions selon l'invention permet l'obtention d'un compromis satisfaisant entre l'imprégnation des fibres (viscosité suffisamment basse lors de
ι application pour imprégner) et la prévention des coulures (montée de viscosité suffisamment rapide pour éviter le fluage/coulure). Le deuxième objet de l'invention est un procédé spécifique de préparation desdites compositions. Ce procédé spécifique comprend au moins une étape de mélange d'au moins un additif B avec au moins un liant organique A et/ou au moins un diluant organique C. Selon un mode plus particulier de ce procédé, le mélange a lieu sous cisaillement, avec l'additif B introduit sous forme de poudre ou sous forme de composition intermédiaire pré-concentrée le contenant. Plus particulièrement, la composition intermédiaire peut être sous la forme de poudre ou d'un pré-gel élastique ou de granulés solides de granulométrie contrôlée allant de 0,5 à 20 mm. Cette mise en forme facilite la mise en œuvre des compositions de revêtement ou de moulage pour composites ou de mastic selon l'invention par simple dispersion sous cisaillement, sans aucune nécessité d'activation thermique. Une variante de ce procédé consiste à additionner au moins un additif B avant et/ou après l'addition du composant D défini, dans le cas de présence d'un composant20%, preferably 1 to 15%) having the characteristics defined according to the invention. The proportions of compound B1 and of cellulose microfibrils before modification, may depend on the origin of the cellulose microfibrils, and more particularly on their specific surface. A limit ratio by weight of compound B1 on cellulose microfibrils before modification, can be defined as corresponding to the flocculation threshold of the modified microfibrils during re-solventing. This limiting ratio depends on the source of microfibrils and is less than 1 and even less than 0.5, and more particularly for the compound B1 which can be physically adsorbed according to i). The weight ratio of compound B 1, and more particularly of compound B 1 as defined in i), on cellulose microfibrils as such, can be chosen in the range going from 0.5 / 1 to 10/1, preferably from 1/1 to 10/1, and more preferably from 1.5 to 5 and more particularly from 2/1 to 5/1. Said microfibrils are obtained by drying an aqueous dispersion of cellulose microfibrils as defined according to the invention, containing from 1 to 40%, preferably 4 to 40% and more particularly from 10 to 40% by weight of microfibrils (modified ) with respect to said dispersion with said compound B1 present in a ratio as defined above. Additive B can be obtained either as a fine powder by grinding, or as an elastic pre-gel in an organic binder A and / or an organic diluent C as defined according to the invention, or in the form of solid granules sorted granuloma. Said organic binder A according to the composition of the invention can firstly be reactive and selected from: crosslinkable two-component epoxyamines (2K), more particularly epoxy / polyamides, unsaturated polyesters, vinylesters, modified alkyds , for example modified alkyds of acrylic or urethane or styrene type, or unmodified alkyds, crosslinkable two-component polyurethanes more particularly crosslinkable two-component polyurethanes from acrylic polyols or polyesters or polyether polyols or melamine two-component system with polyol acrylic or polyester polyol, acrylic oligomers, acrylic crosslinkable binders thermally or by irradiation under UV and / or EB radiation, silane polyethers modified with alkoxysilanes, silane polyurethanes modified with alkoxysilanes. Said organic diluent C according to the composition of the invention can be reactive or non-reactive depending on the organic binder A, with a content by weight per 100 parts of organic binder A which can vary according to the following cases: for a reactive diluent C, up to '' to 300 parts by weight, for a non-reactive diluent C, up to 100 parts by weight. The first function of this organic diluent C is to be a solvent for the organic binder A. More particularly, the organic binder A can be a non-reactive binder such as a linear polymer soluble in a type C organic diluent. As an example of such polymers, there may be mentioned polyurethanes, polyacrylates, elastomers type SBR, polychloroprene or butyl rubber. The organic diluent C can be an organic solvent or a plasticizer and it is chosen according to the type of organic binder A used: for an organic binder A selected from unsaturated polyesters, vinyl esters or acrylic acrylic oligomers, organic diluent C can be chosen from (meth) acrylic and / or allyl and / or vinylaromatic monomers, preferably styrene and derivatives, including vinyl toluenes, for a non-reactive organic binder A selected from soluble linear polymers such as polyurethanes, acrylic thermoplastic resins (polyacrylates), elastomers type SBR, polychloroprene or butyl rubber, organic diluent C is also non-reactive and can be chosen from aromatic solvents, ketones, alkanes, petroleum ethers, alcohols , alkyl acetates, white spirit or their mixtures, preferably xylenes, toluene, acetone, l acetate or isopropyl acetate, methyl ethyl ketone, hexane, dimethyl sulfoxide, dichloromethane, trichlorethylene, methylene chloride, for a two-component reactive organic binder A which can be selected from: reactive epoxy-amino systems which can comprise at least one epoxy resin comprising at least 2 epoxy groups and at least one amino compound (including polyamide) comprising at least 2 amino groups, 2K epoxy-polyamide systems, polyurethane systems which can comprise at least a polyisocyanate and at least one polyol, polyol-melamine systems, polyester systems from the 2K epoxy / acid or carboxylic anhydride system, or polyol / acid or carboxylic anhydride which may comprise at least one epoxy or polyol and at least one acid or corresponding carboxylic anhydride, polyol-melamine systems, in this case the organic diluent C can be chosen from: hydro aromatic carbides, primary, secondary or tertiary alcohols, in particular those comprising an aliphatic chain and / or an aromatic chain, ketones, glycol ethers, alkyl acetates, white spirit or their mixtures, preferably xylenes, n- or iso-butanol, ethyl acetate, butyl acetate, 1-methoxy-2-propanol acetate, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, butyl glycol, N-methylpyrrolidone, for a binder organic A selected from alkyds, which can be modified (acrylic, urethane or styrene type) or unmodified, the diluent organic C can be chosen from aromatic solvents, gasolines, ketones, alkanes, alkyl acetates, white spirit or their mixtures, preferably xylenes, white spirit, butyl acetate, heptane , methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone. More particularly, for thermoplastic acrylic resins (polyacrylates), the solvent C can be selected from: aromatic hydrocarbons, primary, secondary or tertiary alcohols, with an aliphatic / aromatic or mixed chain, ketones, glycol ethers, alkyl acetates, white spirit or their mixtures. Most preferred: xylene, toluene, n- or iso-butanol, ethyl and butyl acetate or 2-methoxy-propanol acetate or methyl isobutyl ketone, for an organic binder A selected from binders which are crosslinkable thermally or by irradiation under UV radiation and / or EB and selected from (meth) acrylic oligomers or multifunctional acrylated or allylic acrylic oligomers, the organic diluent C can be chosen from (meth) acrylic and / or allyl and / or vinylaromatic monomers, for an organic binder A selected from silane polyethers or silane polyurethanes, the organic diluent C can be a plasticizer chosen from phthalates, benzoates, glycols or their mixtures, preferably diisobutylphthalate, diisoundecyl or diisodecyl phthalate or polyether glycol. A first type of composition according to the invention is a coating composition, and more particularly a sealing coating. Such a coating composition according to the invention may comprise at least one organic binder A selected from unsaturated polyesters or vinyl esters or acrylic acrylic oligomers, and at least one organic diluent C selected from (me th) acrylic monomers and / or allylics and / or vinylaromatics, preferably styrenes and derivatives, including vinyl toluenes. A more particular case of the above coating composition may be a pigmented or non-pigmented gel coat. Another particular case of coating composition according to the invention can be an adhesive in an organic solvent medium comprising at least one organic binder A which can be a linear polymer