WO2007132097A2 - Enduit de jointoiement hydrophobe, son procede de fabrication et procede de realisation d'un ouvrage - Google Patents

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WO2007132097A2
WO2007132097A2 PCT/FR2007/000833 FR2007000833W WO2007132097A2 WO 2007132097 A2 WO2007132097 A2 WO 2007132097A2 FR 2007000833 W FR2007000833 W FR 2007000833W WO 2007132097 A2 WO2007132097 A2 WO 2007132097A2
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Jean-Michel Faure
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Lafarge Platres
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    • C04B40/06—Inhibiting the setting, e.g. mortars of the deferred action type containing water in breakable containers ; Inhibiting the action of active ingredients
    • C04B40/0641—Mechanical separation of ingredients, e.g. accelerator in breakable microcapsules
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    • C04B20/10—Coating or impregnating
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    • C04B28/145—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
    • C04B28/147—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form beta-hemihydrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
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    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00663—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filling material for cavities or the like
    • C04B2111/00672—Pointing or jointing materials

Definitions

  • the present invention relates to a hydrophobic jointing compound, in particular for gypsum board, in pulverulent form and in wet form, as well as to a method of manufacturing such a coating and to a method for producing a structure using a such coated.
  • These plates are generally made of a substantially plaster core, covered on each of its faces by a sheet serving both as reinforcement and facing and which can be made of cardboard or mineral fibers.
  • plasterboard is assembled with a first plaster. Then, obtaining a correct finish, in particular to hide the joints between plates, involves using a grouting compound. More specifically, a filler (also called capping) is applied first and there is a strip (usually paper), serving as a reinforcement, on the axis of each joint. In general the filler has a relatively low shrinkage, good bonding and good adhesion of the joint strip. The whole is covered with a layer of finishing plaster to finish the work so that it has a monolithic surface. The screws for fixing the drywall are also covered during the process.
  • a coating (drying or setting) that fulfills the functions of filling and finishing at the same time.
  • a coating is called "2-in-1".
  • a prime objective of a finishing job is to make the joints between plasterboards invisible or at least as inconspicuous as possible. This is why the grouting compound (more precisely the finish coat or the "2-in-1" coating) in the hardened form will preferably have dry surface characteristics (eg absorption of liquid and water). roughness) as close as possible to those of drywall (possibly pre-painted or pre-printed).
  • the cured coating will also have satisfactory properties for subsequent coating with paint or tapestry, that is to say, will have an aptitude for painting, without there being weakening of the surface.
  • a binder comprising vinyl polyacetates and acrylic acid esters in aqueous dispersion
  • a silicone derivative as hydrophobic agent 0.1 to 0.9% of a cellulosic derivative of methylhydroxyethylcellulose type; 0.1 to 0.6% of an attapulgite-type gliding agent;
  • silicate derivative 1 to 12% of another silicate derivative as a complementary slip agent; 0.1 to 5% of a polycarboxylic acid ammonium salt as a dispersant; 0.001 to 0.015% iron oxide as a pigment;
  • Patent application WO 2004/043874 discloses a setting coating comprising: 50 to 60% of calcium sulfate semi-hydrate; 5 to 15% of an organic binder in powder form; and - 0.05 to 0.2% of a water repellent.
  • hydrophobicity of the surface of a cured coating makes it possible to improve the properties of this surface with respect in particular to painting or stripping.
  • the presence of hydrophobic substances in the dry jointing compound, that is to say before mixing considerably harms the said mix in the case of a setting coating. Indeed, it is essential that the materials present in the mix have good wettability, so that the mixing and dispersion of these materials in contact with water are optimal.
  • Hydrophobic substances by definition, have a very poor wettability so that their presence in the coating results in a heterogeneous mixture with reduced performance, or, at the very least, makes the mixing more difficult.
  • the invention firstly relates to a grouting compound in powder form comprising microcapsules comprising: an envelope comprising a material reactive with water; and a heart comprising a hydrophobic agent.
  • the water-reactive material is water-soluble or is susceptible to swelling on contact with water.
  • the hydrophobic agent is chosen from fatty acids, waxes, oils, in particular silicone oils, and mixtures thereof.
  • the water-reactive material is selected from polyvinyl alcohol, cellulose, gelatin, albumin and mixtures thereof, and is preferably a complex between a polycation such as type A gelatin and a polyanion. such as gum arabic, alginate, carrageenan, carboxymethylcellulose or polyphosphate.
  • the water-reactive material comprises gelatin of type A and sodium hexametaphosphate, in a weight ratio of between 1: 1 and 40: 1, preferably between 1.5: 1 and 15: 1.
  • the microcapsules have a D90 of less than 200 micrometers.
  • the microcapsules contain a mass proportion of hydrophobic agent of between 5% and 95%, preferably between 50% and 80%, more preferably around 75%.
  • the microcapsules are present in a mass proportion of between 0.2 and 5%, preferably between 0.5 and 1.5%, more preferably about 1%.
  • the invention also relates to a method for preparing a grouting compound in pulverulent form, comprising: a microcapsule preparation step comprising: an envelope comprising a material that reacts with water, and a core comprising a hydrophobic agent by simple coacervation, complex coacervation or interfacial polycondensation; and a step of sequential or simultaneous mixing of inert filler, calcium sulphate in semi-hydrated form, organic binder, said microcapsules and optionally other additives.
  • the grouting compound in pulverulent form is as defined above.
  • the invention also relates to a wet grout obtained by mixing the grouting in powder form as defined above.
  • the invention also relates to a wet grouting compound obtained by mixing: a grouting coating in powder form, microcapsules as defined above, with water.
  • the mixing is carried out at a water / powder ratio of between 0.3 and 0.7, and preferably between about 0.35 and about 0, 6.
  • the wet grouting compound according to the invention is a setting coating and comprises, in mass proportions: from 0 to 50%, preferably from 10 to 40% of inert filler ; from 30 to 90%, preferably from 30 to 60%, and more preferably from 35 to 45%, of calcium sulphate in a semi-hydrated form; from 0 to 10%, preferably from 0 to 6% of organic binder; and optionally other additives, preferably from 0 to 5%.
  • the wet grouting compound is a drying coating and comprises, in mass proportions: from 40 to 85%, preferably from 50 to 70% of inert filler ; from 0.5 to 12%, preferably from 2 to 8% of organic binder; and optionally other additives, preferably from 0 to 5%.
  • the invention also relates to the use of microcapsules comprising: an envelope comprising a material reactive with water; and a core comprising a hydrophobic agent; in the preparation of a wet grout or in powder form.
  • the core of the microcapsules comprises silicone oil and the envelope of the microcapsules comprises gelatin of type A and sodium hexametaphosphate, and in which the microcapsules are prepared according to a method complex coacervation method comprising the following successive steps: dissolution of gelatin in water to form a gelatin solution; stirring the gelatin solution with silicone oil, preferably at a temperature between 40 and 50 ° C, to form an emulsion; stirred addition of sodium hexametaphosphate, then of acetic acid, to the emulsion until a pre-determined pH, preferably between 4 and 4.4 is reached;
  • the invention also relates to a method of producing a structure, comprising the juxtaposition of plasterboard having a preferably paper facing, possibly the laying of a strip, and the covering of the joint between the plates by means of a wet grouting compound according to the invention.
  • said method comprises the juxtaposition of the plasterboard, the filling of the spacing between the plates by means of a filler, the laying of a strip, the covering of the strip by means of the filler and then covering the filler with a finishing plaster, wherein the filler and / or the topcoat is a wet grout as defined above.
  • said method comprises the juxtaposition of the plasterboard, the laying of a self-adhesive glass grid strip, the covering of the strip by means of the filler, and then the covering of the filler with a finishing plaster, wherein the filling plaster and / or the finishing plaster is a wet plaster as defined above.
  • the wet grout is the filling plaster and the finishing plaster.
  • the present invention makes it possible to overcome the disadvantages of the state of the art, and more particularly provides a grouting compound which, in its cured form, has a hydrophobic surface, but whose mixing is performed as satisfactorily as for a conventional coating devoid of hydrophobic additive.
  • This is accomplished by incorporating, in the grouting compound preparation, microcapsules whose coating is hydrophilic and reactive with water and whose core comprises a hydrophobic agent.
  • the hydrophilic surface of the microcapsules allows an easy mixing of the coating and, on the other hand, the hydrophobic agent is released during contact with the water, because of the reaction of the envelope with the water.
  • the hardened grout obtained by virtue of the invention also has one or more of the following advantageous characteristics: low re-wettability and / or low permeability and / or water absorption; a drying time long enough to perform retouching without the risk of degrading the coating; a relatively low concentration of organic polymeric binder.
  • Figure 1 shows the result of a hardness test (see Example 4).
  • On the abscissa are the references of the samples (see example 3) and on the ordinate the hardness Persoz measured in number of oscillations.
  • the first bar (dark) of the histogram represents the case of the dry cured coating, and the second bar (clear) that of the moistened cured coating.
  • Figures 2a and 2b show the result of a wettability test (Example 5).
  • the abscissa shows the time in seconds, and the ordinate the volume of the drop of liquid.
  • the performances of different samples are represented.
  • Figure 3 shows the result of a water test (Example 6).
  • the abscissa shows the time in seconds, and the ordinate the mass of liquid absorbed, in mg. The performances of different samples are represented.
  • Figure 4 shows the result of a paint drying test (Example 7).
  • the sample references On the x-axis are the sample references and on the y-axis the time in minutes.
  • the first bar of the histogram black
  • the second bar white
  • microcapsules used in the invention comprise a core and an envelope.
  • the core / shell structure is stabilized by the simple effect of the electrostatic or hydrophilic / hydrophobic interactions and possibly by the crosslinking of the envelope.
  • microcapsule is also meant the center or the inner layer of the microcapsules.
  • envelope is also meant the coating, the outer layer, the protective film or the shell of the microcapsules.
  • the core comprises (or consists of) a hydrophobic agent in solid and / or liquid form, for example a fatty acid (linoleic acid, stearic acid ... and more particularly oleic acid), an oil, especially silicone, a wax or a mixture of these compounds.
  • a hydrophobic agent is a silicone oil of the siloxane or silane type, and in particular the polydimethylsiloxane, the hydrogen siloxane, the alkoxysilane or the aminosilane, for example the polydimethylsiloxane oil of the Tegiloxan® brand marketed by Goldschmidt.
  • the shell comprises (or consists of) hydrophilic, water-reactive material.
  • This material may be, for example, polyvinyl alcohol, cellulose or its derivatives (methylcellulose, cellulose acetate phthalate, etc.), gelatin, albumin or their mixtures.
  • the envelope is constituted by a complex between a polycation and a polyanion.
  • the polycation may be, for example, type A gelatin, and the polyanion may be chosen for example from gum arabic, alginates, carrageenan, carboxymethylcellulose and polyphosphates.
