Brevet FR2669642A1 — publié le 19920529

DOMAINE DE L' INVENTION La présente invention concerne des compositions hydrophobes de rev 8 tement de surfaces a l'état liquide ou pateux et hydrophile à l'état sec utilisable notamment comme revêtement épais ou semi-épais dans le bâtiment et la décora- tion ou le traitement de certaines surfaces sensibles a l'eau. EXPOSE DU PEENOMENE ET ARRIERE PLAN DE L'INVENTION L'emploi du papier peint à des fins décoratives reste aujourd'hui un moyen de décoration très utilisé pour les murs et certains plafonds des locaux d'habi- tation. Cependant l'emploi d'un tel matériau, limite par la suite les Possibilités éventuelles de changement de décor du fait de deux contraintes principales. I 5 Selon un premier type de contrainte les papiers appliqués restent sensibles à l'humidité (humidité résiduelle de certains supports sur lesquels ils sont collés zones de condensation etc) L'emploi de toute peinture ou produit de décoration ayant comme principe solvant l'eau, dans le but de recouvrir et de décorer ce papier peint est donc à exclure L'emploi d'un tel tvpe de produit est à l'origine de phénomène de décollement ou accentue celui-ci, ce qui bien entendu n'est pas le but recherché. D'autre part, avec de tels produits la migration de certains pigments contenus dans les encres ayant servi à l'impression, des motifs du papier peint est parfois importante, et provoque des phénomènes de "zonage" dans le film sec du produit de décoration ultérieurement appliqué. Selon un deuxième type de contrainte l'emploi d'un produit de décoration exempt d'eau ou de solvant polaire, ne solubilisant pas la colle du papier peint est possible Cependant une fois appliqué ce produit isole le support et le rend donc indécollable par les moyens usuels. D'autre part, les solvants pétroliers ou hydrocarbonés contenus dans ces produits, solubilisent plus ou moins partiellement les pigments des encres du papier peint et sont susceptibles de modifier dans certaines zones la teinte du produit appliqué. C'est pourquoi en règle générale, on applique à nouveau avec plus ou moins de succès un nouveau parier peint sur le précédent Après un certain nombre de couches, il devient impératif de décoller l'ensemble constitué par les différentes épaisseurs Cette opération bien connue des professionnels de I O la rénovation ou des bricoleurs avertis est carticulièrement fastidieuse et nécessite souvent après décollage du papier peint une remise en état du support initial (rebouchage ragréage etc). Il faut noter que le papier peint neutre blanc est utilisé pour la décoration I 5 et la remise en état des supports difficiles afin d'éviter certains travaux de préparation Ce papier peint est ensuite décoré en fonction du goût et des aspirations de l'utilisateur Il a l'avantage, hormis celui de son décollement éventuel pour l'application d'un produit en phase aqueuse, ou de sa décolla- bilité devenue très difficile par application d'une peinture ou enduit isolant de ne pas initier de phénomène de migration ou de coloration du produit ultérieurement appliqué du fait de la neutralité de son support. A ce titre, il est intéressant de noter que le ou les fabricants de ce type de papier peint ne proposent pas de solutions adéquates pour les cdeux problèmes cités précédemment (décollage ou indécollabilité). Au titre des concepts de réversibilité de certains filmogène par lteau, on peut citer ceux exploités en particulier pour la protection de nièces mécaniques et éléments de construction métalliques dans le cadre de la formulation de vernis temporaires réversibles. Ces solutions consistent à fixer sur un support un vernis protecteur dont l'élément filmogène est un mélange de polymère ou copolbrmère possédant des fonctions acides et dilués dans un solvant ou un mélange de solvants organiques. 