soluble in at least one non-reactive organic diluent C. Such organic binders A can be soluble linear polymers, such as polyurethanes, polyacrylates, SBR type elastomers, polychloroprene or butyl rubber. The non-reactive organic diluents C can be aromatic solvents, ketones, alkanes, ethers of petroleum, alcohols, alkyl acetates, white spirit or their mixtures, preferably xylenes, toluene, acetone, ethyl acetate or isopropyl acetate, methyl ethyl ketone, hexane , dimethylsulfoxide, dichloromethane, trichlorethylene. Another type of coating composition possible according to the invention can be a composition based on reactive organic binder A comprising: at least one organic binder A selected from the following crosslinkable two-component reactive systems: epoxy-amine systems comprising at least an epoxy resin, comprising at least 2 epoxy groups, and at least one amino compound including polyamide, comprising at least 2 amino groups, the polyurethane systems comprising at least one polyisocyanate and at least one polyol, the polyol-melamine systems, and the polyester systems based on at least one epoxy or on a polyol reactive with at least one corresponding carboxylic acid or anhydride, polyol-melamine systems, at least one organic diluent C which is not reactive with respect to organic binder A , selected from the following solvents: aromatic hydrocarbons, primary, secondary or tertiary alcohols, in particular those comprising t an aliphatic chain and / or an aromatic chain, ketones, glycol ethers, alkyl acetates, white spirit or their mixtures, preferably xylenes, butanol, ethyl acetate, acetate butyl acetate, 1-methoxy-2-propanol acetate, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, butyl glycol, N-methylpyrrolidone. In the case of a crosslinkable two-component system (2K) leading to a polyurethane or of a polyester system based on epoxy-acid or polyol-acid or polyol-melamine, the polyol may preferably be a hydroxylated acrylic resin obtained, for example, by copolymerization of a non-functional alkyl acrylate type acrylic monomer with a hydroxylated acrylic monomer such as a hydroxy alkyl (me th) acrylate. Another coating composition according to the invention may comprise at least one organic binder A selected from modified alkyds (acrylic, urethane or styrene type), or unmodified, and at least one organic diluent C selected from aromatic solvents, gasolines, ketones, alkanes, alkyl acetates, or mixtures thereof, preferably xylenes, butyl acetate, white spirit, heptane, N-methylpyrrolidone, methylisobutylketone, methylethylketone, or mixtures thereof. Another possible coating composition according to the invention may comprise at least one organic binder A which can be crosslinked thermally or by irradiation under UV and / or EB radiation, and selected from (me th) acrylic oligomers or acrylic or allylic multifunctional acrylic oligomers, having a functionality at least equal to 2, and at least one organic diluent C selected from acrylic (and meth) and / or allylic and / or vinylaromatic monomers. Another more specific coating composition according to the invention is a mastic composition, which can comprise: at least one organic binder A selected from unsaturated polyesters, vinylesters, silane polyethers, polyurethanes and more particularly silane polyurethanes, silicones, at least one organic diluent C selected from (meth) acrylic and / or allyl and / or vinylaromatic monomers, such as styrene and derivatives, including vinyl toluenes, aromatic hydrocarbons, white spirit or their mixtures, if the organic binder A selected is an unsaturated polyester or a vinylester, and if the organic binder A is a silane polyether or a silane polyurethane, the organic diluent C is a plasticizer chosen from phthalates, benzoates, glycols or their mixtures, preferably diisobutylphthalate, diisoundecyl or diisodecyl phthalate or polyether glycol. Another type of composition according to the invention can be a molding composition for composites, the term molding having the meaning defined above, which can comprise, in addition to the additive B as defined according to the invention, at least one binder organic A selected from unsaturated polyesters, vinylesters, cross-linkable epoxy-amine systems, cross-linkable polyurethane systems. The molding compositions according to the invention can comprise SMC-type compositions or laminating compositions, in particular for shipbuilding or composite panels, with application of the composition, either by spraying with a gun or with a brush or with a roller. . The thixotropic effect of such compositions according to the invention makes it possible to obtain a satisfactory compromise between the impregnation of the fibers (sufficiently low viscosity during ι application for impregnating) and preventing sagging (rise in viscosity fast enough to avoid creep / sagging). The second object of the invention is a specific process for the preparation of said compositions. This specific process comprises at least one step of mixing at least one additive B with at least one organic binder A and / or at least one organic diluent C. According to a more particular mode of this process, the mixing takes place under shear, with the additive B introduced in the form of powder or in the form of a pre-concentrated intermediate composition containing it. More particularly, the intermediate composition can be in the form of powder or of an elastic pre-gel or of solid granules of controlled particle size ranging from 0.5 to 20 mm. This shaping facilitates the implementation of the coating or molding compositions for composites or putty according to the invention by simple dispersion under shear, without any need for thermal activation. A variant of this process consists in adding at least one additive B before and / or after the addition of the defined component D, in the case of the presence of a component
D tel que défini ci-dessus. Le troisième objet de l'invention concerne l'utilisation de la composition définie selon l'invention dans des compositions de peintures, de vernis, de gel coats, d'encres, d'adhésifs en milieu solvant, d'agents d'étanchéité, ou de moulage pour composites, ou de mastics. Les compositions de revêtement selon l'invention peuvent être utilisées comme revêtements de protection et/ou de décoration et/ou de traitement de surfaceD as defined above. The third subject of the invention relates to the use of the composition defined according to the invention in compositions of paints, varnishes, gel coats, inks, adhesives in solvent medium, sealants, or molding for composites, or sealants. The coating compositions according to the invention can be used as protective and / or decorative and / or surface treatment coatings
(nettoyage et décapage) de divers substrats. Le dernier objet de l'invention concerne une composition intermédiaire utilisable pour la préparation d'une composition telle que définie selon l'invention ou obtenue selon le procédé défini selon l'invention, comprenant au moins un additif B à une concentration en poids allant de 2 à 50%, de préférence de 5 à 50%, plus particulièrement de 5 à 25% et encore plus particulièrement de 10 à 25% par rapport au poids total de ladite composition, et comprenant au moins un liant organique A et/ou au moins un diluant organique C selon la définition de l'invention ci-dessus. Selon une variante de cette composition intermédiaire, elle peut comprendre au moins un diluant organique C, sans aucun liant organique A. Cette composition intermédiaire convient particulièrement pour les compositions de revêtement ou de moulage ou de mastic, comprenant jusqu'à 300 parties en poids d'un diluant