  • a particularly preferred example of a shell is that of the gelatin type A / sodium hexametaphosphate complex.
  • Type A gelatin is a gelatin extracted by acid treatment, which is characterized by a high isoelectric point, typically between 7 and 9.
  • water-reactive material it is meant that the material is capable of reacting in contact with water in order to release the hydrophobic agent located in the heart of the microcapsules, which constitutes the active ingredient.
  • the reaction in question may be a complete or partial dissolution of the envelope (the case of a completely or partially water-soluble material) but it may also consist of a swelling of the material such that pores, holes or cracks appear in the envelope, of sufficient size to allow the release, that is to say the release of the hydrophobic agent.
  • the kinetics of reaction with water leading to the release of the hydrophobic agent may be more or less rapid or prolonged. Preferably, it is adapted to the mixing time. It can in particular be rapid, and the release of the hydrophobic agent is almost immediate when the microcapsules are brought into contact with water.
  • microcapsules are more particularly advantageous in the context of their use in the manufacture of a jointing compound. Some desirable characteristics of microcapsules are therefore listed below.
  • the silicone oil which can be used as hydrophobic agent preferably has a low viscosity, which allows a sufficiently long paint drying time on the coating. For example, a viscosity of from about 50cP to about 350cP is satisfactory.
  • the gelatin that can be used as constituent of the envelope may have a greater or lesser consistency, that is to say an elasticity mechanical greater or less, as measured in degrees bloom.
  • the bloom is the maximum measured force (in grams) when penetrating a standard 1/2 inch diameter cylinder at a depth of 4 mm and with a speed of 1 mm / s in a 6.67% gel Mature for 18 hours at 10 ° C in a specific vial.
  • the gelatins usable in the context of the present invention may have a jelly force of between 50 and 300 bloom approximately.
  • the preferred range of mass concentration ratio between gelatin and hexametaphosphate is from 1: 1 to 40: 1, more preferably from 1.5: 1 to 15: 1.
  • a ratio in the range of 5: 1 to 10: 1 can be advantageously selected.
  • a possible crosslinking of the material of the envelope can have a favorable impact on the solidity of the microcapsules in the dry state while not causing the formation of aggregates.
  • the size of the microcapsules is preferably smaller than the size of the other particles (mineral or not) present in the grouting compound in powder form.
  • the microcapsules are characterized by a D90 of less than 200 microns.
  • the D90 is the 90th percentile of the size distribution (that is to say, diameter) of microcapsules, that is to say 90% of the microcapsules have a size smaller than the D90 and 10% have a size greater than D90.
  • the proportion by weight of the hydrophobic agent of the core within the microcapsules is preferably between 5 and 95%, more particularly between 50 and 80%. A value of about 75% is particularly advantageous.
  • an adaptation of this parameter which is related to the thickness of the envelope and to the amount of active ingredient available, and which can therefore have an impact on the dissolution of the microcapsules in an aqueous medium, can be adapted according to the needs.
  • finishing compound is meant more particularly a finishing plaster or a plaster 2 in 1.
  • in powder form is meant: powder, that is to say in dry form.
  • the grouting compound in pulverulent form according to the invention must be mixed with water prior to its use.
  • the mass proportion of microcapsules incorporated in said coating is advantageously between 0.2 and 5%, preferably between 0.5 and 1.5%. A value of about 1% is particularly suitable.
  • the grouting compound in pulverulent form according to the invention is prepared by mixing the various constituents (which will be detailed below), sequentially or simultaneously. According to a particular mode, the various constituents with the exception of the microcapsules are first mixed, then the microcapsules are added in fine.
  • the invention also covers the wet grout, obtained by mixing the previous grout with water.
  • a weight ratio water / powder that is to say water on grouting coating in powder form
  • This ratio can be modified as needed depending on the choice of constituents of the coating.
  • the wet grouting compound according to the invention is ready for use in a filling and / or finishing application.
  • the invention also covers the wet grouting compound which is obtained by mixing a conventional grouting compound (that is to say without microcapsules) with microcapsules on the one hand and water on the other hand , in particular so as to obtain the same ranges of mass proportions of the various constituents (powders, microcapsules, water) as above.
  • a wet grouting compound according to the invention may for example be identified by the presence in the coating of a hydrophobic agent as defined above and the material envelope as defined above, either in dissolved form or in the form of open coatings (empty shells).
  • the mixing of the grouting compound according to either of the above methods is essentially as easy and convenient as mixing a plaster without a hydrophobic agent, and is therefore well easier and more convenient than mixing the same coating that would be prepared with the same hydrophobic agent but in free form instead of the encapsulated form.
  • the grouting compound according to the invention may be setting or drying.
  • a setting coating the hardening of the plaster after mixing and application is carried out essentially by hydraulic setting of a hydraulic binder (plaster), while in the case of a drying plaster it is performs by evaporation of water.
  • a setting coating according to the invention typically comprises in mass proportions: from 0 to 50%, preferably from 10 to 40% of inert filler; from 30 to 90%, preferably from 30 to 60%, more preferably from 35 to 45% of calcium sulphate (gypsum) in semi-hydrated form; from 0 to 10%, preferably from 0 to 6% of organic binder; and optionally other additives, preferably from 0 to 5%, advantageously from 0 to 2%. Water is the rest of the composition.
  • a drying coating according to the invention typically comprises, in mass proportions: from 40 to 85%, preferably from 50 to 70% of inert filler; from 0.5 to 12%, preferably from 2 to 8% of organic binder; and optionally other additives, preferably from 0 to 5%, advantageously from 0 to 2%. Water is the rest of the composition.
  • the beta form of (CaSO 4 - 1/2 H 2 O) is preferred.
  • the alpha form can also be used.
  • the inert filler is advantageously chosen from calcium carbonate, kaolin, anhydrous or dihydrated calcium sulphate, magnesium carbonate, dolomite, silicas, silicates, aluminates and mixtures thereof. , or others.
  • the choice of calcium carbonate is preferred.
  • the organic binder is a binder conventional in the art of coatings, dispersible in aqueous phase.
  • binders By way of example of such binders, mention may be made of homopolymers of polyvinyl alcohol, homopolymers of polyvinyl acetates (plasticized or not), ethylene / vinyl acetate copolymers (EVA), plasticized or not, vinyl ethylene / versatate vinyl acetate / versatate, polyacrylic, vinyl acetate / acrylic copolymers, styrene / acrylic copolymers, styrene / butadiene, vinyl acetate terpolymers / vinyl versatates / vinyl maleates, vinyl acetate / vinyl versatate / acrylic vinyl acetate / vinyl ester of an acid (long chain) / acrylic acid ester terpolymer, acrylic terpolymers and mixtures thereof.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymers
  • binders co- or terpolymer vinyl acetate / vinyl copolymer and vinyl copolymer / styrene copolymer / acrylic.
  • An example of a preferred organic binder is EVA.
  • a lightening agent such as perlite, glass microbeads, polymer microspheres, and particularly expanded and non-water-repellent perlite.
  • One or more water-retenters which can be chosen from cellulose ethers, in particular methyl cellulose (MC), carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), ethylhydroxyethylcellulose (EHEC), methylhydroxypropylcellulose (MHPC) and methylhydroxyethylcellulose (MHEC).
  • cellulose ethers in particular methyl cellulose (MC), carboxymethyl cellulose (CMC), hydroxyethyl cellulose (HEC), ethylhydroxyethylcellulose (EHEC), methylhydroxypropylcellulose (MHPC) and methylhydroxyethylcellulose (MHEC).
  • MC methyl cellulose
  • CMC carboxymethyl cellulose
  • HEC hydroxyethyl cellulose
  • EHEC ethylhydroxyethylcellulose
  • MHPC methylhydroxypropylcellulose
  • MHEC methylhydroxyethylcellulose
  • modified cellulose ethers available on the market are often the aforementioned molecules with other wetting or thickening agents: they may very well be suitable for the invention.
  • we can use other water-retaining agents or viscosifiers such as starch ethers or agents which, in addition to their main function, have a sufficient water-retaining action, such as polyvinyl alcohol.
  • One or more thickeners which may be polyacrylamides, CMC, starch derivatives or clays such as attapulgite, sepiolite, montmorillonite and bentonite.
  • This workability agent can be a plasticizer, a wetting agent or a gliding agent.
  • fluidizing agent that is suitable for the invention, mention may be made of sulfonated polymers, preferably sulphonated melamine formaldehyde-based agents.
  • Suitable wetting agents for the invention include alkyl sulphates such as sodium lauryl sulphate, alkylaryl sulphonates or phosphate derivatives (deflocculants).
  • talc or mica. The latter, thanks to their lamellar morphologies, promote the sliding of the spatula during grouting and contribute to the decrease of shrinkage.
  • One or more dyes that can be chosen for example from titanium dioxide and optical brighteners are selected for example from titanium dioxide and optical brighteners.
  • One or more setting time setting additives which are set retarders or setting accelerators.
  • a pair of agents is added, one of which is an accelerator and the other a retarder.
  • the setting accelerators that may be suitable for the invention, mention may be made of sulphates.
  • the gypsum is used in the form of a pulverulent (milled) mixture of gypsum and starch, the gypsum still retaining the same accelerating power of setting the plaster thanks to the starch which coats it and preserves it from aging.
  • rendering the coating is rendered insensitive to external pollution of gypsum, especially those that may be present in the form of seed germs in the plasterer or applicator trough.
  • the setting retarding agent may also be a polymer-based composition comprising acrylic acid and acrylamide monomers. These agents are used in proportions that are variable according to the proportions of semi-hydrated plaster and accelerator.
  • the proportions of accelerator and retarder are adjusted so that the curing time is sufficiently short to allow completion of the joint in the day.
  • a pH modifying agent preferably to reach a pH of between 7 and about 9 after mixing.
  • a preferred composition of a grouting compound in pulverulent form according to the invention comprises, for example, from 0.2 to 0.4% of methylhydroxypropylcellulose type water retention agent, from 0 to 0.03% of polyacrylamide thickener, from 0.5 to 0.2% degraded protein retarder and 0.05 to 0.2% gypsum crystal / starch complex set accelerator.
  • the grouting compound according to the invention is not a coating based on cement, that is to say that it is substantially free of cement (or totally free of cement).
  • a substantially neutral pH is particularly advantageous to allow the subsequent application of wallpaper glue-like products to the plaster coating layer. grouting.
  • microcapsules used herein can be prepared by various methods known in the field of encapsulation.
  • a first possibility is that of simple coacervation, a process characterized by the desolvation of a single polymer under the effect of a lowering of temperature, the addition of a non-solvent (organic solvent miscible with water) , the addition of electrolytes (inorganic salts) or the addition of a second incompatible polymer.
