Brevet FR2657354A1 — publié le 19910726

PIGMENT COMPOSITE CONTENANT DE L'OXYDE DE TITANE ET PROCEDE D'OBTENTION L'invention concerne des pigments composites contenant de l'oxyde de titane, un (ou plusieurs) autre(s) minéral(aux) et un procédé d'obtention des pigments composites considérés. Les produits de ce type sont connus et sont généralement obtenus par co-broyage intense de TiO2 et d'un (ou plusieurs) autre(s) minéral(aux) tels que feldspath, mica, talc, etc... Un tel procédé est décrit par exemple dans la demande de brevet français FR-A-2575170. Cependant, ce procédé conduit à des produits pulvérulents ayant une prise d'huile trop élevée ( > 30 g/100 g suivant la norme AFNOR NF T30-022) et/ou une blancheur insuffisante ( Les produits selon l'invention possèdent une prise d'huile Les produits selon l'invention sont les pigments composites essentiellement constitués de Ti02 et d'un autre adjuvant minéral obtenu sous forme de poudre, dont la granulométrie moyenne est supérieure ou égale à 1 gm et de préférence k 2 Mm. Par la granulométrie moyenne (D50) on entend la taille des particules pour laquelle 50% en volume possède une taille supérieure ou égale à cette dimension D50. La taille maximale (100% passant) sera désigné par D100. De façon plus précise, la granulométrie est telle qu' au plus 10% (en volume) des grains sont de taille inférieure à 1 gm et au plus 10% (en volume) sont de taille supérieure à 30 Mm. Ce produit est constitué de grains d'adjuvant minéral ayant leur surface tapissée de particules de Ti02 et agglomérés en particules individuelles dont la taille moyenne est k 1 Mm et de préférence k 2 Um. Par "TiO2,, on entend le Ti02 pur, le TiO2 pour peintures (par ex. les références RL60 ou RL68 de THANN et MULHOUSE) et/ou le TiO2 pour plastiques (par ex. la référence RL90 de la même société). Les adjuvants appartiennent au groupe des produits siliceux, de la famille des silicates, des carbonates ou de sulfates. Les principaux représentants en sont le feldspath, le mica, le talc, la wollastonite, le silicate de Ca, la barytine, le calcin, utilisés seuls ou en mélange. Le rapport pondéral adjuvant/ "tu02" est compris entre 40/60 et 90/10. Au-dessous de 40/60, le prix du pigment composite est trop élevé; en-dessous de 90/10, la blancheur obtenue est insuffisante. La liaison entre les grains TiO2 et ceux de l'adjuvant est une liaison forte de type chimique. Le procédé consiste: a à mélanger des poudres de "tu02" (submicronique) et d'adjuvant(s) avec un rapport pondéral adjuvant/"TiO2" compris entre 60/40 et 90/10. 2 . à mettre l'ensemble en suspension aqueuse, contenant jusqu'à 75% de matière sèche. - à atomiser cette suspension de manière à obtenir une poudre finale dont la granulométrie moyenne D50 k 1 gm (et de préférence k 2 pm) est telle qu au plus 10% en volume soit inférieure 1 gm et au plus 10% > 30 Mm. On peut éventuellement ajouter au mélange initial un (ou des) agent(s) mouillant(s), dispersant(s) ou défloculant(s), de 0,1 à 1% (en poids) % par rapport à la matière sèche et/ou une huile de silicone ou un silane de préférence entre 1 et 10% en poids/matière sèche. Au-delà des valeurs limites de 0,1% à 1%, la viscosité à fort taux de cisaillement (1000s .1) de la suspension est trop importante, ce qui interdit l'atomisation de suspension contenant plus de 75% de matières sèches. Au-dessous de 1% d'huile de silicone ou silane, la tenue de TiO2 sur l'adjuvant est limitée. Au-dessus de 10% d'huile de silicone ou silane, la blancheur n'est pas atteinte. La granulométrie moyenne de l'adjuvant entrant dans le mélange (D50) est inférieure ou égale à 5 Mm; il comprend au plus 10% en volume de particules k 5 Mm. