Brevet FR2028306A1 — publié le 19701009

La présente invention se rapporte aux pigments de bioxyde de titane. On a déjà proposé d'enrober des pigments de bioxyde de titane avec des substances chimiques telles que des silieones 5 en vue d'en améliorer l'aptitude à la dispersion en milieux organiques, par exemple dans des matières plastiques. Cependant, les pigments qui sont enrobés avec les matières proposées jusqu'à présent possèdent une tendance fâcheuse à la formation de poussières, c'est-à-dire qu'ils se dispersent trop aisément. 10 dans l'air, par exemple au cours de la fabrication des pigmaits enrobés ou pendant le traitement d'incorporation de ces pigments dans des matières plastiques. Cette formation de poussières constitue un phénomène extrêmement fâcheux car non seulement il occasionne une perte de pigment mais, en outre, il peut 15 présenter les dangers associés aux atmosphères poussiéreuses. L'invention repose sur l'observation que si l'on incorpore un ester dans la matière siliconique destinée à enrober les particules d'un pigment de bioxyde de titane, on aboutit à une forte réduction de la tendance du pigment à 20 former des poussières, sans détériorer pour autant l'aptitude à la dispersion du pigment enrobé dans les matières plastiques. En conséquence, la présente invention fournit un procédé qui consiste à traiter les particules d'un pigment de bioxyde de titane avec au moins une silicone et au moins un 25 ester de manière à former un enrobage à la surface des particules, le ou chaque ester étant un ester ou diester aliphatique contenant au moins six atomes de carbone, un ester ou un diester aromatique, ou un phosphate de trialkyle ou de tri-ar.yle. J>0 L'invention a également pour objet un pigment de bioxyde de titane dont les particules ont été enrobées d'une composition comprenant au moins une silicone et au moins un ester, le ou chaque ester étant un ester ou diester aliphatique contenant au moins six atomes de carbone, un ester ou un 35 diester aromatique, ou un phosphate de trialkyle ou de tri-aryle. Les pigments de bioxyde de titane qui ont été traités conformément à l'invention peuvent être inc.orporés dans des matières plastiques telles que des polystyrènes et des 40 polypropylènes, ainsi que dans des peintures et des laques, 70 01200 2 2028306 par exemple du type alkyde ou acrylique. - On doit utiliser l'ester à l'état liquide. On peut nounalémeint utiliser des esters solides en solution dans un solvant approprié comme l'acétone ou l'alcool éthyliquë. L'ester 5 doit présenter une tension de vapeur suffisamment faible pour pratiquement ne pas être enlevé du pigment par séchage à une température d'environ 120°C et, étant donné que les compositions plastiques contenant les pigments traités peuvent être utilisées dans des procédés de moulage par injection qui exigent des 10 températures d'environ 200°C, la tension de vapeur de l'ester doit être, de préférence, suffisamment basse pour que l'ester demeure stable à ces températures. Parmi les esters appropriés, on mentionnera le stéarate de butyle, les phtalates de diméthyle, de dibutyle, de 15 dioctyle, de dibenzyle et de diphényle, les phosphates de tributyle et de tricrésyle et les esters dérivés de l'acide adipique, le phtalate de dioctyle étant préféré. On peut utiliser également un mélange d'esters, par exemple de deux ou plusieurs esters choisis parmi ceux qui sont énumérés ci-dessus. 20 L'une des principales applications de l'invention concerne le domaine des matières plastiques pigmentées. On comprend que dans cette application, ainsi d'ailleurs que dans les applications analogues, l'ester doit être sensiblement insoluble dans l'eau et ne doit pas être trop fortement coloré. 