uιg-uu4ue C réactif pour 100 parties d'un liant organique A, ou jusqu'à 100 parties en poids d'un diluant organique C non réactif pour 100 parties en poids d'un liant organique A. Dans ce type de composition intermédiaire (diluant organique C seul), le diluant organique C est sélectionné parmi les monomères (méth)acryliques et/ou allyliques et/ou vinylaromatiques, tel que le styrène et dérivés, les solvants aliphatiques, les solvants cycloaliphatiques tel que le cyclohexane, les solvants aromatiques tel que le toluène ou les xylènes, le white spirit, les cétones, les alcools primaires, secondaires ou tertiaires, notamment les polyalcools, les alcools comportant une chaîne aliphatique et/ou une chaîne aromatique tel que le butanol ou l'isopropanol, les esters d'alkyles en Ci à C tel que l'acétate d'éthyle, les esters de glycol, les plastifiants tel que les phtalates ou les benzoates ou les glycols, ou leurs mélanges. Suivant une autre possibilité, cette composition intermédiaire comprend au moins un liant organique A et au moins un diluant organique C. Un autre cas possible est celui où au moins un liant organique A liquide est utilisé à la place du diluant organique C, en l'absence de tout diluant organique C. De tels liants liquides peuvent être choisis parmi les oligomères (meth)acryliques liquides, les vinylesters, les résines époxy, et autres résines liquides pouvant servir de liant organique A selon l'invention. La composition intermédiaire selon l'invention se présente de préférence sous forme de poudre ou d'un pré-gel élastique ou de granulés solides de granulométrie contrôlée allant de 0,5 à 20 mm facilement dispersibles dans la formule finale d'application.(cleaning and pickling) of various substrates. The last object of the invention relates to an intermediate composition which can be used for the preparation of a composition as defined according to the invention or obtained according to the process defined according to the invention, comprising at least one additive B at a concentration by weight ranging from 2 to 50%, preferably 5 to 50%, more particularly 5 to 25% and even more particularly 10 to 25% relative to the total weight of said composition, and comprising at least one organic binder A and / or minus an organic diluent C according to the definition of the invention above. According to a variant of this intermediate composition, it can comprise at least one organic diluent C, without any organic binder A. This intermediate composition is particularly suitable for coating or molding or mastic compositions, comprising up to 300 parts by weight of '' a thinner uι g -uu 4 ue C reactive for 100 parts of an organic binder A, or up to 100 parts by weight of a non-reactive organic diluent C per 100 parts by weight of an organic binder A. In this type of intermediate composition (organic diluent C only), the organic diluent C is selected from (meth) acrylic and / or allylic and / or vinylaromatic monomers, such as styrene and derivatives, aliphatic solvents, cycloaliphatic solvents such as cyclohexane, aromatic solvents such as toluene or xylenes, white spirit, ketones, primary, secondary or tertiary alcohols, in particular polyalcohols, alcohols comprising an aliphatic chain and / or an aromatic chain such as butanol or isopropanol , C1 to C alkyl esters such as ethyl acetate, glycol esters, plasticizers such as phthalates or benzoates or glycols, or mixtures thereof. According to another possibility, this intermediate composition comprises at least one organic binder A and at least one organic diluent C. Another possible case is that where at least one liquid organic binder is used in place of the organic diluent C, by absence of any organic diluent C. Such liquid binders can be chosen from liquid (meth) acrylic oligomers, vinyl esters, epoxy resins, and other liquid resins which can serve as organic binder A according to the invention. The intermediate composition according to the invention is preferably in the form of a powder or an elastic pre-gel or solid granules of controlled particle size ranging from 0.5 to 20 mm which are easily dispersible in the final application formula.
Les exemples ci-dessous illustrent l'invention sans en limiter la portée :The examples below illustrate the invention without limiting its scope:
Préparation des microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl, MCBM3, MCBM4 et MCBM7 : On obtient des microfibrilles extraites de betterave en partant de pulpe de betterave : on effectue un pulpage en milieu basique (0,8 part de soude pour 1 part de pâte) ou acide (acide sulfurique à 85°C) destiné à séparer les fibres et extraire les pectines. L'efficacité de cette étape est suivie par la diminution de l'absorption infrarouge dans la zone 1720 à 1770 cm 1. Le temps requis est de plusieurs heures. Suivent un ou plusieurs rinçages jusqu'à obtenir une eau peu chargée en ions et de pH compris entre 5,5 et 7. Après cette étape, on obtient la libération des microfibrilles de cellulose par une désintégration forte des parois cellulaires en milieu aqueux. Un moyen utilisable est un homogénéisateur du type Manton Gaulin. Pour une
concentration initiale de 0,8% en fibres, on utilise une pression minimum de 400 bars pendant au moins 50 minutes. La suspension aqueuse est alors traitée en ajoutant aux microfibrilles de cellulose, à pH = 8, le tensioactif Beycostat® A B09 de la Société CECA S.A. (BNA), qui est un mélange d'ester et de diester d'acide phosphorique à chaîne alkylaryle, dont le substituant alkyle est en Cg avec 9 motifs oxyéthylènes, en proportion massique de 4 parts pour 1 part en poids de microfibrilles de cellulose. La suspension est ensuite séchée par évaporation de l'eau dans une étuve ventilée ou par tout autre moyen efficace tel que le séchage sous flux d'air ou la lyophilisation.Preparation of beet cellulose microfibrils MCBMl, MCBM3, MCBM4 and MCBM7: Microfibrils extracted from beet are obtained starting from beet pulp: pulping is carried out in a basic medium (0.8 parts of soda per 1 part of pulp) or acid (sulfuric acid at 85 ° C) intended to separate the fibers and extract the pectins. The efficiency of this step is followed by the reduction of the infrared absorption in the area 1720 to 1770 cm 1 . The time required is several hours. One or more rinses follow until a water with little ionic charge and a pH of between 5.5 and 7 is obtained. After this step, the cellulose microfibrils are released by a strong disintegration of the cell walls in an aqueous medium. One usable means is a Manton Gaulin homogenizer. For a initial concentration of 0.8% fiber, a minimum pressure of 400 bars is used for at least 50 minutes. The aqueous suspension is then treated by adding to the cellulose microfibrils, pH = 8, the surfactant BEYCOSTAT ® B09 A ECSC SA (BNA), which is a mixture of ester and diester of phosphoric acid chain alkylaryl , whose alkyl substituent is Cg with 9 oxyethylene units, in mass proportion of 4 parts per 1 part by weight of cellulose microfibrils. The suspension is then dried by evaporation of the water in a ventilated oven or by any other effective means such as drying under air flow or freeze-drying.
Préparation des microfibrilles de cellulose d'eucalyptus MCBM9 : On part d'une pâte à papier industrielle de fibres longues d'eucalyptus obtenue par voie chimique au bisulfite, utilisant du bisulfite d'ammonium. On obtient la libération des microfibrilles de cellulose par une désintégration forte des parois cellulaires en milieu aqueux. Un moyen utilisable est un homogénéisateur du type Manton Gaulin. Pour une concentration initiale de 0,8% en fibres, on utilise une pression minimum de 40MPa (400 bars) pendant au moins 50 minutes. La suspension aqueuse est alors traitée en ajoutant aux microfibrilles de cellulose, à pH = 8, le tensioactif Beycostat® A B09 de la Société CECA S.A. (BNA), qui est un mélange d'ester et de diester d'acide phosphorique à chaîne alkylaryle, dont le substituant alkyle est en Cg, avec 9 motifs oxyéthylènes, en proportion massique de 4 parts pour 1 part en poids de microfibrilles de cellulose. La suspension est ensuite séchée par évaporation de l'eau dans une étuve ventilée ou par tout autre moyen efficace tel que le séchage sous flux d'air ou la lyophilisation. Les microfibrilles ainsi obtenues ont une section moyenne d comprise entre 10 et 20 nm.Preparation of MCBM9 eucalyptus cellulose microfibrils: We start from an industrial paper pulp of long eucalyptus fibers obtained chemically with bisulfite, using ammonium bisulfite. The release of the cellulose microfibrils is obtained by a strong disintegration of the cell walls in an aqueous medium. One usable means is a Manton Gaulin homogenizer. For an initial fiber concentration of 0.8%, a minimum pressure of 40 MPa (400 bar) is used for at least 50 minutes. The aqueous suspension is then treated by adding to the cellulose microfibrils, pH = 8, the surfactant BEYCOSTAT ® B09 A ECSC SA (BNA), which is a mixture of ester and diester of phosphoric acid chain alkylaryl , whose alkyl substituent is Cg, with 9 oxyethylene units, in mass proportion of 4 parts per 1 part by weight of cellulose microfibrils. The suspension is then dried by evaporation of the water in a ventilated oven or by any other effective means such as drying under air flow or freeze-drying. The microfibrils thus obtained have an average section d of between 10 and 20 nm.
