Brevet FR2012184A1 — publié le 19700313

2G12184 On a déjà recommandé des produits divers pour le matage des peintures et vernis, spécialement des vernis clairs! on utilise dans une mesure croissante à cet effet des matières de charge à hase de silice préparées par synthèse » Ces produits 5 sont des poudres amorphes, extrêmement fines qui, pour pouvoir être utilisées comme agent matant, doivent posséder des propriétés déterminées. On exige d'un agent raatant qu'il se disperse aussi .rapidement que possible et sans effet marqué de cisaillement dans la peinture ou le vernis et qu'il manifeste dans 1'enduit 10 séché un effet matant aussi marqué que possible et surtout régu Si l'on pose ces exigences vis-à-vis d*une matière de charge à base de silice en fines particules convenant à rsuti= lisation comme agent matant, cette matière de charge, dont les particules individuelles présentent une structure analogue â 20 celle d'un gel, doit présenter une répartition de dimension de particule aussi étroite que. possible, et la dimension de particule doit suffire d'une part pour provoquer l'effet matant recherché à la surface du vernis mais d'autre part les particules ne doivent pas être grosses au point d'apparaître sous la forme de 25 points gênants dans la eouehe d'enduit. In outre, les particules de silice analogues à ues particules de gel doivent présenter une porosité suffisante pour que le liant du vernis les.mouille en partie au moins, ce qui empêche une réfraction de la lumière, c'est-à-dire un trouble d® l'enduit finale 30 La demander-esse a maintenant trouvé un procédé de préparation d'une matière de charge à base de silice obtenue par • précipitation et convenant à l'utilisation comme agent matant dams les peintures et vernis, par séchage par atomisation, procédé caractérisé en ce que l'on sèche par atomisation la sus-35 pension aqueuse d'une silice précipitée de surface spécifique p comprise entre 50 et 200 m /g selon BET, dont la teneur en sels minéraux est inférieure à 1% en poids (par rapport à SiO^), pré-sentant une concentration en matières sèches inférieure à 12% ORIGINAL 69 22359 2 2012184 en poids, et de préférence comprise entre 3 et 10$ en poids, en maintenant une température de sortie des gaz chauds de 250 à 700°C. La suspension de matière de charge à base de silice 5 est préparée de manière connue en soi par précipitation de solutions siîicates alcalins (verre soluble) à l'aide d'une, solution d'un acide., de préférence d'un acide minéral, qui peut être remplacé en totalité ou en partie par C0p° On trouvera la description de procédés de ce type dans le brevet allemand 10 N° le0490834 par exemple. La teneur de la'suspension neutre ou faiblement acide en sels di-sous est ramenée à moins de 1$, de préférence à moins de 0.5,5$* par rapport à. Si0.v<> par sédimentation et décantation dans des' concentrateurs.-, des centrifugeusess et/ou par 15 filtration et lavage du gâteau de filtration, etc.,. Le gateau de filtration lavé est ensuite transformé par addition d'eau déminéralisée en une suspension contenant moins de 12$ et de préférence d® ? à 10$ de matières sèches. On peut également obtenir une suspension de silice 20 contenant peu de sels minérau.T. par traitement à l'aide d'un „ échangsur 'd'ions sous la for»© hydrogène. Cette manière d'opérer permet d© remplacer las cations par des ions de sorte qu'après le séchage.subséquent à une température de sortie des gaz suffisamment élevée 3®.aa X'atomiseur <> on trouve »u maximum des traces 25 d'anions dan* la matière de charge finale» • .- • La'suspension de -silins^ fluide* à faible teneur en s®.13 su ssœsçjta' dé sels,, et '3ontcnàht-"ssoins'-de 12g de- préfé-r~nos 4-~ 3 19$ de mat'tère's sèefcss.- ©si?''léchée'- par atomisation. Gazsff»f=aé3jîîht l'1 invention* In t^mpérr.tvre de .«ortie de 1 ' atomi-J0 relr.t-i'rî-Ren- cr ' fait elle doit se situer ent.?-. w"0°C.î "£o préf :?ntr*v 450 et 700 °C. On obtient "* jui 4-"!-3 rsrtr.;1 fr^.b-? -s" ■ X-^rsQU ' on effectue . ir.:. tris r ?.?.!•-3 te **."ûo cas turbulent -avec des £"?$?& ùo S" X -• 75 trt-V;-*3ra dnr îz -français H* 1» 217.330 "• " " 0s ~ r'/'OcécH rwi.on- -lequel on. , d -.1 ;*"c'".c-t:" r=n-T # Mr' J.C?- '?rj! BAD ORIGINAL 69 22359 3 2012184 heure et par xs? de capacité du séchoir. Dans le brevet français n° 1„220.900, on trouvera la description d'un procédé pour calciner des matières de charge à base de silice et de silicates, dans un courant de gaz chaud turbulent» Après le séchage par 5 atomisation, le produit est broyé par exemple dans un broyeur à tiges. En dehors de leur excellent comportement technique dans les peintures et vernis, les produits obtenus conformément à l'invention par atomisation de suspensions diluées, et à faible 10 teneur en sels minéraux, de matières de charge, possèdent deux propriétés caractéristiques s un faible poids apparent et un fort effet matant. La dimension de particules d'agglomérats de la matière de charge finie provoquant effectivement un effet matant se situe 15 entre 1 et 10 microns environ avec un maximum d'environ 3 à 5 microns» Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois la limiter. Dans ces exemples les indications de parties et de $ s'entendent en poids sauf indication contraire» 20 EXEMPLE 1 On ajoute à une solution de silicate de soude conte= nant 0,35 mole par litre de Na^O, 3»3 SiOg, à 70°C, environ 