  • the process is carried out in an aqueous medium since the coating polymer is hydrophilic. This method can be broken down into five steps:
  • the wall of the capsules is hardened by cooling. It can be stiffened by crosslinking the constituent macromolecules of the coacervate by adding an aldehyde.
  • a second possibility is that of complex coacervation, based on simultaneous partial desolvation of two colloids of opposite charges and their aggregation by physical or chemical modification of the medium.
  • the positive charges of the first polymer balance the negative charges of the second by changing the pH of the medium.
  • the electrostatic interactions of the two polyelectrolytes cause a phase separation and the appearance of mixed coacervates.
  • these coacervates then adsorb to the surface of the droplets of substance to be encapsulated and form a continuous film which can be stiffened thereafter.
  • a third possibility is that of interfacial polycondensation, a technique which relies on the in-situ formation of a polymer membrane by polycondensation reaction between two complementary monomers.
  • the reaction proceeds at the interface between the dispersed phase and the dispersant solution.
  • Each monomer is initially soluble in one phase of the biphasic system.
  • the morphology of the capsules varies (microcapsules or microspheres).
  • Polyamide membranes formed by reaction between acid chlorides and di amines are the most common.
  • the coating according to the invention can be used for the realization, using gypsum board, of many works such as partitions, wall cladding or ceilings, suspended or not.
  • the coating according to the invention is particularly suitable for the production of work by means of gypsum board with paper facing.
  • the realization of a structure by means of plasterboard generally comprises the juxtaposition of plasterboard, the filling of the spacing between the plates by means of a filler, the laying of a strip (generally made of paper ), covering the strip with the filler, and then covering the filler with a finishing filler.
  • the steps of filling the spacing between the plates by means of a filler and the laying of a strip can be replaced by the installation of a self-adhesive glass grid strip (without prior filling layer ).
  • the coating according to the invention may be the filling compound and / or the finishing coating.
  • the coating according to the invention is both the filling compound and the finishing coating (it is then a 2-in-1 coating).
  • the coating according to the invention is used in the same way.
  • Microcapsules are prepared by complex coacervation. Products:
  • Active Ingredient Goldschmidt Tegiloxan® Silicone Oil Coating Materials: Sodium Gelatin / Hexametaphosphate (Aldrich, Germany) Solvent: Water
  • a mechanical stirrer, a stirring rod with 4 blades, a waterbath and a heating plate and temperature probe are also used. Preliminary operations: each of the compounds is preheated to 45 ° C before use in the process. Beforehand, the gelatin is introduced into cold water to allow the extension of its chains.
  • the gelatin solution is stirred vigorously (around 1100 rpm) and the silicone oil is added thereto to form the emulsion. This is followed by samples taken under the microscope.
  • the emulsion is considered stable when all the droplets are of perfectly spherical shape and when pressure exerted on the slide causes deformation of the droplets followed by a return to their initial state.
  • the cooling is done in two stages. At first, the heating is turned off to allow the mixture to cool gradually to room temperature. Thereafter, the mixture was slowly brought to neighboring 1O 0 C. This temperature is at this temperature that the curing agent (aqueous solution
  • the mixture is kept at low temperature for about fifteen minutes before being gently warmed to room temperature.
  • glutaraldehyde which is optional, makes it possible to obtain microcapsules with a cross-linked envelope, which is therefore harder.
  • the crosslinking delays the kinetics of release of the hydrophobic agent in the water and improves the behavior of the microcapsules relative to the mechanical stresses during storage.
  • the viscosity of the paste is measured before the plaster is deposited on glass or plaster boards.
  • Two types of glass plates are used according to the analyzes that one wishes to carry out on the coatings.
  • thin plates 25 mm x 300 mm - thickness 3 mm
  • 2 mm of coating is deposited on their surface.
  • wider plates are used (100 mm x 150 mm) and the surface-deposited coating layer is 2 mm.
  • Table 2 below lists the various types of prepared coatings.
  • the numbers of the samples are given in the following examples, where these samples are submitted to several tests. When the number begins with the letter A, respectively by the letter B, it means that the grouting compound corresponds to formula A, respectively to formula B, of example 2.
  • Samples A14 and Bl are control samples which do not contain microcapsules or hydrophobic agents.
  • Sample AlO is a control which contains non-encapsulated hydrophobic agent at a rate of about 1% by weight of dry coating.
  • Sample B6 is a control which contains microcapsules without hydrophobic agent inside.
  • the samples A1 to A9, A20 and A21 are prepared with a glutaraldehyde crosslinking, and the other samples are not.
  • the hardness Persoz is determined by means of a pendulum which rests on a plasterboard
  • Coatex Rhéo 3000 acrylic thickener (Coatex France) 0.050 g
  • the synthetic liquid is a liquid developed to get as close as possible to the properties of the centrifuged paint supernatant. It allows to get closer to the real conditions of painting.
  • Example 3 The results of the tests for the samples described in Example 3 are shown in FIG. 1. It can be seen that the various cured coatings have similar and satisfactory hardnesses (compared with controls A14 and B1 without microcapsules). In the ideal case, the hardness of the coatings after wetting should be as close as possible to that of dry cured coatings.
  • the coating according to the invention retains good cohesion and has good resistance to mechanical stresses.
  • Example 5 Wettability test The test of wettability of coatings aims to reproduce as closely as possible the wetting phenomenon of the upper layer of coatings that occurs during the painting of the latter.
  • the wettability of the coatings must be as low as possible so as not to weaken or degrade the coating during a possible touch-up of paint. It must also be as close as possible to the characteristics of the drywall in order to ensure a homogeneous drying of the paint on the whole [drywall / plaster].
  • the wettability of the coatings is evaluated by means of a Digidrop device (contact angle measuring instrument, GBX France).
  • the analysis consists in depositing a drop of synthetic liquid (see example 4), of constant volume (4 ⁇ L) on the surface of a plasterboard and measuring the evolution of the penetration of the liquid in the coating. The measurement is made by determining the volume of liquid remaining on the surface of the coating, at each moment. For better reproducibility, each analysis is performed on two separate plates of the same coating. Three measurements are made per plate. The average results are shown in Figures 2a and 2b. It is found that the microcapsules incorporated in the grouting coating considerably improve the hydrophobicity properties. Figures 2a and 2b prove that the release of the active ingredient of the microcapsules takes place and shows that their effect is beneficial in the impermeability of the coating.
  • the coating A2 which contains 3% of polymer, has wetting properties very close to those of the 6% coating without microcapsules or the coating of the application WO 2004/043874 (coating rich in polymer, whose properties are similar to those of plasterboard).
  • Example 6 test of water recovery (or permeability)
  • This test makes it possible to determine the recovery of liquid by a coating hardened over time. It consists in depositing thin bars of plaster (7 mm ⁇ 7 mm ⁇ 20 mm) on the surface of the synthetic liquid of Example 4 and measuring, by means of a balance, the mass of liquid absorbed by coating (3S tensiometer, Surface Science Studies GBX, France). For better reproducibility, three measurements are made by coating and the average is calculated.
  • This test is similar to that of Example 5, but the amount of liquid in contact with the specimen is greater because the contact is permanent between the specimen and the liquid. The water recovery should be as low as possible so as not to weaken the internal layers of the plaster. The test results are shown in Figure 3.
  • microcapsules make it possible to limit the permeability of the coatings in a very important manner. Certain types of microcapsules even give the coatings absorption properties that are almost similar to those of the coating of the application WO 2004/043874. This is the case of coatings A19 and Al 5. These two coatings, like that of the application WO 2004/043874, have a low water recovery limit, marked by a plateau reached within a few seconds after immersion. . The figure also shows that the polymer content of the coatings influences their permeability. The control plaster A8 continues to absorb liquid after 3 minutes whereas the plaster Bl with 6% of polymer is stable from the first seconds. Good performances of the coatings A 15, Al 9 and A20 are noted.
  • Example 7 paint drying test
  • a coat of paint (FastoSatin, Tollens, France) of 300 ⁇ m is applied with a coater on a glass plate (25 * 300 mm - 3mm thickness) covered with grouting plaster (2 mm thick). The glass plate is then placed on the rails of a BK6 recorder (John Herring & Company, Canada).
  • the principle according to DIN53150 is as follows: a trailing needle slides at a constant speed (51 mm in 5 minutes) on the paint film, for a period of about thirty minutes. According to the state of drying of the paint, the trace left by the needle is transformed. This trace characterizes the behavior of the [paint / coating] system.
  • each of the estimated values for each step should be as close as possible to the drying properties of the paint on the drywall.
  • the drying time HP from which the deposit of a dust on the paint layer does not affect its final appearance and the complete drying time of the coatings should be as close as possible to those of the drywall.

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Abstract

L'invention concerne un enduit de jointoiement sous forme pulvérulente comprenant des microcapsules comprenant: - une enveloppe comprenant un matériau réactif avec l'eau; et un coer comprenant un agent hydrophobe. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel enduit et un procédé de réalisation d'un ouvrage utilisant un tel enduit.

Description

ENDUIT DE JOINTOIEMENT HYDROPHOBE. SON PROCEDE DE FABRICATION ET PROCEDE DE REALISATION D'UN OUVRAGE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un enduit de jointoiement hydrophobe, en particulier pour plaques de plâtre, sous forme pulvérulente et sous forme humide, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel enduit et qu'un procédé de réalisation d'un ouvrage utilisant un tel enduit.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE
II est bien connu d'utiliser des plaques de plâtre pour réaliser des cloisons, des habillages d'éléments verticaux ou inclinés ou pour réaliser des plafonds suspendus ou non.
Ces plaques sont généralement constituées d'une âme essentiellement en plâtre, recouverte sur chacune de ses faces par une feuille servant à la fois d'armature et de parement et qui peut être constituée de carton ou de fibres minérales.
De façon générale, on assemble des plaques de plâtre avec un premier enduit. Ensuite, l'obtention d'une finition correcte, afin en particulier de dissimuler les joints entre plaques, suppose d'utiliser un enduit de jointoiement. Plus précisément, un enduit de remplissage (aussi appelé de bouchage) est appliqué en premier lieu et on dispose une bande (en général de papier), servant de renfort, sur l'axe de chaque joint. En général l'enduit de remplissage présente un retrait relativement faible, un bon collage et une bonne adhérence de la bande à joint. L'ensemble est recouvert d'une couche d'enduit de finition pour finir l'ouvrage afin que celui-ci présente une surface monolithique. Les vis servant à fixer les plaques de plâtre sont également recouvertes au cours du procédé.