Préparation des microfibrilles de cellulose de pin (résineux) MCBMl 0 à MCBM21 : On part d'une pâte chimique de fibres longues de pin maritime blanchie (résineux) ayant subi une cuisson au bisulfite. Cette pâte est la référence Biofluff® HD de la Société Tembec Tartas. On obtient la libération des microfibrilles de cellulose par une désintégration forte des parois cellulaires en milieu aqueux. Un moyen utilisable est un homogénéisateur du type Manton Gaulin. Pour une concentration initiale de 1% à 1,5% en fibres, on utilise une pression minimum de 40MPa (400 bars) pendant au moins 50 minutes ou 10 passages de la suspension dans l'homogénéisateur.
La suspension aqueuse obtenue est alors traitée en ajoutant aux microfibrilles de cellulose sous agitation le tensioactif Bl sous forme de solution à 10%, en proportion massique de 4 parts de tensioactif pour 1 part en poids de microfibrilles de cellulose. Le pH des solutions de tensioactifs phosphatés est préalablement ajusté à pH = 8 à l'aide d'une solution d'ammoniac, de façon à ce que les tensioactifs soient complètement ionisés. La suspension est ensuite séchée par lyophilisation (échantillons MCBM10 et MCBMl 1) ou par évaporation de l'eau dans une étuve ventilée à 60°C (MCBM12 à MCBM21). Après préparation, les microfibrilles modifiées MCBMl 2 à MCBM21 sont stockées au moins 24 h en salle climatisée à 22°C et 50 ± 10% d'humidité. On remarque que la préparation de microfibrilles de cellulose issues de bois est beaucoup plus rapide que celles issues de betterave.Preparation of pine cellulose microfibrils (resinous) MCBMl 0 to MCBM21: We start from a chemical pulp of long bleached maritime pine fibers (resinous) having undergone bisulfite cooking. This paste is the Biofluff ® HD reference from the company Tembec Tartas. The release of the cellulose microfibrils is obtained by a strong disintegration of the cell walls in an aqueous medium. One usable means is a Manton Gaulin homogenizer. For an initial concentration of 1% to 1.5% in fibers, a minimum pressure of 40 MPa (400 bars) is used for at least 50 minutes or 10 passages of the suspension in the homogenizer. The aqueous suspension obtained is then treated by adding to the microfibrils of cellulose with stirring the surfactant B1 in the form of a 10% solution, in mass proportion of 4 parts of surfactant for 1 part by weight of cellulose microfibrils. The pH of the solutions of phosphated surfactants is adjusted beforehand to pH = 8 using an ammonia solution, so that the surfactants are completely ionized. The suspension is then dried by lyophilization (samples MCBM10 and MCBM1 1) or by evaporation of water in a ventilated oven at 60 ° C (MCBM12 to MCBM21). After preparation, the modified microfibrils MCBMl 2 to MCBM21 are stored for at least 24 hours in an air-conditioned room at 22 ° C and 50 ± 10% humidity. Note that the preparation of cellulose microfibrils from wood is much faster than those from beet.
Mesure des paramètres des microfibrilles : longueur l, section moyenne d, facteur de forme l/d. La taille des microfibrilles de cellulose est mesurée par microscopie à force atomique (AFM). Les microfibrilles modifiées sont diluées dans du xylène à 1%, puis déposée sur une lame de mica clivé. Le solvant est laissé à évaporer naturellement.Measurement of microfibril parameters: length l, mean section d, form factor l / d. The size of the cellulose microfibrils is measured by atomic force microscopy (AFM). The modified microfibrils are diluted in 1% xylene, then deposited on a blade of cleaved mica. The solvent is left to evaporate naturally.
Les images AFM ont été obtenues en mode tapping, la fréquence de sollicitation est proche de la fréquence de résonance de la pointe. La zone observée est un carré deAFM images were obtained in tapping mode, the frequency of stress is close to the resonance frequency of the tip. The observed area is a square of
10 um * 10 μm. La vitesse de balayage est de 1 Hz et le nombre de balayages est de10 µm * 10 µm. The scanning speed is 1 Hz and the number of scans is
512. Les résultats sont rassemblés dans le tableau 1 suivant :512. The results are collated in the following table 1:
Tableau 1Table 1
Exemple 1 (invention) : Application dans une peinture époxy-polyarnine bi-composant. On démontre le caractère remarquablement efficace des microfibrilles de cellulose comme agent thixotrope en les évaluant dans des peintures époxy- polyamines bi-composants. Les microfibrilles de cellulose sont utilisées soit sous forme de poudre préalablement broyée, soit sous forme de pré -gel obtenu en mélangeant 13% de microfibrilles de cellulose modifiées en surface par au moins un composé B 1 et 87% de xylène. La dispersion de l'additif dans le xylène se fait à l'aide d'un homogénéisateur Ultra Turrax pendant au moins 5 minutes, à température ambiante et à une vitesse de 24000 tours/minute. On prépare une base de broyage sans additif thixotrope. La formule de la peinture figure dans le tableau 2 suivant :Example 1 (invention): Application in a two-component epoxy-polyarnine paint. The remarkably effective character of cellulose microfibrils as a thixotropic agent is demonstrated by evaluating them in two-component epoxy-polyamine paints. The cellulose microfibrils are used either in the form of a previously ground powder or in the form of a pre-gel obtained by mixing 13% of cellulose microfibrils surface modified with at least one compound B 1 and 87% of xylene. The additive is dispersed in xylene using an Ultra Turrax homogenizer for at least 5 minutes, at room temperature and at a speed of 24,000 rpm. A grinding base is prepared without thixotropic additive. The paint formula is shown in the following table 2:
Tableau 2 : Matières premières Références Fournisseurs Proportion massique utilisées Commerciales BASE DE BROYAGE Résine époxy Araldite GZ 7071X75 VANTICO 17,4 Résine époxy Araldite GY 783BD VANTICO 13,0 Antimousse Byk A 530 BYK CHEMIE 0,5 Dispersant Disperbik 1 10 BYK CHEMIE 0,5 Pigment blanc Ti02 RCL 535 ou Tîona 595 MILLENIUM 1 ,9 Pigment jaune Bayferrox 3920 ou 915 BAYER 4, 1 Pigment anticorrosion ZP 10 HENBACH 7,6 Charge talc Finntalc M05 OMYA 9,5 Charge Silice HPF6 SIBEL CO 19,2 n-butanol Rectapur PROLABO 5,4 Additif thixotrope Microfibrilles de X cellulose modifiées