3- Après séchage et évaporation des solvants, le vernis ainsi déposé sera mis en contact par trempage ou pulverisation avec une solution de déDrotection basique ou aminée (La réaction acide base qui donne un sel, et dans le cas cité sel soluble dans l'eau) permettra par lavage l'élimination du vernis antérieurement anpliqué Ces solutions sont en r Jgle générale efficaces, lorsqu'il y a trempage de la pièce ou de la surface considérée en permettant une homogénéité de la réaction par un temps de contact suffisant Pour la déprotection par pulvérisation, le résultat est beaucoup moins homogène et nécessite une phase de déprotection souvent répétée. I O Il faut ici rappeler que le milieu concerné est dans le cas précité d'un PE élevé pour la solution de déprotection, ce qui est à proscrire. Une formule plus évoluée et qui permet une réversibilité plus rapide, consiste à introduire dans le film protecteur, au moment de son dépôt ou a générer au I 5 moment de sa déprotection un élément qui va permettre une solubilisation plus grande et donc une autoélimination plus efficace du vernis appliqué Ces éléments sont en général des corps gras ou des dérives de corps gras La réaction citée dans le précédent exemple à savoir: Acide Base qui donne sel, est complétée par la réaction de saponification suivante: Ester d'acide gras ou acide gras + base donnant un savon. La combinaison de ces deux réactions suite a l'action de la solution de déprotection qui est une base ou une amine permet une solubilisation et donc élimination du film protecteur bien supérieure à celle du cas précédent. Il faut également noter que la formation d'un savon ou d'un sa Donide contribue à un mouillage bien supérieur du support et donc favorise les rinçages ultérieurs. Cependant comme dans le cas précédent, ce procédé reste très dépendant d'une solution de neutralisation dont le pli alcalin est très accentué. Les solutions existantes de réversibilité à l'eau proposées ci-dessus sont limitées à l'utilisation de vernis, pour des supports de "type fermé" (c'est-à-dire des supports qui ne présentent aucun aspect d'absorption ou de transmission par porosité) ne présentant pas de risque de réactivité potentielle avec le film appliqué, Une telle utilisation de vernis est par exemole décrite dans le brevet français n' 2553095. Mais ces wlutions qui présentent des inconvénients majeurs, ne sont pas transposables au domaine des surfaces, sensibles ou très sensibles à l'eau ou aux solvants hydrocarbonés usuels; (et en Particulier aux surfaces recou- vertes à des fins décoratives). IO En conséquence, un premier objet de l'invention vise au recouvrement de surfaces sensibles a l'eau telles que par exemrle les papiers peints appliqués et (ou dégradés) les revêtements muraux, les supports cartonnés. Un autre objet de l'invention vise au traitement d'objets dont les surfaces doivent être protégées momentanément. I 5 SOMMAIRE DE L'INVENTION L'invention qui répond aux objectifs précités, consiste en des compositions de revêtement de surfaces hydrophobes à l'état liquide et, ou péteux et hydro- philes quand elles se présentent sous la forme d'un film sec, c'est-àdire après élimination de tout ou partie de la phase liquide. Selon l'invention les compositions de revêtement de surfaces lydrophobes avant leur mise en oeuvre et hydrophiles dès lors qu'elles ont été appliquées sur des surfaces à traiter, et séchées, se caractérisent en ce qu'elles comportent selon des combinaisons nouvelles: a) Au moins un composé filmogène qui est un pol-mère et/ou un copolymère comportant au moins un monomère du type (met) acrylique, et/ou vinylique, et/ou styrénique. b) Au moins un agent de réversibilité en milieux aqueux qui permet le passage d'un état hydrophobe à un état hydrophile pour les dites compositions. c) Et une phase liquide destinée à solubiliser le composé filmogène, formée par au moins un solvant hydrocarboné choisi dans le groupe constitué par les white-spirit et/ou les solvants parafiniques ou isoparafiniques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Développement de a) Le composé filmogène des dites compositions selon l'invention est choisi parmi ceux des polymères et/ou copolymères du type acrylique et/ou vinylique et/ou styrenique solubilisables dans la phase liquide h