Alternativement, il est possible d'utiliser un enduit (de séchage ou à prise) qui remplit les fonctions de remplissage et de finition en même temps. Un tel enduit est dit « 2-en-l ». En outre, il est aussi possible d'utiliser un enduit à séchage livré en pot avec l'eau qui s'élimine par la suite ; un tel enduit est qualifié de « ready-mix ». Un objectif premier d'un travail de finition consiste à rendre les joints entre plaques de plâtre invisibles ou du moins aussi peu visibles que possible. C'est pourquoi l'enduit de jointoiement (plus précisément l'enduit de finition ou l'enduit « 2 en 1 ») sous forme durcie présentera de préférence des caractéristiques de surface à l'état sec (par exemple absorption de liquide et de rugosité) aussi proches que possible de celles des plaques de plâtre (éventuellement pré-peintes ou pré-imprimées). L'enduit durci présentera également des propriétés satisfaisantes vis-à-vis d'un revêtement ultérieur par de la peinture ou de la tapisserie, c'est-à-dire présentera une aptitude à la mise en peinture, sans qu'il y ait de fragilisation de la surface.
La demande de brevet EP 0777800 décrit un enduit à séchage comprenant :
50 à 85 % en poids de carbonate de calcium, granulométrie de 5 à 35 μm, en tant que charge minérale ;
2 à 12 % en poids d'un liant comportant des polyacétates de vinyle et des esters d'acide acrylique en dispersion aqueuse ;
0,5 à 3 % en poids d'un dérivé de silicone en tant qu'agent hydrophobe ; 0,1 à 0,9 % d'un dérivé cellulosique du type méthylhydroxyéthylcellulose ; - 0,1 à 0,6 % d'un agent glissant du type attapulgite ;
1 à 12 % d'un autre dérivé silicate, en tant qu'agent glissant complémentaire ; 0,1 à 5 % d'un sel d'ammonium d'acide polycarboxylique en tant que dispersant ; 0,001 à 0,015 % d'oxyde de fer, en tant que pigment ;
0,1 à 0,3 % d'une préparation de N-formoles et isothiazolinones, en tant que biocide ; - 0, 1 à 0,3 % d'un agent anti-moussant classique ;
- eau qsp lOO %.
La demande de brevet WO 2004/043874 décrit un enduit à prise comprenant : 50 à 60 % de sulfate de calcium semi-hydrate ; 5 à 15 % d'un liant organique sous forme de poudre ; et - 0,05 à 0,2 % d'un hydrofugeant.
On connaît donc des enduits de jointoiement contenant des substances hydrophobes.
L'hydrophobicité de la surface d'un enduit durci permet d'améliorer les propriétés de cette surface vis-à-vis notamment d'une mise en peinture ou d'un détapissage. Cependant, la présence de substances hydrophobes dans l'enduit de jointoiement sec, c'est-à-dire avant gâchage, nuit considérablement au dit gâchage dans le cas d'un enduit à prise. En effet, il est indispensable que les matériaux présents dans la gâchée présentent une bonne mouillabilité, afin que le mélange et la dispersion de ces matériaux au contact de l'eau soient optimaux. Les substances hydrophobes, par définition, ont une très mauvaise mouillabilité si bien que leur présence dans l'enduit a pour conséquence l'obtention d'un mélange hétérogène et aux performances amoindries, ou, à tout le moins, rend le gâchage plus difficile.
Il existe donc un réel besoin d'un enduit de jointoiement présentant sous sa forme durcie des propriétés améliorées vis-à-vis de la mise en peinture ou du tapissage et/ou des propriétés de surface notamment d'adhésion, par rapport à un enduit classique, étant de préférence utilisable à un pH sensiblement neutre, et ne présentant pas de difficultés de gâchage accrues par rapport à un enduit classique.
RESUME DE L'INVENTION L'invention concerne en premier lieu un enduit de jointoiement sous forme pulvérulente comprenant des microcapsules comprenant : une enveloppe comprenant un matériau réactif avec l'eau ; et - un cœur comprenant un agent hydrophobe. De préférence, le matériau réactif avec l'eau est hydrosoluble ou est susceptible de gonflement au contact de l'eau.
De préférence, l'agent hydrophobe est choisi parmi les acides gras, les cires, les huiles, en particulier les huiles silicone, et leurs mélanges.
De préférence, le matériau réactif avec l'eau est choisi parmi l'alcool polyvinylique, la cellulose, la gélatine, l'albumine et leurs mélanges, et est de préférence un complexe entre un polycation tel que la gélatine de type A et un polyanion tel que la gomme arabique, un alginate, le carraghénane, la carboxyméthylcellulose ou un polyphosphate.
De préférence, le matériau réactif avec l'eau comprend de la gélatine de type A et de l'hexamétaphosphate de sodium, dans un rapport massique compris entre 1 :1 et 40:1, de préférence entre 1,5: 1 et 15: 1.
De préférence, l'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'invention est tel que son gâchage avec de l'eau pure à un rapport eau/poudre=0,45 donne un enduit de jointoiement humide de pH compris entre 7 et environ 9.
Avantageusement, les microcapsules ont un D90 inférieur à 200 micromètres. Avantageusement, les microcapsules contiennent une proportion massique d'agent hydrophobe comprise entre 5 % et 95 %, de préférence entre 50 et 80 %, de manière plus particulièrement préférée d'environ 75 %.
Selon un mode de réalisation avantageux de cet enduit de jointoiement sous forme pulvérulente, les microcapsules sont présentes dans une proportion massique comprise entre 0,2 et 5 %, de préférence entre 0,5 et 1,5 %, de manière plus particulièrement préférée d'environ 1 %.
L'invention a également pour objet un procédé de préparation d'un enduit de jointoiement sous forme pulvérulente, comprenant : une étape de préparation de microcapsules comprenant : • une enveloppe comprenant un matériau réactif avec l'eau, et un cœur comprenant un agent hydrophobe, par coacervation simple, coacervation complexe ou polycondensation interfaciale ; et une étape de mélange séquentiel ou simultané de charge inerte, de sulfate de calcium sous forme semi-hydratée, de liant organique, des dites microcapsules et éventuellement d'autres additifs. Selon un mode de réalisation avantageux dudit procédé, l'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente est tel que défini ci-dessus.
L'invention a également pour objet un enduit de jointoiement humide obtenu par gâchage de l'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente tel que défini ci-dessus. L'invention a également pour objet un enduit de jointoiement humide obtenu par gâchage : d'un enduit de jointoiement sous forme pulvérulente, de microcapsules telles que définies ci-dessus, avec de l'eau. Selon un mode de réalisation préféré de l'enduit de jointoiement humide selon l'invention, le gâchage est effectué à un rapport eau/poudre compris entre 0,3 et 0,7, et de préférence entre environ 0,35 et environ 0,6.
Selon un mode de réalisation particulier de l'enduit de jointoiement humide selon l'invention, celui-ci est un enduit à prise et comprend, en proportions massiques : - de 0 à 50 %, de préférence de 10 à 40 % de charge inerte ; de 30 à 90 %, de préférence de 30 à 60 %, et plus préférablement de 35 à 45 %, de sulfate de calcium sous forme semi-hydratée ; de 0 à 10 %, de préférence de 0 à 6 % de liant organique ; et éventuellement d'autres additifs, de préférence de 0 à 5 %. Selon un mode de réalisation particulier alternatif de l'enduit de jointoiement humide selon l'invention, celui-ci est un enduit à séchage et comprend, en proportions massiques : de 40 à 85 %, de préférence de 50 à 70 % de charge inerte ; de 0,5 à 12 %, de préférence de 2 à 8 % de liant organique ; et éventuellement d'autres additifs, de préférence de 0 à 5 %. L'invention a également pour objet l'utilisation de microcapsules comprenant : une enveloppe comprenant un matériau réactif avec l'eau ; et un cœur comprenant un agent hydrophobe ; dans la préparation d'un enduit de jointoiement humide ou sous forme pulvérulente.
Avantageusement, dans le cadre de cette utilisation, le cœur des microcapsules comprend de l'huile silicone et l'enveloppe des microcapsules comprend de la gélatine de type A et de l'hexamétaphosphate de sodium, et dans laquelle les microcapsules sont préparées selon un procédé de coacervation complexe comprenant les étapes successives suivantes : dissolution de gélatine dans de l'eau, pour former une solution de gélatine ; - mélange sous agitation de la solution de gélatine avec de l'huile silicone, de préférence à une température comprise entre 40 et 50°C, pour former une émulsion ; ajout sous agitation d'hexamétaphosphate de sodium, puis d'acide acétique, à Fémulsion, jusqu'à atteindre un pH pré-déterminé, compris de préférence entre 4 et 4,4 ;
- refroidissement jusqu'à une température pré-déterminée, comprise de préférence entre 8 et 12°C ; éventuellement, ajout de glutaraldéhyde ; réchauffement jusqu'à température ambiante ; récupération des microcapsules par filtration, lavage et séchage. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un ouvrage, comprenant la juxtaposition de plaques de plâtre présentant un parement de préférence en papier, éventuellement la pose d'une bande, et le recouvrement du joint entre les plaques au moyen d'un enduit de jointoiement humide selon l'invention.
Avantageusement, ledit procédé comprend la juxtaposition des plaques de plâtre, le remplissage de l'espacement entre les plaques au moyen d'un enduit de remplissage, la pose d'une bande, le recouvrement de la bande au moyen de l'enduit de remplissage, puis le recouvrement de l'enduit de remplissage avec un enduit de finition, dans lequel l'enduit de remplissage et/ou l'enduit de finition est un enduit de jointoiement humide tel que défini ci- dessus.
Avantageusement, ledit procédé comprend la juxtaposition des plaques de plâtre, la pose d'une bande de grille de verre auto-collante, le recouvrement de la bande au moyen de l'enduit de remplissage, puis le recouvrement de l'enduit de remplissage avec un enduit de finition, dans lequel l'enduit de remplissage et/ou l'enduit de finition est un enduit de jointoiement humide tel que défini ci-dessus.
Selon un mode de réalisation avantageux, l'enduit de jointoiement humide est l'enduit de remplissage et l'enduit de finition.
La présente invention permet de surmonter les inconvénients de l'état de la technique, et fournit plus particulièrement un enduit de jointoiement qui, sous sa forme durcie, présente une surface hydrophobe, mais dont le gâchage s'effectue de manière aussi satisfaisante que pour un enduit classique dépourvu d'additif hydrophobe. Ceci est accompli grâce à l'incorporation, dans la préparation d'enduit de jointoiement, de microcapsules dont l'enrobage est hydrophile et réactif à l'eau et dont le cœur comprend un agent hydrophobe. D'une part, la surface hydrophile des microcapsules permet un gâchage aisé de l'enduit et d'autre part, l'agent hydrophobe est libéré lors du contact avec l'eau, du fait de la réaction de l'enveloppe avec l'eau. L'enduit de jointoiement durci obtenu grâce à l'invention présente également une ou plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes : une faible re-mouillabilité et/ou une faible perméabilité et/ou reprise en eau ; un temps de séchage suffisamment long permettant d'effectuer des retouches sans risquer de dégrader l'enduit ; - une relativement faible concentration en liant polymérique organique.