80$ de la quantité d'acide sulfurique à 10$ nécessaire pour neutraliser Na20, en 3 h, avec un débit régulier et sous mélange 25 intensif lorsque l'addition de l'acide est terminée, on fait bouillir le mélange de précipitation pendant 1 h, on règle à pH 7 environ par addition d'acide sulfurique et on filtre» Le gâteau de filtration contenant la silice précipitée, à une teneur de 15,1$ de matières sèches (déterminée par séchage à 50 105°Cl surface spécifique selon BET s 148 m2/g) est lavé avec soin par de l'eau à faible teneur en sels minéraux, de sorte que sa teneur en électrolytes est de 0,48$ par rapport à la matière sèche» Le gâteau de filtration (pH en dispersion à 5$ s 5*8) 55 est ensuite dilué à l'aide dreau déminéralisée dans un récipient équipé d'un agitateur à hélice jusqu'à formation d'une suspension à 6$ de matières sèchesi cette suspension fluide est envoyée à l'aide d'une pompe à vis dans le séchoir-atomiseur et injectée 69 22359 4 2012184 dans la chambre de séchage conique ci 'environ 30 1 de capacité, à l'aide d'un gicleur à deux substances alimenté par de l'air "S d'atomisation au débit de 10 ®-Vh0 6a température d'entrée des gag chauds produits dans une chambre d® combustion placée avant 5 l'atomiseur à partir de 13 ® "Vh dé1 gaz d'éclairage présentant un pouvoir calorifique d'environ 4000 kcal/rn^ et d'environ 160 wP/h d'air, est de 690°C. Le débit de la pompe qui alimente la suspension de la matière de charge est réglé de telle manière que (environ 35 i/h) la température de sortie de l'atomiseur soit 10 de 300°Co Le produit obtenu est ensuite broyé dans un broyeur à tiges. EXEMPLE 2 s On part de la marne suspension de matière de charge à base de silice déjà utilisé© dans l'exemple 1 s on la sèche 15 dans le même appareil mais dans des conditions différentés.» On porte la quantité de gaz & éclairage à 15 nr/h* de sorte que la température d'entrée dans le séchoir passe à 850°Ci on règle le débit d© la suspension de manière que la température de sortie soit de 500°C. On brofê le produit dans un broyeur à tiges. 20 EXEMPLE 3 ? On dilue en suspension cfe 8$, avec de l'eau de ville, sous agitation Intensive à l'aide d'un agitateur à turbine, un gâteau de filtration d'une matière de charge à base de silice contenant 1458$ de matières sèches surface spécifique 25 152 m /g, teneur en SO^s 0,9$. On traite ensuite la suspension à l'aide d'un® résine échangeuse d'ions sous la forme H, ce qui fait baisser 1® pH de 6 à moins de 2%On envoie la suspension au séchoir-atomiseur et on sèche dans les conditions décrites dans 1'ex«mple 2. Pour terminer, on broie le produit atomisé. - 30 Les produit..? obtenus dans les exemples 1 à 3 ont été eosparés à line matière de change à base" de silice préparée par un procédé identique mais séeliée de manière connue en soi dans un séchoir annulaire à étage à 180-25Ô*C, avec broyage subséquent à sec -, 35 î»eE résultats ûq ees comparaisons sont rapportés ci-après s v bad original" 69 22359 2012184 10 15 matière de matière de matière de matière de charge de charge de charge de charge se-l'exejnplel l'exemple 2 l'exemple 3 chée au séchoir à Volume tassé ml/lOg + J brillant % dans un vernis combiné nitré (9$ de matière de charge par rapport aux matières.sèches du vernis): + / 154 160 8 aspect optique du clair vernis liquide clair 145 55 8 25 aspect de la sur- entièrement entièrement face du "errvis mate, pas de ïaate, pas points visi=de points bles visibles - entièrement légèrement mate pas de matée, nom-points vi= breux points sibles apparents clair légèrement trouble. 20 " +) déterminé selon le uîode opératoire de la norme allemande DIM 53.194 I ++) déterminé à l'aide à1 un. dispositif d© mesure du brillant à 20e 69 22359 6 2012184 REVENDICATIONS 1-Un procédé de préparation d'une matière de charge I, base de silice obtenue par précipitation et convenant à 1'utilisation comme agent matant dans les peintures et vernis, par léchage par atomisation, procédé caractérisé en ce que l'on sèche par atomisation -la suspension aqueuse d'une matière de charge à base de silice précipitée présentant une surface spécifique com- P s prise entre 50 et 200 m /g selon BET, dont la teneur en sels minéraux est inférieure à 1$ en poids (par rapport à SiO^), à 10 une concentration en matières sèches inférieure à 12$ en poids, de préférence comprise entre ;3 et 10$ en poids, en maintenant une température de sortie des gaz chauds de 250 à 700°C„ 2 - Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue le séchage dans un courant de gaz 15 turbulent, de manière à évaporer au moins 100 kg d'eau par m? de capacité de la chambre de séchage et par heure, et en ce que la durée de passage du produit dans le séchoir est d'une seconde ou moins., en réglant la température de sortie des gaz chauds entre 250 et 700oC, de préférence entre 450 et 700°C. 2G 3 - Un procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on élimine les cations métalliques de la suspension de silice obtenue par dispersion d'un gâteau de' filtration lavé par traitement à l'aide d'une résine échangeuse d'ions sous la forme H avant le séchage par atomisation. 25 4 - A titre de produits industriels nouveaux, des agents matants pour peintures et vernis consistant en matières •le charge à base de silice précipitée et séchées par atomisation, préparés par le procédé selon les revendications 1 à 3.