vydrocarbonée et autorisant une concentration pigmentaire volumique (C V P) élevée. I 5 Le composé filmogene est préférentiellement cioisi parmi les polr meres et/ou copolymères réalisés a oartir des monomeres acryliques acides ou estérifiés, ou de leur combinaison avec des monomères du type vinyl-toluène, styrène. Développement de b) L'agent de réversibilité des dites compositions selon l'invention afin de permettre un effet de réversibilité a l'eau ou à la vaoeur d'eau du film séché est choisi parmi des polymères ou copolyneres, de zype acr-lique ou(met) acrylique des polrmères à châine cellulosique de type carboxy-mthyl ou hydroxxrethylcellulosique des polymeres réalisés a base de l'acryiamide tel que le polyacrylamide. Introduits sous forme micronisée ou sous forme d'émulsion, ils sont totalement inactifs dans la phase constituée par le solvant hydrocarboné et le filmogène et ne viennent ras modifier la rhéolo ie de la composition (état de viscosité). Une fois le film séché, c'est-à-dire après le dérart des solvants, ils retrouvent leurs caractéristiques d'hydrophilie Répartis uniformément dans la masse du film sec "ils minent" celui-ci dès qu'il y a contact avec un solvant polaire et en particulier l'eau, en favorisant la diffusion du solvant et en provoquant un gonflement et un décollement du film antérieurement appliqué. L'agent de réversibilité qui permet aux dites compositions dès qu'elles sont séchées d'avoir un comportement hydrophile sera préférentiellement choisi parmi des polymères réalisés à partir de monomère acrylique ou (met) acrylique ou acrylamide Ces éléments seront introduits sous la forme d'une émulsion dans un solvant parafinique ou isoparafinique ou de la famille des white-spirit mis en oeuvre seul ou en mélange. I O Développement de c) La phase liquide est constituée par au moins un solvant qui est sélectionné parmi la famille des white-spirit ou des solvants parafiniques ou isoparafi- niques Le ou les solvants sont sélectionnés en fonction de 4 critères principaux: I 5 Une compatibilité avec le ou les liants utilisés, ce qui implique une bonne stabilité dans le temps, de la Dhase constituée par le filmogène solibilisé dans le solvant. Une vitesse d'évaporation bien réglée afin d'éviter une détrempe des surfaces et suvports devant recevoir les dites compositions (une détrempe importante peut initier ou favoriser la migration de certains pigments ou tanins). Une inertie et un pouvoir solvant faible vis-à-vis des encres et pigments contenus dans certains supports cour lesquels les dites compositions sont destinées. Une inertie vis-à-vis des substances ayant servies au collage ou à l'enduction de certains supports (colles primers etc) Le ou les solvants constituant la phase liquide seront préférentiellement choisis parmi les white-spirit à faible teneur en aromatique ( 5 ") ou parmi des solvants de type para ou isoparafiniques. Développement de d) Divers éléments tels qie: charges fibres agents opa Qifiants pigments spécifiques additifs de mouillage et de stabilité de conservation sont introduits dans les dites compositions afin d'obtenir des comportements et des adaptations spécifiques à certaines surfaces et supports. Les charges et pigments utilisés sont des charges et pigments minéraux de type carbonate ou silice La coupe granulométrique de ces charges et pigments est réglée en fonction du tvye de produit souhaité et de leur mode d'application JO (enduction directe ou technique de projection) L'effet opacifiant est assuré par des pigments du tvpe dioxvde de titane ou lithopone complété par des agents extendeurs (carbonate micronisé silicate d'aluminium sulfate de calcium - etc). I 5 Des pigments de tvpe oxyde de zinc ayant la propriété de bloquer certains pigments et tanins en particulier ceux contenus dans les supports en bois ou dérivés du bois peuvent être introduits dans les dites compositions. Des fibres de type textile peuvent être introduites dans les compositions formulées Dans ce cas elles viennent renforcer l'effet de cohésion du film et permettent une