DURCISSEUR Polyamide réactif Crayamid 140 CRAY VALLEY 8,9 terminé par des fonctions aminés Xylène Carlo erba PROLABO 12,0 Total 100 + x Extrait sec en poids 77,7% Extrait sec en volume 64,7% CPV 29, 1% Densité 1 ,36 x = % de microfibrilles de cellulose modifiées par rapport à la formule de peinture seule. Tout % de microfibrilles de cellulose modifiées cité dans une formulation d'application aura cette signification. Les peintures sont additivées avec des microfibrilles de cellulose à différents taux, ou avec des diamides d'acide gras. La dispersion de l'additif dans la base de broyage se fait dans un disperseur de type Disperlux. Une fois l'additif ajouté, la vitesse est maintenue à 3000 tours/minute pendant 20 min (température : 55°C). Le diamide d'acide gras est activé suivant la fiche technique du fournisseur. Après 24 heures d'attente, on additionne la parti durcisseur (Crayamid 140 de Cray Valley + xylène) à la dispersion, sous un cisaillement de 200 tours /minute, pendant 5 minutes et à température ambiante. On ajuste la viscosité de la formulation à 0,4 Pa.s avec un mélange xylène /butanol de rapport 1/ 1, à une vitesse de cisaillement de 2500 s 1.Table 2: Raw materials References Suppliers Mass proportion used Commercial GRINDING BASE Epoxy resin Araldite GZ 7071X75 VANTICO 17.4 Epoxy resin Araldite GY 783BD VANTICO 13.0 Antifoam Byk A 530 BYK CHEMIE 0.5 Dispersant Disperbik 1 10 BYK CHEMIE 0,5 White pigment Ti02 RCL 535 or Tîona 595 MILLENIUM 1, 9 Yellow pigment Bayferrox 3920 or 915 BAYER 4, 1 Anti-corrosion pigment ZP 10 HENBACH 7.6 Talc filler Finntalc M05 OMYA 9,5 Filler Silica HPF6 SIBEL CO 19,2 n-butanol Rectapur PROLABO 5,4 Thixotropic additive Modified X cellulose microfibrils HARDENER Crayamid 140 CRAY VALLEY reactive polyamide 8.9 terminated with amino functions Xylene Carlo erba PROLABO 12.0 Total 100 + x Dry extract by weight 77.7% Dry extract by volume 64.7% CPV 29, 1% Density 1, 36 x =% of cellulose microfibrils modified compared to the paint formula alone. Any% of modified cellulose microfibrils cited in an application formulation will have this meaning. The paints are additivated with cellulose microfibrils at different rates, or with fatty acid diamides. The additive is dispersed in the grinding base in a Disperlux type disperser. Once the additive has been added, the speed is maintained at 3000 rpm for 20 min (temperature: 55 ° C). The fatty acid diamide is activated according to the supplier's technical sheet. After 24 hours of waiting, the hardener is added (Crayamid 140 from Cray Valley + xylene) to the dispersion, under a shear of 200 revolutions / minute, for 5 minutes and at room temperature. The viscosity of the formulation is adjusted to 0.4 Pa.s with a xylene / butanol mixture of ratio 1/1, at a shear rate of 2500 s 1 .
Reprise de viscosité d'une peinture époxy-polyamine bi-composant : La reprise de viscosité est évaluée avec un rhéomètre SR 5000. Une contrainte de cisaillement de 700 Pa est appliquée à la formulation de revêtement à 23°C pendant 60 secondes. La viscosité de la formulation est ensuite mesurée sous une contrainte constante de 1 Pa pendant 120 secondes, à 23°C (cette contrainte simule la coulure du film de peinture). La reprise de viscosité est reliée à la résistance à la coulure de la peinture. On compare la reprise en viscosité des microfibrilles de cellulose de betteraveResumption of viscosity of a two-component epoxy-polyamine paint: Resumption of viscosity is evaluated with an SR 5000 rheometer. A shear stress of 700 Pa is applied to the coating formulation at 23 ° C. for 60 seconds. The viscosity of the formulation is then measured under a constant stress of 1 Pa for 120 seconds, at 23 ° C. (this stress simulates the flow of the paint film). The resumption of viscosity is linked to the resistance to sagging of the paint. The viscosity recovery of the beet cellulose microfibrils is compared.
MCBMl avec celle des diamides d'acide gras.
La figure 1 montre que les microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl sont aussi efficaces à un dosage de 0, 1% que le diamide d'acide gras Crayvallac Ultra® de la Société Cray Valley S.A. dosé à 0,8%. Ce dosage est habituel dans ce type de formulation. Les microfibrilles de cellulose permettent d'obtenir une résistance à la coulure très efficace à des taux de matière active bien plus faible que les diamides d'acide gras, sans activation thermique.MCBMl with that of fatty acid diamides. Figure 1 shows that MCBMl beet cellulose microfibrils are also effective at a dosage of 0, 1% that the fatty acid diamide Crayvallac Ultra ® Company Cray Valley SA dosed at 0.8%. This dosage is usual in this type of formulation. The cellulose microfibrils make it possible to obtain a very effective resistance to sagging at much lower active material levels than the fatty acid diamides, without thermal activation.
Résistance à la coulure d'une peinture époxy-polyamine bi-composant : La résistance à la coulure est mesurée par un test plaque sur plaque Lénéta, Ce test consiste à déposer des épaisseurs croissantes de peinture sur cette plaque à l'aide d'un applicateur multi-épaisseur. La carte est immédiatement mise en position verticale, la bandelette la plus fine en bas. La plaque est examinée après séchage. Quand deux bandelettes se rejoignent, l'épaisseur maximale du film humide avant coulure est donnée comme la résistance à la coulure (selon ASTM D4400). Les figures 2 et 3 montrent qu'une augmentation du dosage de microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl conduit à une amélioration considérable de la résistance à la coulure des peintures époxy-polyamines bi-composants. Pour la figure 3, les épaisseurs déposées sans coulure supérieures à 1075 microns n'ont pas pu être mesurées, faute d'applicateur convenable. 1075 microns signifie donc cette valeur ou mieux.Resistance to sagging of a two-component epoxy-polyamine paint: Resistance to sagging is measured by a test plate on Lénéta plate, This test consists in depositing increasing thicknesses of paint on this plate using a multi-thickness applicator. The card is immediately put in vertical position, the thinnest strip at the bottom. The plate is examined after drying. When two strips meet, the maximum thickness of the wet film before pouring is given as the resistance to running (according to ASTM D4400). FIGS. 2 and 3 show that an increase in the dosage of beet cellulose microfibrils MCBM1 leads to a considerable improvement in the resistance to sagging of the two-component epoxy-polyamine paints. For Figure 3, the thicknesses deposited without sagging greater than 1075 microns could not be measured, due to the lack of a suitable applicator. 1075 microns therefore means this value or better.