BREVE DESCRPTION DES FIGURES
La figure 1 représente le résultat d'un test de dureté (voir exemple 4). En abscisse figurent les références des échantillons (voir exemple 3) et en ordonnée la dureté Persoz mesurée en nombre d'oscillations. Pour chaque échantillon, la première barre (sombre) de l'histogramme représente le cas de l'enduit durci sec, et la deuxième barre (claire) celui de l'enduit durci humidifié.
Les figures 2a et 2b représentent le résultat d'un test de mouillabilité (exemple 5). En abscisse figure le temps en secondes, et en ordonnée le volume de la goutte de liquide. Les performances de différents échantillons (indiqués sur les figures) sont représentées.
La figure 3 représente le résultat d'un test de reprise en eau (exemple 6). En abscisse figure le temps en secondes, et en ordonnée la masse de liquide absorbé, en mg. Les performances de différents échantillons sont représentées.
La figure 4 représente le résultat d'un test de séchage de peinture (exemple 7). En abscisse figurent les références des échantillons et en ordonnée le temps en minutes. Pour chaque échantillon, la première barre de l'histogramme (noire) représente le temps de séchage hors poussière, la deuxième barre (blanche) le temps de séchage à cœur et la troisième barre
(grise) le temps de séchage complet.
DESCRPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION
L'invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.
Microcapsules
Les microcapsules utilisées dans l'invention comportent un cœur et une enveloppe.
De préférence il n'y a pas de liaison chimique covalente entre les molécules du cœur et celles de l'enveloppe. De préférence, la structure cœur / enveloppe est stabilisée par le simple effet des interactions électrostatiques ou hydrophiles / hydrophobes et éventuellement par la réticulation de l'enveloppe.
Par « cœur » on entend également le centre ou la couche interne des microcapsules. Par « enveloppe » on entend également l'enrobage, la couche externe, le film protecteur ou la coquille des microcapsules.
Le cœur comprend (ou est constitué par) un agent hydrophobe sous forme solide et / ou liquide, par exemple un acide gras (acide linoléique, acide stéarique... et plus particulièrement acide oléique), une huile, notamment silicone, une cire ou un mélange de ces composés. Un exemple d'agent hydrophobe préféré est une huile silicone de type siloxane ou silane, et notamment le polydiméthylsiloxane, l'hydrogénosiloxane, l'alkoxysilane ou l'aminosilane, par exemple l'huile de type polydiméthylsiloxane de marque Tegiloxan® commercialisée par Goldschmidt.
L'enveloppe comprend (ou est constituée par) un matériau réactif avec l'eau, hydrophile. Ce matériau peut être par exemple l'alcool polyvinylique, la cellulose ou ses dérivées (méthylcellulose, acétophtalate de cellulose...), la gélatine, l'albumine ou leurs mélanges. De manière préférée, l'enveloppe est constituée par un complexe entre un polycation et un polyanion. Le polycation peut être par exemple la gélatine de type A, et le polyanion peut être choisi par exemple parmi la gomme arabique, les alginates, le carraghénane, la carboxyméthylcellulose et les polyphosphates. Un exemple particulièrement préféré d'enveloppe est celui du complexe gélatine de type A / hexamétaphosphate de sodium. Une gélatine de type A est une gélatine extraite par traitement acide, qui est caractérisée par un point isoélectrique élevé, typiquement compris entre 7 et 9.
D'autres couches et / ou composants peuvent éventuellement être présents. Par « matériau réactif avec l'eau », on entend que le matériau est susceptible de réagir au contact de l'eau afin de libérer l'agent hydrophobe situé au cœur des microcapsules, qui constitue le principe actif. La réaction dont il est question peut être une dissolution complète ou partielle de l'enveloppe (cas d'un matériau complètement ou partiellement hydrosoluble) mais elle peut également consister en un gonflement du matériau tel que des pores, trous ou fissures apparaissent dans l'enveloppe, de taille suffisante pour permettre la libération, c'est-à- dire le largage de l'agent hydrophobe. La cinétique de réaction avec l'eau conduisant à la libération de l'agent hydrophobe peut être plus ou moins rapide ou prolongée. De préférence, elle est adaptée au temps de gâchage. Elle peut notamment être rapide, et la libération de l'agent hydrophobe est quasi-immédiate lorsque les microcapsules sont mises au contact de l'eau.
Certains types de microcapsules s'avèrent plus particulièrement avantageux dans le cadre de leur utilisation dans la fabrication d'un enduit de jointoiement. Quelques caractéristiques souhaitables des microcapsules sont donc énumérées ci-dessous.
L'huile silicone pouvant être utilisée en tant qu'agent hydrophobe présente de préférence une faible viscosité, ce qui permet un temps de séchage de la peinture sur l'enduit suffisamment long. Par exemple, une viscosité comprise entre environ 50 cP et environ 350 cP est satisfaisante.
La gélatine pouvant être utilisée en tant que constituant de l'enveloppe peut présenter une consistance plus ou moins grande, c'est-à-dire une élasticité mécanique plus ou moins grande, telle que mesurée en degrés bloom. Le bloom est la force maximale mesurée (en grammes) lors de la pénétration d'un cylindre normalisé de 1/2 pouce de diamètre à une profondeur de 4 mm et avec une vitesse de 1 mm/s dans un gel à 6,67 % mature pendant 18 heures à 10°C dans un flacon spécifique. Les gélatines utilisables dans le cadre de la présence invention peuvent avoir une force de gelée comprise entre 50 et 300 bloom environ. Dans le cas d'une enveloppe constituée de gélatine et d'hexamétaphosphate, la gamme préférée du rapport de concentration massique entre la gélatine et l'hexamétaphosphate est de 1 :1 à 40:1, plus particulièrement de 1,5:1 à 15:1. Un rapport de l'ordre de 5:1 à 10:1 peut être choisi de manière avantageuse.
Une éventuelle réticulation du matériau de l'enveloppe peut avoir un impact favorable sur la solidité des microcapsules à l'état sec tout en n'entraînant pas de formation d'agrégats. La taille des microcapsules est de préférence inférieure à la taille des autres particules (minérales ou non) présentes dans l'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente. Ainsi, il est préférable que les microcapsules soient caractérisées par un D90 inférieur à 200 micromètres. Le D90 correspond au 90eme centile de la distribution de taille (c'est-à-dire de diamètre) des microcapsules, c'est-à-dire que 90 % des microcapsules ont une taille inférieure au D90 et 10 % ont une taille supérieure au D90.
La proportion massique de l'agent hydrophobe du cœur au sein des microcapsules est de préférence comprise entre 5 et 95 %, plus particulièrement entre 50 et 80 %. Une valeur d'environ 75 % est en particulier avantageuse. Toutefois, une adaptation de ce paramètre, qui est lié à l'épaisseur de l'enveloppe et à la quantité de principe actif disponible, et qui peut donc avoir une incidence sur la dissolution des microcapsules en milieu aqueux, peut être adapté en fonction des besoins.
Enduit de jointoiement selon l'invention
Par « enduit de jointoiement » on entend plus particulièrement un enduit de finition ou un enduit 2 en 1. Par « sous forme pulvérulente » on entend : en poudre, c'est-à-dire sous forme sèche. Ainsi, l'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'invention doit être gâché avec de l'eau préalablement à son utilisation.
La proportion massique de microcapsules incorporée dans ledit enduit est avantageusement comprise entre 0,2 et 5 %, de préférence entre 0,5 et 1,5 %. Une valeur de 1 % environ est notamment convenable.
L'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'invention est préparé par mélange des divers constituants (qui seront détaillés ci-dessous), séquentiellement ou simultanément. Selon un mode particulier, les divers constituants à l'exception des microcapsules sont d'abord mélangés, puis les microcapsules sont ajoutées in fine.
L'invention couvre également l'enduit de jointoiement humide, obtenu par gâchage de l'enduit de jointoiement précédent avec de l'eau. Un rapport massique eau/poudre (c'est-à-dire eau sur enduit de jointoiement sous forme pulvérulente) compris entre 0,3 et 0,7 est préféré, et plus particulièrement un rapport entre environ 0,35 et environ 0,6. Ce rapport peut être modifié au besoin selon le choix des constituants de l'enduit. L'enduit de jointoiement humide selon l'invention est prêt à être utilisé dans une application de remplissage et / ou finition. L'invention couvre également l'enduit de jointoiement humide qui est obtenu par gâchage d'un enduit de jointoiement classique (c'est-à-dire sans microcapsules) avec des microcapsules d'une part et de l'eau d'autre part, en particulier de manière à obtenir les mêmes gammes de proportions massiques des divers constituants (poudres, microcapsules, eau) que ci-dessus. Quel que soit le mode d'obtention d'un enduit de jointoiement humide selon l'invention, celui-ci peut être par exemple identifié par la présence dans l'enduit d'un agent hydrophobe tel que défini ci-dessus ainsi que du matériau d'enveloppe tel que défini ci- dessus, soit sous forme dissoute, soit sous forme d'enrobages ouverts (coquilles vides).
Il est notable que le gâchage de l'enduit de jointoiement selon l'une ou l'autre des méthodes ci-dessus est essentiellement aussi aisé et pratique que le gâchage d'un enduit dépourvu d'agent d'hydrophobe, et est donc bien plus aisé et pratique que le gâchage d'un même enduit qui serait préparé avec le même agent hydrophobe mais sous forme libre au lieu de la forme encapsulée.
L'enduit de jointoiement selon l'invention peut être à prise ou à séchage. Dans le cas d'un enduit à prise, le durcissement de l'enduit après gâchage et application s'effectue essentiellement par prise hydraulique d'un liant hydraulique (plâtre), tandis que dans le cas d'un enduit à séchage il s'effectue par évaporation de l'eau.
Un enduit à prise selon l'invention comprend typiquement en proportions massiques : de 0 à 50 %, de préférence de 10 à 40 % de charge inerte ; - de 30 à 90 %, de préférence de 30 à 60 %, plus préférablement de 35 à 45 % de sulfate de calcium (gypse) sous forme semi-hydratée ; de 0 à 10 %, de préférence de 0 à 6 % de liant organique ; et éventuellement d'autres additifs, de préférence de 0 à 5 %, avantageusement 0 à 2 %. L'eau constitue le reste de la composition. Un enduit à séchage selon l'invention comprend typiquement, en proportions massiques : de 40 à 85 %, de préférence de 50 à 70 % de charge inerte ; de 0,5 à 12 %, de préférence de 2 à 8 % de liant organique ; et éventuellement d'autres additifs, de préférence de 0 à 5 %, avantageusement 0 à 2 %. L'eau constitue le reste de la composition.
La forme bêta du (CaSO4- 1/2 H2O) est préférée. La forme alpha peut aussi être utilisée.