25 Les silieones qu'on utilise selon l'invention sont en général des polysiloxanes disponibles dans le commerce, comme par exemple les polysiloxanes à substitution alkylique ou arylique et en particulier l'hydrogéno-polysiloxane méthylé, 1'hydrogéno-polysiloxane phénylé, le diméthyl-polysiloxane et 30 le diphényl-polysiloxane. On peut également utiliser des polysiloxanes cycliques. On préfère le diméthyl-polysiloxane. On peut utiliser également un mélange de silieones, par exemple un mélange de deux ou plusieurs des silieones énumérées ci-dessus. Le pigment de bioxyde de titane peut être, par exemple, 35 sous forme anatase ou rutile, qu'on prépare par le procédé au sulfate ou par le procédé au chlorure. De préférence, on trie granulométriquement les particules du pigment pour en éliminer . les particules trop grosses avant d'exécuter le traitement selon l'invention. Eventuellement, on peut soumettre également 40 les particules à un traitement de surface, par exemple pour en 70 01200 ? 2028306 éliminer les impuretés avan£ de soumettre le pigment au procédé de traitement selon l'invention. L'application de l'ester et de la silicone aux particules peut se faire simultanément ou séparément et, dans ce dernier cas, l'ordre des applications 5 est sans importance. On peut appliquer ces deux ingrédients sous forme d'émulsions aqueuses ou de solutions'dans des solvants organiques. Si les deux applications doivent se faire simultanément, on peut les effectuer sous forme d'une solution dans un solvant commun. Dans certains cas, il peut être possible 10 d'appliquer l'ester et/ou la silicone par addition en phase vapeur. Le poids total de la silicone et de l'ester qu'on utilise dans le présent procédé est compris de préférence entre 0,1 et 5 % par rapport au poids des particules de pigment 15 non traité. Le rapport pondéral de l'ester à la silicone peut varier entre 1:10 et 10:1, mais on préfère utiliser l'ester et la silicone en proportions pondérales sensiblement égales. Il est fréquemment souhaitable d'enrober les particules de pigment de bioxyde de titane avec, par exemple, un 20 ou plusieurs oxydes minéraux hydratés, tels que la silice ou l'alumine hydratée. Dans ce cas, on effectuera le traitement par le procédé selon l'invention après que les particules auront été enrobées avec l'oxyde minéral hydraté, par exemple. Suivant une forme de mise.en oeuvre préférée du 25 présent procédé, on trie granulométriquement les particules de pigment, on les enrobe d'un ou plusieurs oxydes minéraux hydratés et on les lave pour faire disparaître les substances solubles éventuelles, après quoi on les traite avec la silicone et l'ester, on sèche les particules et on les broie. En va-30 riante, on peut sécher et/ou calciner partiellement les particules de pigment enrobées d'oxydes minéraux hydratés afin de déshydrater lesdits oxydes et, éventuellement, on peut effectuer le broyage avant le traitement avec la silicone et l'ester, que ce soit en solution ou en phase vapeur. 35 Les exemples suivants, dans lesquels les parties et les pourcentages sont en poids, montreront bien comment l'invention peut être mise en oeuvre. EXEMPLE 1 : On agite vigoureusement 300 g d'une suspension lavée 40 de pigment de bioxyde de titane enrobé d'alumine et en même temps 70 01200 4 2028306 on introduit 1,8 ml de diméthyl-polysiloxane. On filtre la suspension, on la sëche et on la micropulvérise de manière à obtenir ton pigment A. On prépare un pigment similaire B par le même procédé 5 sauf qu'on introduit 1,8 ml de phtalate de dioctyle après l'addition du diméthyl-polysiloxane. (Les poids de l'ester et de la silicone correspondent chacun à environ 0,6 % par rapport au poids du pigment). On mélange chaque pigment dans un tambour giratoire 10 avec des granules de polystyrène (2 parties de pigment pour 200 parties de polystyrène) et on moule par injection ce mélange pour façonner une feuille en forme de disque. Aussi bien le pigment A que le pigment B se dispersent de façon satisfaisante dans le polystyrène, mais le pigment B, 15 qui a été préparé selon les enseignements de l'invention, forme beaucoup moins de poussière pendant sa manipulation et pendant son malaxage avec les matières plastiques. EXEMPLE 2 : On prépare un pigment par le même procédé que dans 20 l'exemple 1 en utilisant 1,8 ml de diméthyl-polysiloxane et ensuite 1,8 ml de stéarate de butyle. Le pigment se disperse efficacement dans le polystyrène et la formation de poussières est très faible. EXEMPLE 3 (comparatif) : 25 Par le même procédé que dans l'exemple 1, on traite un pigment avec 1,8 ml d'hydrogéno-polysiloxane phénylé. Le pigment résultant se disperse efficacement dans le polystyrène mais la tendance à la formation de poussières est élevée, c'est-à-dire qu'une grande quantité de poussières se dégage 30 dans • 1'atmosphère. EXEMPLE 4 : Par le même procédé que dans l'exemple 1, on traite un pigment d'abord avec 1,8 ml d'hydrogéno-polysiloxane phénylé, puis avec 1,8 ml de phtalate de dioctyle. Le pigment traité se 35 disperse de façon satisfaisante dans le polystyrène et la tendance à la formation de poussières est faible, ce qui veut dire que les poussières sont très peu abondantes. 