Adhésion inter-couches : Pour évaluer l'adhésion inter-couches, on applique une couche de peinture époxy-polyamine ayant une épaisseur après séchage comprise entre 70 et 80 μm sur un substrat d'aluminium bichromate (Q-Panel QAL46H24 d'épaisseur 0,8 mm), préalablement dégraissé à l'acétate d'éthyle. Cette application est réalisée avec un applicateur Sheen et l'épaisseur de la couche de peinture sèche est déterrninée par un appareil à courant de Foucault. La plaque d'aluminium est ensuite placée verticalement ou horizontalement dans une enceinte sous atmosphère saturée en solvants xylène /butanol (50/50) pendant 30 minutes (dans le premier test) et 96 heures (dans le second et troisième tests). Une seconde couche est alors appliquée, dont l'épaisseur après séchage est comprise entre 70 et 80 μm.
On réalise ensuite, à 9 jours, un test d'arrachement et on détermine où la délamination a eu lieu, en mesurant l'épaisseur de peinture restante. Si l'épaisseur se situe entre 70 et 80 μm, cela signifie que la délamination a lieu entre les 2 couches de peinture. Si l'épaisseur restante est nettement inférieure à 70 μm, cela signifie que la délamination est proche du substrat. L'adhésion inter-couche est alors jugée très bonne. Le test d'arrachement est réalisé en collant un plot cylindrique de diamètre 20 mm à la surface du revêtement. La colle utilisée est la colle de référence 9323 B/A de 3M. La colle est laissée sécher pendant 24 heures à 23°C. L'épaisseur de colle est de 100 μm et la surface de collage de 227 mm2. On arrache le plot avec un dynamomètre et l'on détermine l'épaisseur restante. Les résultats figurent dans le tableau 3 suivant :Inter-layer adhesion: To evaluate the inter-layer adhesion, a layer of epoxy-polyamine paint having a thickness between 70 and 80 μm is applied to a bichromate aluminum substrate (Q-Panel QAL46H24 of thickness 0 , 8 mm), previously degreased with ethyl acetate. This application is carried out with a Sheen applicator and the thickness of the dry paint layer is determined by an eddy current device. The aluminum plate is then placed vertically or horizontally in an enclosure under an atmosphere saturated with xylene / butanol solvents (50/50) for 30 minutes (in the first test) and 96 hours (in the second and third tests). A second layer is then applied, the thickness of which after drying is between 70 and 80 μm. Then, at 9 days, a pull-out test is carried out and it is determined where the delamination has taken place, by measuring the thickness of the remaining paint. If the thickness is between 70 and 80 μm, this means that delamination takes place between the 2 layers of paint. If the remaining thickness is significantly less than 70 μm, this means that the delamination is close to the substrate. Inter-layer adhesion is then considered very good. The tearing test is carried out by sticking a 20 mm diameter cylindrical stud to the surface of the coating. The glue used is 3M reference glue 9323 B / A. The glue is left to dry for 24 hours at 23 ° C. The adhesive thickness is 100 μm and the bonding surface 227 mm 2 . The stud is pulled out with a dynamometer and the remaining thickness is determined. The results are shown in Table 3 below:
Tableau 3Table 3
Même dans des conditions très sévères, les microfibrilles de cellulose de betterave n'engendrent pas de délamination de la seconde couche de peinture. Stabilité de la résistance à la coulure, stockage à 50°C : Deux bases de broyage sont fabriquées en utilisant respectivement 0,4% et 0,8% de MCBM10 comme agent thixotrope. Cette base est scindée en trois portions égales. Une portion est stockée à 23°C. Une seconde portion est stockée à 50°C pendant 7 jours, et une troisième portion est stockée pendant 30 jours à 50°C. La
deuxième et la troisième portions de la base sont refroidies à température ambiante. A ces 3 bases, on ajoute ensuite le durcisseur tel que décrit dans le tableau 2. Les résultats obtenus figurent dans le tableau 4 suivant :Even under very severe conditions, beet cellulose microfibrils do not cause delamination of the second layer of paint. Stability of the resistance to running, storage at 50 ° C.: Two grinding bases are manufactured using 0.4% and 0.8% of MCBM10 respectively as thixotropic agent. This base is split into three equal portions. A portion is stored at 23 ° C. A second portion is stored at 50 ° C for 7 days, and a third portion is stored for 30 days at 50 ° C. The second and third portions of the base are cooled to room temperature. To these 3 bases, the hardener is then added as described in Table 2. The results obtained are shown in Table 4 below:
Tableau 4 :Table 4:
La résistance à la coulure des peintures fabriquées avec les bases stockées à 50°C n'est pas affectée.The resistance to sagging of paints produced with bases stored at 50 ° C is not affected.
Comparaison des différentes natures de microfibrilles : La figure 4 compare les courbes d'écoulement de trois peintures époxy- polyamines additivée en microfibrilles de cellulose issues de betterave MCBMl (0,4%) ou d'eucalyptus MCBM9 (0,8%) ou de pin (résineux) MCBMIO (0,8%). Les microfibrilles de betterave sont plus efficaces que celles issues de cellulose d'arbre (même effet pour une concentration 2 fois plus faible). Il est également intéressant de noter que les microfibrilles issues de pin (résineux) sont considérablement plus faciles à obtenir que celles issues de betterave.Comparison of the different types of microfibrils: Figure 4 compares the flow curves of three epoxy-polyamine paints with added microfibrils of cellulose from MCBMl beet (0.4%) or MCBM9 eucalyptus (0.8%) or pine (softwood) MCBMIO (0.8%). Beet microfibrils are more effective than those from tree cellulose (same effect for a concentration 2 times lower). It is also interesting to note that microfibrils from pine (coniferous) are considerably easier to obtain than those from beet.
Influence du ratio composé Bl /microfibrilles de cellulose : On fabrique des microfibrilles de cellulose issues de betterave et modifiées suivant le même procédé que l'échantillon MCBMl, en utilisant le BNA comme composé Bl à des taux différents.Influence of the compound Bl / cellulose microfibrils ratio: Cellulose microfibrils made from beet and modified according to the same process as the MCBMl sample are made, using BNA as compound Bl at different rates.
Tableau 5 :Table 5:
Les microfibrilles de cellulose modifiées sont ensuite ajoutées à la formule de peinture époxy-polyamine précédente. Le taux de microfibrilles modifiées B est de 0,4% en poids. Les résultats du test de résistance à la coulure figure dans le tableau 5 ci- dessus. The modified cellulose microfibrils are then added to the previous epoxy-polyamine paint formula. The level of modified microfibrils B is 0.4% by weight. The results of the sag resistance test are shown in Table 5 above.
Influence de la nature du composé Bl : On fabrique des microfibrilles de cellulose issues de pin (résineux) et modifiées suivant le même procédé que l'échantillon MCBMl, en utilisant des composés Bl différents. Le ratio composé Bl /microfibrilles de cellulose est de 4/ 1 en poids. Les microfibrilles de cellulose modifiées sont ensuite ajoutées à la formule de peinture époxy-polyamine précédente. Dans le cas des microfibrilles MCBMIO et 11, des gels à 13% de B dans le xylène sont utilisés pour introduire l'additif dans la peinture. Dans le cas des MCBM12 à MCBM21, des gels à 6,5% sont utilisés. Le taux d'additif B dans la peinture finale est de 0,4% en poids. Les résultats du test de résistance à la coulure figurent dans le tableau 6 ci-dessous. Deux mesures de coulure ont été effectuées pour chaque peinture, la présence de 2 valeurs correspond à 2 essais ayant donné des valeurs distinctes, la présence d'une seule valeur signifie que les 2 essais ont donné le même résultat.