adaptation meilleure pour certaines techniques d'application (technique par projection). D'autres additifs usuels tels que: agents mouillants agents antimousse - agents plastifiants agents plastifiants cosolvants agent anticr 7 iptogamiques sont introduits dans les formulations proposées. COMPOSITION EN QUANTITATIF Les dites compositions comprennent a) de I,5 7 à 20 > de l'élément filmogène exprimé en poids et préfé- rentiellement de 5 à 9;% de cet élément solubilisé dans la phase hydrocarbonée (en fonction des rerformances recherchées pour chacune des compositions). b) l'agent de réversibilité introduit dans la ohase constituée par le filmoa-ène qui est solubilisé dans le ou les solvants hydrocarbonés, a un pourcentage pondérai compris entre 0,3 et I 6 pourcent (en matière active) par rapport à la masse totale de la composition Préféren- tiellement, on travaillera avec un pourcentage pondéral compris entre 0,6 et 8 pourcent par rapport à l'ensemble de la composition. IO c) le ou les mélanges de solvants nydrocarbonés qui permettent la solubilisation de l'élément filmogene ont un pourcentage pondérai compris entre IO et 70 pourcent de l'ensemble de la composition. On veille a respecter un rapport pondéral minimum de 3 poarties de I 5 solvant pour I partie de filmogène. d) les charges et pigments éventuellement introduits dans la composition ont un oourcentage pondérai compris entre O et 70 pourcent. Le pourcentage global moyen se situe entre -30 et 60 pourcent exprimé en poids par rapport a la composition. Dans le cadre de l'introduction d'oxyde de zinc on préconise un pourcentage pondérai compris entre 0,5 et 3 pourcent Plus généralement on introduit 1,5 pourcent d'oxyde de zinc exprimé en ooids par rapport à l'ensemble de la composition. Les fibres textiles introduites seront comprises entre 0,5 et 5 pourcent en poids en fonction de l'effet de texturation souhaité. Les autres additifs tels que agents mouillants agents antimousse - agents plastifiants agents plastifiants cosolvants agents anticryptogamiques sont introduits avec les oourcentages préconisés par les fournisseurs. En règle générale, le pourcentage global des additifs nommés ci-dessus sera compris entre I et 3 pourcent exprimé en poids par ranport à la composition. A titre d'exemple non limitatif, on va décrire ci-après des exemples de réalisation des compositions selon l'invention. Exemple I: Composition de Revêtement épais texturé selon l'invention Application directe Far enduction (aspect mat structuré) Résine type vinyl toluène acrylate 53,5 White- spirit ( 5 % aromatique) I 7 Agent mouillant type lécithine de soja 0,35 Polyacrylamide à 30 % en émulsion dans un solvant IO parafinique 2, 5 Dioxyde de titane type rutile 5 Carbonate de calcium (coupe IO 60 micron) 38 Carbonate de calcium ( 60 I 50 micron) 23 Fibre polyvethylène (I 5 décitex) 0,6 I 5 Carbonate de calcium ( 350 700 micron) 6 Carbonate de calcium (I 2 mm) 6 IOI,95 Un essai d'application a été effectué avec cette composition dans une pièce d'habitation présentant un papier peint ( 2 épaisseurs) dégradé ( 2 zones décollées couleur générale non uniforme avec des couleurs"passées" suite à un vieillissement non uniforme du papier peint) la surface à rénover de 22 m 2 a été traité par enduction directe, puis structuré avec un rouleau alvéolé. 38 Kgs de produits ont été nécessaires pour la rénovation Le produit selon la composition nouvelle a été directement arpliqué sur le surport sans préparations spécifiaues de celui-ci (seules les parties déjà décollées ont été éliminées par arrachage). Apres un séchage de 4 heures, on a obtenu un décor parfaitement homogène et une teinte blanche uniforme, les reliefs et défauts du support recouvert ont été totalement masqués. Ce chantier a été effectué par un opérateur non spécialisé en 2 heures et minutes. I O A titre comparatif une composition de l'art connu commercialisée sous l'appel- lation "crépi intérieur décollable" a été essayé dans des conditions analogues. Il faut noter ici que les fabricants de ce type de produits préconisent un essai sur une surface restreinte avant application sur un panier peint ainsi que l'application d'un primer ou sous-couche isolante. 