La charge inerte, ou « fïller », est avantageusement choisie parmi le carbonate de calcium, le kaolin, le sulfate de calcium anhydre ou di-hydraté, le carbonate de magnésium, la dolomie, les silices, les silicates, les aluminates et leurs mélanges, ou autres. Le choix du carbonate de calcium est préféré. Le liant organique est un liant classique dans l'art des enduits, dispersable en phase aqueuse. A titre d'exemple de tels liants, on peut mentionner les homopolymères d'alcool polyvinylique, les homopolymères acétates de polyvinyle (plastifiés ou non), les copolymères éthylène/acétate de vinyle (EVA), plastifiés ou non, éthylène/versatate de vinyle, acétate de vinyle/versatate de vinyle, polyacryliques, copolymères acétate de vinyle/acryliques, copolymères styrèniques/acryliques, styrène/butadiène, les terpolymères acétate de vinyle/versatates de vinyle /maléates de vinyle, acétate de vinyle/versatate de vinyle/acryliques, terpolymère vinyl acétate/vinyl ester d'un acide (à chaîne longue)/ester d'acide acrylique, les terpolymères acryliques et leurs mélanges. On pourra ainsi utiliser des combinaisons de liants : co- ou terpolymère acétate de vinyle/copolymère vinylique et copolymère vinylique/copolymère styrènique/acrylique. Un exemple de liant organique préféré est l'EVA.
Les « autres additifs » susmentionnés peuvent être notamment les composés suivants : Un agent allégeant, comme par exemple la perlite, les microbilles de verre, les microsphères de polymères, et particulièrement la perlite expansée et non hydrofugée.
Un ou plusieurs rétenteurs d'eau, que l'on peut choisir parmi les éthers de cellulose, en particulier, la méthyl-cellulose (MC), la carboxyméthyl-cellulose (CMC), l'hydroxyéthyl-cellulose (HEC), l'éthylhydroxyéthyl-cellulose (EHEC), la méthylhydroxypropyl-cellulose (MHPC) et la méthylhydroxyéthyl-cellulose (MHEC). Ces rétenteurs d'eau peuvent avoir une action viscosifiante et donc influer positivement sur la qualité de la pâte. Eventuellement, les éthers de cellulose peuvent être substitués partiellement ou encore accompagnés de dérivés de polycarbohydrates d'origine naturelle participant à la rhéologie de la pâte tels que les galactomananes, les polysaccharides, le xanthane, les dérivés du guar, etc. Les éthers de cellulose dits "modifiés" disponibles dans le commerce sont souvent des molécules précitées avec d'autres agents mouillants ou épaississants : ils peuvent tout à fait convenir à l'invention. Cependant, on peut utiliser d'autres agents rétenteurs d'eau ou viscosifiants tels que les éthers d'amidon ou des agents qui, en plus de leur fonction principale, présentent une action rétentrice d'eau suffisante, tels que l'alcool polyvinylique. Un ou plusieurs épaississants qui peuvent être des polyacrylamides, de la CMC, des dérivés d'amidon ou des argiles telles que Fattapulgite, la sépiolite, la montmorillonite et la bentonite.
Un ou plusieurs agents de travaillabilité. Cet agent de travaillabilité peut être un fluidifiant, un agent mouillant ou un agent de glisse. Comme agent fluidifiant convenant à l'invention, on peut citer les polymères sulfonés, de préférence des agents à base de mélamine formaldéhyde sulfonée. Comme agent mouillant convenant à l'invention, on peut citer les sulfates d'alkyle tels que le laurylsulfate de sodium, les sulfonates d'alkylaryle ou les dérivés phosphatés (défloculants). Comme agent de glisse convenant à l'invention, on peut citer le talc, ou le mica. Ces derniers, grâce à leurs morphologies lamellaires, favorisent la glisse de la spatule lors du jointoiement et contribuent à la diminution du retrait.
Un ou plusieurs colorants que l'on peut choisir par exemple parmi le dioxyde de titane et les azurants optiques.
Un ou des additifs pour le réglage du temps de prise qui sont des retardateurs de prise ou des accélérateurs de prise. Généralement, on ajoute un couple d'agents, dont l'un est accélérateur et l'autre retardateur. Parmi les accélérateurs de prise pouvant convenir à l'invention, on peut citer les sulfates. De préférence, on utilise le gypse sous la forme d'un mélange pulvérulent (broyé) de gypse et d'amidon, le gypse conservant toujours le même pouvoir d'accélération de la prise du plâtre grâce à l'amidon qui l'enrobe et le préserve du vieillissement. Ainsi on rend la prise de l'enduit insensible aux pollutions extérieures de gypse, notamment celles qui peuvent être présentes sous la forme de germes de prise dans l'auge du plâtrier ou de l'applicateur. Parmi les agents retardateurs de prise, on peut citer les agents à la kératine dégradée par hydrolyse, les acides hydroxycarboxyliques tels que l'acide tartrique et l'acide citrique, les sels de ces acides et le monophosphate de calcium. L'agent retardateur de prise peut également être une composition à base de polymère comprenant des monomères acide acrylique et acrylamide. Ces agents sont mis en œuvre dans des proportions qui sont variables selon les proportions de plâtre semi-hydraté et d'accélérateur. Avantageusement, les proportions d'accélérateur et de retardateur sont ajustées de telle sorte que le temps de durcissement soit suffisamment court pour permettre l'achèvement du joint dans la journée. Un agent de modification du pH, de préférence pour atteindre un pH compris entre 7 et environ 9 après gâchage.
Plusieurs additifs de chacune de ces catégories peuvent être combinés. Une composition préférée d'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'invention comprend par exemple de 0,2 à 0,4 % de rétenteur d'eau de type méthylhydroxypropylcellulose, de 0 à 0,03 % d'épaississant polyacrylamide, de 0,05 à 0,2 % de retardateur de prise de type protéines dégradées et de 0,05 à 0,2 % d'accélérateur de prise de type complexe de cristaux de gypse / amidon.
De préférence l'enduit de jointoiement selon l'invention n'est pas un enduit à base de ciment, c'est à dire qu'il est sensiblement dépourvu de ciment (ou totalement dépourvu de ciment). De préférence également, l'enduit de jointoiement selon l'invention est de pH essentiellement neutre, ce qui signifie que lors de son gâchage dans de l'eau pure à un rapport eau/poudre=0,45, le pH de l'enduit de jointoiement humide (ou pâte ou mortier) obtenu est de préférence compris entre environ 7 et environ 9. Un pH sensiblement neutre est avantageux en particulier pour permettre l'application ultérieure de produits du type colle de papier peint sur la couche d'enduit de jointoiement.
Préparation des microcapsules
Les microcapsules utilisées ici peuvent être préparées par divers procédés connus dans le domaine de l'encapsulation.
Une première possibilité est celle de la coacervation simple, procédé caractérisé par la désolvatation d'un seul polymère sous l'effet d'un abaissement de température, de l'addition d'un non-solvant (solvant organique miscible à l'eau), de l'addition d'électrolytes (sels inorganiques) ou de l'addition d'un deuxième polymère incompatible. Le procédé se déroule en milieu aqueux vu que le polymère enrobant est hydrophile. Cette méthode peut se décomposer en cinq étapes :
1) Dispersion de la substance à encapsuler (solide ou liquide). Le produit à encapsuler est dispersé dans une solution aqueuse de polymère dissout (solution colloïdale). 2) Désolvatation du milieu et déclenchement de la coacervation. Lorsque la solution est soumise à des changements de composition (non-solvant, électrolyte ou solide insoluble en phase aqueuse) ou de température, les forces d'attraction du colloïde deviennent plus fortes que celles qui les lient au solvant et une nouvelle phase apparaît, constituée par des gouttelettes riches en substances macromoléculaires appelées « coacervats ».
3) Adsorption des coacervats et formation d'un film continu. Les coacervats se regroupent et se fixent par adsorption à la surface de la matière active. L'accumulation des gouttelettes de coacervat autour du principe actif crée un enrobage continu qui le protège.
4) Durcissement de l'enveloppe. La paroi des capsules est durcie par refroidissement. Elle peut être rigidifiée par réticulation des macromolécules constitutives du coacervat, par ajout d'un aldéhyde.
Une deuxième possibilité est celle de la coacervation complexe, basée sur la désolvatation partielle simultanée de deux colloïdes de charges opposées et leur agrégation par modification physique ou chimique du milieu. Les charges positives du premier polymère équilibrent les charges négatives du second par modification de pH du milieu. Les interactions électrostatiques des deux polyélectrolytes provoquent une séparation de phase et l'apparition de coacervats mixtes. Comme pour la coacervation simple ces coacervats s'adsorbent alors à la surface des gouttelettes de substance à encapsuler et forment un film continu qui peut être rigidifié par la suite.
Une troisième possibilité est celle de la polycondensation interfaciale, technique qui repose sur la formation in-situ d'une membrane de polymère par réaction de polycondensation entre deux monomères complémentaires. La réaction se déroule à l'interface entre la phase dispersée et la solution dispersante. Chaque monomère est initialement soluble dans une des phases du système biphasique. Suivant la solubilité de l'oligomère formé dans les gouttelettes de Fémulsion, la morphologie des capsules varie (microcapsules ou microsphères). Les membranes de polyamide formées par réaction entre des chlorures d'acide et des di aminés sont les plus courantes.
Les procédés de coacervation, et particulièrement de coacervation complexe, sont préférés dans le cadre de la présente invention, en raison d'une plus grande facilité de mise en œuvre y compris à l'échelle industrielle et d'un meilleur rendement de production. On se reportera à l'exemple 1 ci-dessous pour une illustration d'un procédé préféré de préparation de microcapsules. D'autres procédés possibles pourront être par exemple adaptés à partir des références bibliographiques suivantes :
- brevets ou demandes de brevet US 4777089, US 3549555, US 4908203,
FR 21 17094, EP 0376385, FR 1568500, EP 0126583 et FR 1524629 ; - T.Lenk, C. Thies : Complex coacervation of acid-precursor gelatin with a polyphosphate. Dans : Coulombic interactions in macromolecular Systems, publié par A. Eisenberg and F. E. Bailey, 302ACS symposium séries (Washington DC : American Chemical Society), 1986, 240-250 ;
A. Ribeiro, P. Arnaud, S. Frazao, F. Venancio, J. C. Chaumeil : Development of vegetable extracts by microencapsulation. J. Microencapsulation, 1997, vol. 14,
No. 6, 735-742 ; J. Richard, J.P. Benoît : Microencapsulation. Les techniques de l'ingénieur - J 2 210.
Procédé de construction selon l'invention L'enduit selon l'invention peut être utilisé pour la réalisation, à l'aide de plaques de plâtre, de nombreux ouvrages tels que des cloisons, des habillages muraux ou des plafonds, suspendus ou non. L'enduit selon l'invention convient en particulier à la réalisation d'ouvrage au moyen de plaques de plâtre à parement en papier.