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples suivants: EXEMPLE 1 Des échantillons ont été préparés dans les conditions suivantes: - mélange de: feldspath EAL (SOGEREM) prébroyé mécaniquement et possédant la granulométrie suivante: D50 = 3,20 Mm D100 = 20 Mm 50 . TiO2 "Rectapur" de PROLABO possédant la granulométrie suivante D50 = 0,48 Mm D100 = 6 gm dans les proportions pondérales respectives 70/30. On a ajouté à ce mélange 0,2% en poids d'un agent dispersant nO 6768 de STEPAN (polycarboxylate d'ammonium), ainsi que 5,5% en poids d'huile de silicone "RHODORSIL 10646" de RHONE-POULENC. L'atomisation a été conduite sur atomiseur de laboratoire Mini Spray Dryer 5-90 de BUCHI dans les conditions suivantes: Suspension à 60% en matière sèche Température d'entrée: 2200C Température de sortie: 1300C Débit d'alimentation de la suspension : 0,8 1/h Les résultats obtenus concernant la granulométrie finale (déterminée avec l'appareil Horiba Kappa 700) et les propriétés de prise d'huile et de blancheur selon les normes citées, sont les suivantes - D50 = 16,15 M m - D100= 40 gm - prise d'huile: 20g/lOOg - blancheur : 91 EXEMPLE 2 Mêmes caractéristiques que pour l'Exemple 1 sauf - EAL prébroyé mécaniquement et possédant la granulométrie D50=0,28 Mm D100=2 gm - 1% par rapport à la matrice sèche d'huile de S; Rhodersil 10646. L'atomisation a été conduite dans les mêmes conditions que dans l'Exemple 1. Les caractéristiques de la poudre composite obtenue sont les suivantes - blancheur : 92 - prise d'huile : 34g/100 g - D50 = 3,5 gm - D100 = 10 Mn. REVENDICATIONS 1. Pigment composite contenant de l'oxyde de titane et un (ou plusieurs) autre(s) adjuvant(s) minéral(aux) caractérisé en ce qu'il est sous forme de poudre dont la granulométrie moyenne est supérieure ou égale à 1 Um et de préférence k 2 um 2. Pigment composite selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au plus 10% (en volume) des grains de taille I 1 gm et au plus 10% (en volume) de grains de taille k 30 Um. 3. Pigment selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que 1 'adjuvant appartient au groupe constitué a un ou plusieurs produits siliceux, carbonates, silicates ou sulfates. 4. Produit selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'adjuvant comporte un (ou plusieurs) des éléments de groupe constitué par le feldspath, le mica, le talc, la wollastonite, le silicate de Ca, la barytine, le calcin. 5. Produit selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le rapport pondéral adjuvant/"Ti0 " est compris entre 40/60 et 90/10. 2 6. Produit selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'il est consitué de grains d'adjuvant ayant leur surface tapissée de "Ti02" et agglomérés en particules individuelles. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que la liaison "Ti02"/adjuvant est une liaison forte de type chimique. 2 8. Procédé d'obtention de pigments composites contenant du tlTiO2" ayant une faible prise d'huile, une blancheur élevée caractérisé en ce que: - on mélange une poudre de Ti02 (submicronique) avec un (ou des) adjuvant(s) sous forme de poudre appartenant au groupe des minéraux siliceux et/ou de la famille des silicates, carbonates,sulfates - on réalise une suspension de ce mélange en milieu aqueux - on atomise le mélange aqueux ainsi obtenu de manière à obtenir une poudre finale dont la granulométrie D50 est supérieure ou égale à 1 Mm et de préférence k 2 pm. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que l'atomisation conduit à une poudre dont au plus 10% (en volume) est 8 1 Mm et au plus 10% (en volume) est k 30 Mm. 10.Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que la granulométrie moyenne D50 de l'adjuvant entrant dans le mélange initial est inférieure ou égale à 5 Mm. 11.Procédé selon les revendications 8 ou 10 caractérisé en ce que l'on ajoute au mélange initial de 0,1 à 1% en poids au total d'un (ou plusieurs) agent(s) mouillant(s), dispersant(s) ou défloculant(s). 12.Procédé selon l'une des revendications 8 ou 10, caractérisé en ce que on ajoute au mélange initial une huile de silicone ou un ou (des) silane(s) à raison de 1 à 10% en poids au total. 13.Procédé selon l'une des revendications 8 à 12 caractérisé en ce que le rapport pondéral adjuvant/TiO2 est compris entre 50/60 et 90/10. 2 14.Procédé selon la revendication 13 caractérisé en ce que le (ou les) adjuvant(s) est (sont) choisi(s) dans le groupe constitué par le feldspath, le mica, le talc, wollastonite, silicate de Ca, calcin, barytine. 15.Procédé selon l'une des revendications 8 à 14 caractérisé en ce que le (ou les) adjuvant(s) sont amenés à la granulométrie requise pour le mélange par broyage mécanique, de manière à obtenir au plus 10% de la poudre k 5 gm. 16.Procédé selon l'une des revendications 8 à 15 caractérisé en ce que la suspension formée contient jusqu'à 75% de matière sèche.