Influence of the nature of compound Bl: Cellulose microfibrils are produced from pine (resinous) and modified according to the same process as the MCBMl sample, using different compounds Bl. The compound Bl / cellulose microfibrils ratio is 4/1 by weight. The modified cellulose microfibrils are then added to the previous epoxy-polyamine paint formula. In the case of MCBMIO and 11 microfibrils, gels with 13% B in xylene are used to introduce the additive into the paint. In the case of MCBM12 to MCBM21, 6.5% gels are used. The level of additive B in the final paint is 0.4% by weight. The results of the sag resistance test are shown in Table 6 below. Two sizing measurements were carried out for each paint, the presence of 2 values corresponds to 2 tests having given separate values, the presence of a single value means that the 2 tests gave the same result.
Tableau 6Table 6
Exemple 2 (invention) : Application dans une peinture acrylique bi-composante (2K). On suit le mode opératoire décrit dans l'exemple 1 sauf que le composant 1 contient une résine acrylique de référence Cray Valley Synocure 878N60 et que le composant 2 est un isocyanate. La formule de la peinture figure dans le tableau 7 suivant :
Example 2 (invention): Application in a two-component acrylic paint (2K). The procedure described in Example 1 is followed except that component 1 contains a Cray Valley Synocure 878N60 reference acrylic resin and that component 2 is an isocyanate. The paint formula is shown in the following table 7:
Tableau 7 :Table 7:
Matières premières Références Fournisseurs Proportion massique utilisées Commerciales COMPOSANT 1 Résine acrylique Synocure 878N60 CRAY VALLEY 46, 1 Pigment Tiθ2 RCL 535 MILLENIUM CHEMICAL 27, 1 Dispersant Disperbyk 161 BYK CHEMIE 0,5 Acétate de butyle PROLABO 10,5Raw materials References Suppliers Mass proportion used Commercial COMPONENT 1 Acrylic resin Synocure 878N60 CRAY VALLEY 46, 1 Pigment Tiθ2 RCL 535 MILLENIUM CHEMICAL 27, 1 Dispersant Disperbyk 161 BYK CHEMIE 0.5 Butyl acetate PROLABO 10.5
Acétate de l -méthoxy-2- Dowanol PMA ALDRICH 3,5 propanol Acétate d'éthyle PROLABO 1 ,2 Additif thixotrope Microfibrilles de X cellulose modifiées COMPOSANT 2 Isocyanate Tolonate HDB75MX RHODIA 11 ,2 Total 100 + x1-Methoxy-2- acetate Dowanol PMA ALDRICH 3,5 propanol Ethyl acetate PROLABO 1, 2 Thixotropic additive Modified cellulose X microfibrils COMPONENT 2 Isocyanate Tolonate HDB75MX RHODIA 11, 2 Total 100 + x
Les peintures sont additivées avec des microfibrilles de cellulose de betterave MCBM 1 introduite dans le composant 1 à différents taux. Les courbes d'écoulement des peintures acryliques sont représentées en figure 5. On observe une augmentation significative de la rhéofluidification des peintures acryliques quand le taux de microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl augmente.The paints are additivated with microfibrils of beet cellulose MCBM 1 introduced into component 1 at different rates. The flow curves of the acrylic paints are shown in FIG. 5. A significant increase in the shear thinning of the acrylic paints is observed when the rate of beet cellulose microfibrils MCBM1 increases.
Exemple 3 (invention) : Application dans une résine polyester. Les microfibrilles de cellulose sont évaluées dans une résine polyester insaturé orthophtalique commerciale de référence Cray Valley S21120A. Les microfibrilles sont ajoutées soit sous forme de poudre préalablement broyée, soit sous forme de pré-gel obtenu en mélangeant 13% de microfibrilles de cellulose sèches et 87% de styrène. Les gels dans le styrène sont obtenus de la même façon que les gels dans le xylène selon l'exemple 1. Les résines additivées avec des microfibrilles de cellulose sont comparées à la résine de référence Cray Valley S21 120A seule et à la résine de référence Cray Valley S21120A additivée à 1% en poids de silice comme agent thixotrope. L'addition du gel de microfibrilles dans la résine se fait par dispersion manuelle à la spatule. La figure 6 montre l'évolution de viscosité avec le gradient de cisaillement : l'apport de rhéofluidification par 1% de microfibrilles de cellulose modifiées est
comparable à celui observé avec 1% de silice, mais sans épaississement de la résine à haut gradient de cisaillement.Example 3 (invention): Application in a polyester resin. The cellulose microfibrils are evaluated in a Cray Valley S21120A commercial orthophthalic unsaturated polyester resin. The microfibrils are added either in the form of previously ground powder, or in the form of a pre-gel obtained by mixing 13% of dry cellulose microfibrils and 87% of styrene. The gels in styrene are obtained in the same way as the gels in xylene according to Example 1. The resins additivated with cellulose microfibrils are compared with the reference resin Cray Valley S21 120A alone and with the reference resin Cray Valley S21120A with 1% by weight of silica as thixotropic agent. The microfibrils gel is added to the resin by manual dispersion with a spatula. FIG. 6 shows the change in viscosity with the shear gradient: the contribution of shear thinning with 1% of modified cellulose microfibrils is comparable to that observed with 1% silica, but without thickening of the resin with a high shear gradient.
Exemple 4 (invention) : Application dans un mastic. La formule du mastic figure dans le tableau 8 suivant :Example 4 (invention): Application in a putty. The formula for the sealant is given in the following table 8:
Tableau 8 :Table 8:
Matières premières utilisées Références Fournisseurs Proportion massique Commerciales Résine polyéther silylé MS Polymer - S203H KANEKA 15,7 Résine polyéther silylé MS Polymer - S203H KANEKA 10,3 Plastifiant diisoundécyl phtalate Jayflex DIUP EXXONMOBIL 18,3 CHEMICAL Pigment TiÛ2 RL 90 TIONA 2,6 Carbonate de Calcium Carbital Cl lOS IMERYS 51 ,2 Additif thixotrope Microfibrilles de X cellulose modifiées Capteur d'eau Dynasylan VTMO DEGUSSA 1 ,0 (Vinyltriméthoxysilane) Total 100 + x Les microfibrilles de cellulose MCBM7 sont dispersées dans le plastifiant à froid par mélange manuel puis passage à l'Ultraturrax à 24000 rpm pendant 5 minutes. On mélange ensuite les polymères aux microfibrilles de cellulose préparées dans le plastifiant jusqu'à homogénéisation. On y ajoute ensuite l'agent déshydratant, les charges, le pigment. La vitesse d'agitation est portée à 4000 rpm pendant 2 heures. La température monte à 85°C sous l'effet du broyage des pigments. La reprise de viscosité est mesurée à l'aide d'un rhéomètre SR5000, à contrainte imposée. La géométrie utilisée est plan-plan avec un diamètre de 25 mm et avec une régulation de la température par un plan Peltier à 23°C. Une contrainte de cisaillement de 1500 Pa est appliquée à la formulation de revêtement pendant 15 secondes. La viscosité de la formulation est ensuite mesurée sous une contrainte constante de 100 Pa pendant 60 secondes, à 23°C (la contrainte simule la coulure du joint de mastic). La reprise de viscosité en fonction du temps des différents mastics est représentée en figure 7.