La réalisation d'un ouvrage au moyen de plaques de plâtre comprend généralement Ia juxtaposition de plaques de plâtre, le remplissage de l'espacement entre les plaques au moyen d'un enduit de remplissage, la pose d'une bande (en général en papier), le recouvrement de la bande au moyen de l'enduit de remplissage, puis le recouvrement de l'enduit de remplissage avec un enduit de finition. Alternativement les étapes de remplissage de l'espacement entre les plaques au moyen d'un enduit de remplissage et la pose d'une bande peuvent être remplacées par la pose d'une bande de grille de verre auto-collante (sans couche préalable de remplissage).
L'enduit selon l'invention peut être l'enduit de remplissage et/ou l'enduit de finition. De préférence l'enduit selon l'invention est à la fois l'enduit de remplissage et l'enduit de finition (il s'agit alors d'un enduit 2-en-l). Pour la réalisation des joints pour les bords amincis, on utilisera en général une bande de papier ou autre, classiquement utilisée, avec couche préalable de remplissage. Pour la réalisation de joints sur plaques à bords ronds, donc sans bande, l'enduit s'utilise de la même façon.
EXEMPLES
Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
Exemple 1 : préparation de microcapsules
Des microcapsules sont préparées par coacervation complexe. Produits :
Matière active : Huile siliconée Tegiloxan® de Goldschmidt Matières d'enrobage : Gélatine / Hexamétaphosphate de sodium (Aldrich, Allemagne) Solvant : Eau
Acide utilisé : acide acétique (Prolabo, France) Les quantités d'huile siliconée, de gélatine et d'hexamétaphosphate varient selon les expériences. Matériel : la totalité des essais ont été réalisés dans des béchers de 250 ou 600 mL.
Dans le cas d'une transposition à plus grande échelle, on utilise un réacteur double enveloppe.
On utilise également un agitateur mécanique, une tige d'agitation à 4 pâles, un bain-marie et une plaque chauffante et sonde de température. Opérations préliminaires : chacun des composés est préchauffé à 45°C avant son utilisation dans le procédé. Au préalable, la gélatine est introduite dans de l'eau froide afin de permettre l'extension de ses chaînes.
Formation de l'émulsion : lorsque chacun des composés a atteint son équilibre de température, la solution de gélatine est agitée vigoureusement (autour de 1100 trs/min) et l'huile de silicone y est ajoutée pour former l'émulsion. Celle-ci est suivie par des prélèvements visualisés au microscope. L'émulsion est considérée comme stable lorsque toutes les gouttelettes sont de forme parfaitement sphérique et lorsqu'une pression exercée sur la lamelle provoque une déformation des gouttelettes suivie d'un retour à leur état initial.
Coacervation : dès lors que l'émulsion est stable, l'hexamétaphosphate de sodium est ajouté au mélange. Il est ajouté lentement pour permettre une bonne homogénéisation.
L'ensemble est agité quelques minutes avant de procéder à la coacervation proprement dite.
Quelques gouttes d'acide acétique anhydre sont alors introduites très lentement, sous agitation. Ceci requiert une attention particulière puisqu'il s'agit de l'étape déterminante du processus. Une addition trop rapide peut provoquer une prise en masse du mélange. L'agitation et la température du mélange acidifié jusqu'à pH=4,2 sont maintenues une quinzaine de minutes avant refroidissement.
Durcissement : le refroidissement se réalise en deux étapes. Dans un premier temps, le chauffage est coupé pour permettre au mélange de refroidir progressivement jusqu'à la température ambiante. Par la suite, le mélange est lentement amené à des températures voisines de 1O0C. C'est à cette température que l'agent de durcissement (solution aqueuse à
50 % de glutaraldéhyde, Aldrich Allemagne) est ajouté (suivant les expériences) à la solution.
Une fois encore, le mélange est maintenu à basse température pendant une quinzaine de minutes avant d'être réchauffé doucement à température ambiante.
Récupération des microcapsules : après plusieurs heures d'agitation, les capsules sont filtrées, lavées à l'eau et à l'isopropanol puis séchées à l'air libre et à température ambiante.
Il faut noter que l'ajout de glutaraldéhyde, qui est optionnel, permet d'obtenir des microcapsules à enveloppe réticulée, donc plus dure. La réticulation retarde la cinétique de libération de l'agent hydrophobe dans l'eau et améliore la tenue des microcapsules par rapport aux contraintes mécaniques lors du stockage.
Exemple 2 : compositions d'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente Deux formulations sont testées, qui sont indiquées dans le tableau 1 ci-dessous (sur une base de 500 g de poudre hors microcapsules).
Tableau 1
Figure imgf000018_0001
Exemple 3 : préparation d'enduit de jointoiement humide Le protocole est le suivant :
1. L'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente est additionné (à t=0) en une vingtaine de secondes à 225 g d'eau dans le cas de la formule A (eau / poudre = 0,45) ou à 180 g d'eau dans le cas de la formule B (eau / poudre = 0,36).
2. A t=lmin30, la poudre est mélangée manuellement à l'eau par 30 mouvements de « 8 ». La pâte repose alors pendant 30 s.
3. A t=2min30, la pâte est à nouveau malaxée par 30 mouvements de « 8 » puis laissée en repos. 4. A t=10min, la pâte est malaxée une dernière fois (20 mouvements de « 8 »).
5. Entre t=12min et t=13min, on mesure la viscosité de la pâte avant de procéder au dépôt de l'enduit sur des plaques de verre ou de plâtre. On utilise deux types de plaques de verre suivant les analyses que l'on souhaite réaliser sur les enduits. Pour les tests de mouillabilité des enduits, on utilise des plaques minces (25 mm x 300 mm - épaisseur 3 mm) et on dépose 2 mm d'enduit à leur surface. Pour les tests de dureté, des plaques plus larges sont utilisées (100 mm x 150 mm) et la couche d'enduit déposée en surface est de 2 mm.
Le tableau 2 ci-dessous recense les divers types d'enduits préparés. Les numéros des échantillons sont repris dans les exemples suivants, où ces échantillons sont soumis à plusieurs tests. Lorsque le numéro commence par la lettre A, respectivement par la lettre B, cela signifie que l'enduit de jointoiement correspond à la formule A, respectivement à la formule B, de l'exemple 2. Les échantillons A14 et Bl sont des échantillons témoin, qui ne contiennent pas de microcapsules ni d'agent hydrophobe. L'échantillon AlO est un témoin qui contient de l'agent hydrophobe non-encapsulé, à raison d'environ 1 % en masse d'enduit sec. L'échantillon B6 est un témoin qui contient des microcapsules sans agent hydrophobe à l'intérieur.
En ce qui concerne le mode de préparation, les échantillons Al à A9, A20 et A21 sont préparés avec une réticulation au glutaraldéhyde, et les autres échantillons non.
A titre de témoin supplémentaire est également utilisé dans la suite un échantillon noté D, qui représente l'enduit décrit dans le document WO 2004/043874.
Tableau 2
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Exemple 4 : test de dureté
La dureté Persoz se détermine à l'aide d'un pendule qui repose sur une plaque d'enduit
(25 χ 300 mm - épaisseur 3 mm - épaisseur enduit : 2 mm) par l'intermédiaire de deux billes d'acier. La durée de maintien en mouvement du pendule au-delà de 4°, initialement écarté de
12° renseigne sur la dureté de l'enduit. Les mesures sont réalisées sur des enduits durcis et sur des enduits durcis humides, c'est-à-dire préalablement plongés 5 secondes dans le liquide synthétique dont la composition suit, puis mesurés à 20 secondes : Coatex P90, dispersant de type polyacrylate d'ammonium
(Coatex France) 0,065 g
Coatex Rhéo 3000, épaississant acrylique (Coatex France) 0,050 g
Byk 023, anti-mousse (Byk Chem) 0,030 g
Texanol, agent de coalescence (Eastman Chem, GB) 0,250 g
Eau distillée qsp 100 mL
Le liquide synthétique est un liquide mis au point pour se rapprocher un maximum des propriétés du surnageant de peinture centrifugée. Il permet de se rapprocher des conditions réelles de mise en peinture.
Les résultats des tests pour les échantillons décrits à l'exemple 3 sont représentés en figure 1. On constate que les divers enduits durcis présentent des duretés similaires et satisfaisantes (par rapport aux témoins A14 et Bl sans microcapsules). Dans le cas idéal, la dureté des enduits après humidification doit être aussi proche que possible de celle des enduits durcis secs. L'enduit selon l'invention garde une bonne cohésion et présente une bonne résistance aux contraintes mécaniques.
Exemple 5 : test de mouillabilité Le test de mouillabilité des enduits vise à reproduire aussi fidèlement que possible le phénomène de mouillage de la couche supérieure des enduits qui intervient lors de la mise en peinture de ces derniers. La mouillabilité des enduits doit être aussi faible que possible afin de ne pas fragiliser ou dégrader l'enduit lors d'une éventuelle retouche de peinture. Elle doit également se rapprocher au maximum des caractéristiques des plaques de plâtre afin d'assurer un séchage homogène de la peinture sur l'ensemble [plaques de plâtre / enduit].
La mouillabilité des enduits (ou cinétique d'absorption) est évaluée au moyen d'un appareil Digidrop (instrument de mesure d'angle de contact, GBX France). L'analyse consiste à déposer une goutte de liquide synthétique (voir exemple 4), de volume constant (4μL) à la surface d'une plaque d'enduit et de mesurer l'évolution de la pénétration du liquide dans l'enduit. La mesure se fait par détermination du volume de liquide restant en surface de l'enduit, à chaque instant. Pour une meilleure reproductibilité, chaque analyse est réalisée sur deux plaques distinctes du même enduit. Trois mesures sont effectuées par plaque. Les résultats moyennes sont représentés aux figures 2a et 2b. On constate que les microcapsules incorporées à l'enduit de jointoiement améliorent considérablement les propriétés d'hydrophobicité. Les figures 2a et 2b prouvent bien que la libération du principe actif des microcapsules a lieu et montre que leur effet est bénéfique au niveau de l'imperméabilité de l'enduit.
La comparaison entre la mouillabilité de l'enduit de formule A et celui de formule B met en lumière l'influence du taux de polymère (liant organique). Un taux élevé renforce la matrice et limite le phénomène d'absorption des liquides.
On peut noter que l'enduit A2, qui contient 3 % de polymère, possède des propriétés de mouillage très proches de celles de l'enduit à 6 % sans microcapsules ou de l'enduit de la demande WO 2004/043874 (enduit riche en polymère, dont les propriétés se rapprochent de celles des plaques de plâtre).