70 01200 5 2028306 REVENDICATIONS 1.- Procède pour diminuer la tendance à la formation de poussières d'un pigment de bioxyde de titane, caractérisé en ce qu'il consiste à traiter les particules de pigment 5 avec au moins une silicone et au moins un ester de manière à former un enrobage sur la surface des particules, le ou chaque ester étant choisi dans le groupe comprenant les esters et les diesters aliphatiques contenant au moins six atomes de carbone, les esters et les diesters aromatiques, 10 et les phosphates de trialkyle et de triatyle. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le poids total de la silicone et de l'ester est compris entre 0,1 et 5 % par rapport au poids des particules de pigment. 15 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caracté risé en ce que le rapport pondéral de la silicone à l'ester est compris entre 1:10 et 10:1. 4.- Procédé selon la revendication 3.» caractérisé en ce qu'on utilise la silicone et l'ester en proportions 20 pondérales approximativement égales. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la silicone est un poly-siloxane, éventuellement cyclique. 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé 25 en ce que la silicone est le diméthyl-polysiloxane. 7.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la silicone est choisie dans le groupe comprenant 1'hydrogéno-polysiloxane de méthyle, 1'hydrogéno-polysiloxane de phénylé et le diphényl-polysiloxane. 30 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7j caractérisé en ce que l'ester est le phtalate de dioctyle. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'ester est choisi dans le groupe comprenant le stéarate de butyle, les phtalates de diméthyle, 35 de dibutyle, de dibenzyle et de diphényle, les phosphates de tributyle et de tricrésyle et les esters dérivés de l'acide adipique. 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9) caractérisé en ce qu'on utilise un mélange de 70 01200 2028306 silieones. 11.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'on utilise un mélange d'esters. 12.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 1 à 11, caractérisé en ce qu'on enrobe préalablement les particules de pigment avec un ou plusieurs oxydes minéraux hydratés. 13.- Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'oxyde minéral hydraté est choisi dans le groupe 10 comprenant la silice et l'alumine hydratées. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'on applique simultanément sur les particules la silicone et l'ester. 15-- Procédé selon l'une quelconque des revendications 15 1 à 14, caractérisé en ce qu'on applique la silicone et l'ester sous forme d'une émulsion aqueuse ou d'une solution dans un solvant organique. 16.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'on applique la silicone et/ou 20 l'ester en phase vapeur. 17.- Pigment de bioxyde de titane, caractérisé en ce que ses particules ont été traitées par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16. 18.- Pigment de bioxyde de titane, caractérisé en 25 ce que ses particules ont été enrobées avec une ..composition comprenant au moins une silicone et au moins un ester, le ou chaque ester étant choisi dans le groupe comprenant les esters et diesters aliphatiques contenant au moins six atomes de carbone, les esters et diesters aromatiques et les phosphates 30 de trialkyle et de triaryle. 19.- Pigment de bioxyde de titane, caractérisé en ce que ses particules ont été enrobées d'une composition comprenant une silicone et du phtalate de dioctyle. 20.- Composition plastique, peinture ou laque, 35 caractérisé en ce qu'elle contient un pigment selon l'une quelconque des revendications 17 à 19.