D'après la figure 7, la préparation de mastics ayant une résistance à la coulure (étalement) acceptable est donc possible en utilisant des microfibrilles de cellulose comme agent thixotrope. La préparation du mastic est alors très simplifiée car l'utilisation de microfibrilles de cellulose ne demande pas d'activation thermique.Raw materials used References Suppliers Mass proportion Commercial Silylated polyether resin MS Polymer - S203H KANEKA 15.7 Silylated polyether resin MS Polymer - S203H KANEKA 10.3 Diisoundecyl phthalate plasticizer Jayflex DIUP EXXONMOBIL 18.3 CHEMICAL Pigment TiÛ2 RL 90 TIONA 2.6 Carbonate Calcium Carbital Cl lOS IMERYS 51, 2 Thixotropic additive Modified X microfibrils Cellulose Dynasylan VTMO DEGUSSA 1, 0 (Vinyltrimethoxysilane) Total 100 + x The MCBM7 cellulose microfibrils are dispersed in the cold plasticizer by manual mixing then switching to the Ultraturrax at 24,000 rpm for 5 minutes. The polymers are then mixed with the cellulose microfibrils prepared in the plasticizer until homogenization. Then the dehydrating agent, the fillers and the pigment are added. The stirring speed is brought to 4000 rpm for 2 hours. The temperature rises to 85 ° C under the effect of the grinding of the pigments. The resumption of viscosity is measured using an SR5000 rheometer, with imposed stress. The geometry used is plane-plane with a diameter of 25 mm and with temperature regulation by a Peltier plane at 23 ° C. A shear stress of 1500 Pa is applied to the coating formulation for 15 seconds. The viscosity of the formulation is then measured under a constant stress of 100 Pa for 60 seconds, at 23 ° C. (the stress simulates the running of the sealant sealant). The recovery in viscosity as a function of time of the different sealants is shown in FIG. 7. According to FIG. 7, the preparation of sealants having an acceptable sag resistance (spreading) is therefore possible using cellulose microfibrils as thixotropic agent. The preparation of the putty is then very simplified because the use of cellulose microfibrils does not require thermal activation.
Contre -exemple 1 (comparatif) : On réalise une cellulose microcristalline ayant un facteur de forme 1/d < 20, en traitant les microfibrilles de cellulose issues du bois à un pH = 2 obtenu par ajustement avec de l'acide sulfurique 1M et on laisse réagir sous agitation pendant 1 heure à 80°C. Le dispersion est ensuite rincée jusqu'à pH neutre, puis on traite la cellulose microcristalline avec le composé Bl tel que déjà décrit. L'additif ainsi réalisé est testé dans une peinture époxy-amine suivant mode décrit de l'exemple 1 et comparé aux microfibrilles.Against example 1 (comparative): A microcrystalline cellulose having a form factor 1 / d <20 is produced, by treating the cellulose microfibrils obtained from wood at a pH = 2 obtained by adjustment with 1M sulfuric acid and left to react with stirring for 1 hour at 80 ° C. The dispersion is then rinsed until neutral pH, then the microcrystalline cellulose is treated with compound B1 as already described. The additive thus produced is tested in an epoxy-amine paint according to the method described in Example 1 and compared to the microfibrils.
Tableau 9 :Table 9:
On constate qu'il faut un ratio minimal 1/d pour obtenir un effet thixotropant notable We see that a minimum 1 / d ratio is required to obtain a noticeable thixotropic effect.
Figures : La figure 1 présente l'efficacité comparée des microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl et du diamide d'acide gras Crayvallac Ultra® de Cray Valley dans une peinture époxy-polyamine bi-composant, comme décrit dans l'exemple 1. Le
graphique représente la reprise de viscosité après une contrainte de 700 Pa, lue sous une contrainte de 1 Pa pendant 120 secondes.Figures: Figure 1 shows the comparative efficiency of MCBM1 beet cellulose microfibrils and Crayvallac Ultra ® fatty acid diamide from Cray Valley in a two-component epoxy-polyamine paint, as described in Example 1. The graph represents the recovery of viscosity after a constraint of 700 Pa, read under a constraint of 1 Pa for 120 seconds.
La figure 2 présente la viscosité de peintures époxy-polyamines bi-composants comme décrit dans l'exemple 1, en fonction de la concentration en microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl, après un précisaillement sous contrainte de 700 Pa, lue sous une contrainte de 1 Pa pendant 120 secondes.FIG. 2 shows the viscosity of two-component epoxy-polyamine paints as described in Example 1, as a function of the concentration of beet cellulose microfibrils MCBMl, after a stress-induced precision of 700 Pa, read under a stress of 1 Pa for 120 seconds.
La figure 3 présente la résistance à la coulure d'une peinture époxy-polyamine bi-composant exprimé en μm, en fonction de la concentration en microfibrilles de cellulose de betterave MCBM 1 , comme décrit dans l'exemple 1.FIG. 3 shows the resistance to sagging of a two-component epoxy-polyamine paint expressed in μm, as a function of the concentration of beet cellulose microfibrils MCBM 1, as described in Example 1.
La figure 4 présente l'efficacité comparée des microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl, d'eucalyptus MCBM9 et de pin (résineux) MCBMIO dans une peinture époxy-polyamine, comme décrit dans l'exemple 1. Le graphique représente la viscosité en fonction du taux de cisaillement appliqué.FIG. 4 presents the comparative efficiency of the microfibrils of beet cellulose MCBM1, of eucalyptus MCBM9 and of pine (resinous) MCBMIO in an epoxy-polyamine paint, as described in example 1. The graph represents the viscosity as a function applied shear rate.
La figure 5 présente l'efficacité des microfibrilles de cellulose de betterave MCBMl dans une peinture acrylique bi-composant, comme décrit dans l'exemple 2. Le graphique représente la viscosité en fonction du taux de cisaillement appliqué, pour différentes concentrations de microfibrilles de cellulose de betterave MCBM 1.FIG. 5 shows the efficiency of the beet cellulose microfibrils MCBM1 in a two-component acrylic paint, as described in example 2. The graph represents the viscosity as a function of the shear rate applied, for different concentrations of cellulose microfibrils beet MCBM 1.
La figure 6 présente l'efficacité comparée d'une résine polyester additivée avec des microfibrilles de cellulose et avec de la silice, comme décrit dans l'exemple 3. Le graphique représente la viscosité en fonction du taux de cisaillement appliqué.FIG. 6 shows the comparative efficiency of a polyester resin added with cellulose microfibrils and with silica, as described in Example 3. The graph represents the viscosity as a function of the shear rate applied.
La figure 7 présente l'efficacité des microfibrilles de cellulose de pin (résineux) MCBM7 dans un mastic à base de résine polyéther silané, comme décrit dans l'exemple 4. Le graphique représente la viscosité en fonction du temps après déstructuration.
FIG. 7 shows the efficiency of the MCBM7 pine (resinous) cellulose microfibrils in a mastic based on silane polyether resin, as described in Example 4. The graph represents the viscosity as a function of time after destructuring.