Exemple 6 : test de reprise en eau (ou de perméabilité)
Ce test permet de déterminer la reprise de liquide par un enduit durci au cours du temps. Il consiste à déposer de fines barrettes d'enduit (7 mm x 7 mm x 20 mm) à la surface du liquide synthétique de l'exemple 4 et à mesurer, par l'intermédiaire d'une balance, la masse de liquide absorbée par l'enduit (tensiomètre 3S, Surface Science Studies GBX, France). Pour une meilleure reproductibilité, trois mesures sont effectuées par enduit et on calcule la moyenne. Ce test est similaire à celui de l'exemple 5, mais la quantité de liquide en contact avec l'éprouvette est plus importante car le contact est permanant entre l'éprouvette et le liquide. La reprise en eau doit être aussi faible que possible afin de ne pas fragiliser les couches internes de l'enduit. Les résultats du test sont représentés à la figure 3.
On constate la présence de microcapsules permet de limiter la perméabilité des enduits de façon très importante. Certains types de microcapsules vont même jusqu'à conférer aux enduits des propriétés d'absorption quasi-similaires à celles de l'enduit de la demande WO 2004/043874. C'est le cas des enduits A19 et Al 5. Ces deux enduits, tout comme celui de la demande WO 2004/043874, présentent une limite de reprise en eau faible, marquée par un palier atteint dans les quelques secondes qui suivent l'immersion. La figure montre également que le taux en polymère des enduits influe sur leur perméabilité. L'enduit témoin A8 continue d'absorber du liquide après 3 minutes alors que l'enduit Bl à 6 % de polymère est stable dès les premières secondes. On note les bonnes performances des enduits A 15, Al 9 et A20. Exemple 7 : test de séchage de peinture
La vitesse et le mode de séchage de la peinture déposée sur les enduits sont évalués ici. Une couche de peinture (FastoSatin, Tollens, France) de 300 μm est appliquée avec un enducteur sur une plaque de verre (25 * 300 mm - épaisseur 3mm) recouverte d'enduit de jointoiement (2 mm d'épaisseur). La plaque de verre est alors placée sur les rails d'un enregistreur BK6 (John Herring & Company, Canada).
Le principe, selon la norme DIN53150, est le suivant : une aiguille traînante coulisse à une vitesse constante (51 mm en 5 minutes) sur le film de peinture, pendant une durée de trente minutes environ. Suivant l'état de séchage de la peinture, la trace laissée par l'aiguille se transforme. Cette trace caractérise le comportement du système [peinture / enduit].
Les différentes étapes sont les suivantes :
1. La peinture comble aussitôt le sillon formé par le passage de l'aiguille.
2. Le sillon est net et laisse voir l'enduit. Cette étape correspond à la transition liquide - gel de la peinture. 3. L'aiguille écaille la surface du film de manière discontinue. On parle alors de temps de séchage hors poussière (HP) ou temps de séchage en surface.
4. L'écaillage devient plus espacé. L'aiguille laisse une trace en surface. Le support n'est plus visible. Cette étape correspond au temps de séchage à coeur (C).
5. L'aiguille ne laisse plus aucune trace sur le film de peinture. On parle alors de séchage complet (SC).
En fonction de l'enduit utilisé sous la peinture et donc de son interaction avec la peinture, la trace laissée est différente et permet une différenciation des enduits. Pour un enduit idéal, chacune des valeurs estimées pour chaque étape doit se rapprocher au maximum des propriétés de séchage de la peinture sur les plaques de plâtre. Le temps de séchage HP à partir duquel le dépôt d'une poussière sur la couche de peinture ne porte pas atteinte à son aspect final et le temps de séchage complet des enduits doivent être les plus proches possibles de ceux des plaques de plâtre.
Les résultats sont représentés à la figure 4. Ils montrent que certains enduits se rapprochent des valeurs de séchage de la plaque de plâtre témoin. Les microcapsules permettent d'augmenter les temps de séchage de la peinture par rapport à ceux de l'enduit témoin. Le temps de séchage HP est plus court que celui de la plaque de plâtre témoin.
L'enduit donnant le meilleur résultat est le B6.
Par ailleurs, certains enduits possèdent des temps de séchage complet similaires à ceux de la plaque de plâtre témoin. Pour la majorité des enduits, le point de séchage complet se situe entre 10 et 16 minutes donc bien au-delà du temps de séchage de l'enduit témoin sans additif hydrophobe (Al 4).

Claims

REVENDICATIONS
1. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente comprenant des microcapsules comprenant : une enveloppe comprenant un matériau réactif avec l'eau qui est hydrosoluble ou susceptible de gonflement au contact de l'eau ; - un cœur comprenant un agent hydrophobe.
2. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon la revendication 1 dans lequel l'agent hydrophobe est choisi parmi les acides gras, les cires, les huiles, en particulier les huiles silicone, et leurs mélanges.
3. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon la revendication 1 ou 2 dans lequel le matériau réactif avec l'eau est choisi parmi l'alcool polyvinylique, la cellulose, la gélatine, l'albumine et leurs mélanges, et est de préférence un complexe entre un polycation tel que la gélatine de type A et un polyanion tel que la gomme arabique, un alginate, le carraghénane, la carboxyméthylcellulose ou un polyphosphate.
4. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'une des revendications 1 à 3 dans lequel le matériau réactif avec l'eau comprend de la gélatine de type A et de l'hexamétaphosphate de sodium, dans un rapport massique compris entre 1 :1 et 40: 1 , de préférence entre 1,5:1 et 15:1.
5. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'une des revendications 1 à 4, dont le gâchage avec de l'eau pure à un rapport eau/poudre=0,45 donne un enduit de jointoiement humide de pH compris entre 7 et environ 9.
6. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel les microcapsules ont un D90 inférieur à 200 micromètres.
7. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'une des revendications 1 à 6 dans lequel les microcapsules contiennent une proportion massique d'agent hydrophobe comprise entre 5 % et 95 %, de préférence entre 50 et 80 %, de manière plus particulièrement préférée d'environ 75 %.
8. Enduit de jointoiement sous forme pulvérulente selon l'une des revendications 1 à 7 dans lequel les microcapsules sont présentes dans une proportion massique comprise entre 0,2 et 5 %, de préférence entre 0,5 et 1,5 %, de manière plus particulièrement préférée d'environ 1 %.
9. Procédé de préparation d'un enduit de jointoiement sous forme pulvérulente, comprenant : une étape de préparation de microcapsules comprenant : une enveloppe comprenant un matériau réactif avec l'eau qui est hydrosoluble ou susceptible de gonflement au contact de l'eau, et un cœur comprenant un agent hydrophobe, par coacervation simple, coacervation complexe ou polycondensation interfaciale ; et une étape de mélange séquentiel ou simultané de charge inerte, de sulfate de calcium sous forme semi-hydratée, de liant organique, des dites microcapsules et éventuellement d'autres additifs.
10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel l'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente est tel que défini dans l'une des revendications 1 à 8.
11. Enduit de jointoiement humide obtenu par gâchage de l'enduit de jointoiement sous forme pulvérulente de l'une des revendications 1 à 8 avec de l'eau.
12. Enduit de jointoiement humide selon la revendication 1 1 dans lequel le gâchage est effectué à un rapport eau/poudre compris entre 0,3 et 0,7, et de préférence entre environ 0,35 et environ 0,6.
13. Enduit de jointoiement humide selon la revendication 1 1 ou 12 qui est un enduit à prise et qui comprend, en proportions massiques : - de 0 à 50 %, de préférence de 10 à 40 % de charge inerte ; de 30 à 90 %, de préférence de 30 à 60 %, plus préférablement de 35 à 45 % de sulfate de calcium sous forme semi-hydratée ; de 0 à 10 %, de préférence de 0 à 6 % de liant organique ; et éventuellement d'autres additifs, de préférence de 0 à 5 %.
14. Enduit de jointoiement humide selon l'une des revendications 1 1 à 12 qui est un enduit à séchage et qui comprend, en proportions massiques : de 40 à 85 %, de préférence de 50 à 70 % de charge inerte ; de 0,5 à 12 %, de préférence de 2 à 8 % de liant organique ; et éventuellement d'autres additifs, de préférence de 0 à 5 %.
15. Utilisation de microcapsules comprenant : une enveloppe comprenant un matériau réactif avec l'eau qui est hydrosoluble ou susceptible de gonflement au contact de l'eau ; et un cœur comprenant un agent hydrophobe ; dans la préparation d'un enduit de jointoiement humide ou sous forme pulvérulente.
16. Utilisation selon la revendication 15 dans laquelle le cœur des microcapsules comprend de l'huile silicone et l'enveloppe des microcapsules comprend de la gélatine de type A et de l'hexamétaphosphate de sodium, et dans laquelle les microcapsules sont préparées selon un procédé de coacervation complexe comprenant les étapes successives suivantes : dissolution de gélatine dans de l'eau, pour former une solution de gélatine ; - mélange sous agitation de la solution de gélatine avec de l'huile silicone, de préférence à une température comprise entre 40 et 50°C, pour former une émulsion ; ajout sous agitation d'hexamétaphosphate de sodium, puis d'acide acétique, à l' émulsion, jusqu'à atteindre un pH pré-déterminé, compris de préférence entre 4 et 4,4 ; refroidissement jusqu'à une température pré-déterminée, comprise de préférence entre 8 et 12 °C ; éventuellement, ajout de glutaraldéhyde ; réchauffement jusqu'à température ambiante ; récupération des microcapsules par filtration, lavage et séchage.
17. Procédé de réalisation d'un ouvrage, comprenant la juxtaposition de plaques de plâtre présentant un parement de préférence en papier, éventuellement la pose d'une bande, et Ie recouvrement du joint entre les plaques au moyen d'un enduit de jointoiement humide selon l'une des revendications 11 à 14.
18. Procédé selon la revendication 17, comprenant la juxtaposition des plaques de plâtre, le remplissage de l'espacement entre les plaques au moyen d'un enduit de remplissage, la pose d'une bande, le recouvrement de la bande au moyen de l'enduit de remplissage, puis le recouvrement de l'enduit de remplissage avec un enduit de finition, dans lequel l'enduit de remplissage et/ou l'enduit de finition est un enduit de jointoiement humide selon l'une des revendications 11 à 14.
19. Procédé selon la revendication 17, comprenant la juxtaposition des plaques de plâtre, la pose d'une bande de grille de verre auto-collante, le recouvrement de la bande au moyen de l'enduit de remplissage, puis le recouvrement de l'enduit de remplissage avec un enduit de finition, dans lequel l'enduit de remplissage et/ou l'enduit de finition est un enduit de jointoiement humide selon l'une des revendications 11 à 14.
20. Procédé selon la revendication 18 ou 19, dans lequel l'enduit de jointoiement humide selon l'une des revendications 1 1 à 14 est l'enduit de remplissage et l'enduit de finition.
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