6 m 2 ont été enduits nuis structurés avec le produit nommé ci-dessus Après quelques minutes, les raccords du papier peint se sont partiellement décollés, le support et la partie supérieure d'un lé se sont décollés totalement entraînant I O le produit appliqué Compte tenu d'un phénomène de décollement très accentué du support, l'opération n'a pas été poursuivie sur une surface rlus importante. Il faut également noter ici que des attaches métalliques noyées dans le support, apres séchage du produit appliqué ont provoqué des taches et auréoles d'oxyde de fer très accentuées. I 5 Exemple 2: Composition de Revêtement semi-épais Application par projection (aspect mat pommelé) Couleur Blanc Résine type acrylate 4 White spirit O Io Isopar I O Agent mouillant type lécithine de soja 0,35 Polyacrylamide à 30 % en émulsion dans l'Isoar 2,8 Dioxyde de titane 3 Lithopone 4 Carbonate de calcium (IO 60 micron) 38 Carbonate de calcium ( 60 I 50 micron) 25 Carbonate de calcium (I 50 300 micron) 6 Fibre cellulose 1,5 I 04,65 II Un local présentant 3 épaisseurs de papiers peints sur 2 murs, la surface restante étant comnosée de plaques de plâtre cartonées et d'un coffre en bois aggloméré a été rénové soit une surface de 4 I m 2, avec la composition nouvelle décrite ci-dessus La technique Dar projection a été retenue car elle permet d'obtenir un décor plus régulier et une application facilitée sur la zone du plafond. 73 Kgs de produit selon la composition ont été nécessaires. Le décor obtenu est parfaitement homogène avec un aspect pommelé très régulier malgré l'hétérogénéité du support Le local a été réaménagé après IO I 2 heures Un seul opérateur a réalisé ce travail en 2 heures et 50 minutes. A titre comparatif un produit de l'art connu commercialisé sous l'appellation "Revêtement fibré pelable" a été appliqué directement par projection sur une zone mixte: papier peint bois aggloméré de 7 m 2. I 5 Compte tenu d'un pourcentage en eau important présent dans ce produit, le papier peint s'est rapidement décollé au niveau des zones de raccord quelques minutes après la projection. Après séchage sur la partie constituée par du bois aggloméré la teinte initiale du produit était fortement altérée avec un phénomène de "zona Fe" très accentué. I 2 Exemple 3: Composition de peinture épaisse structurée as Dect gouttelette satinée Application rouleau alvéolé. Compte tenu d'une C P V plus faible, le film obtenu est légèrement satiné. Résine type vinyl toluène acrylate White-spirit désaromatisé (-5) À Lécithine de soja Hydroxyéthyl cellulose micronisée À Polyacrylamide Dioxyde de titane e Lithopone Carbonate de calcium précipité Carbonate de calcium ( 2 20 micron) À Carbonate de calcium ( 20 40 micron) Plte colorante rouge I O 0,40 0,60 2 I I 2 0,40 I 00,40 Deux murs principaux soit I 6 m 2 avant préalablement reçus une seule épaisseur de papier peint en bon état, à l'exception d'une zone fortement encrassée de 1,5 m 2 ont été recouverts (application rouleau alvéolé) par la neinture décrite ci-dessus. Kgs 800 du produit ont été nécessaires Le décor obtenu a un aspect "rose pastel' pommelé légèrement satiné Les raccords de papier peint, compte tenu de la charge appliquée ( 350 g/m 2), ont été totalement dissimulés Après séchage aucune "reprise" n'a été observée et le décor est parfaitement homogène. Un essai de décollage sur une surface de 4,50 m 2 a été effectué pour la com Do- sition n 3 à l'aide d'une machine à décoller (type électrique Black & Decker) minutes 30 secondes ont été nécessaires pour restituer le support à son état d'origine (plaque placoplatre ayant reçue préalab:ement un fixateur de fond). I O I 5 I 3 Aucun produit équivalent à ce jour n'a té être mis en parrallèle à titre d'essai comparatif Les produits de l'art connus qui permettent d'obtenir un effet décoratif similaire ne sont proposés que uour des surnorts neufs ou sains Appliqué sur support tel que le papier peint, ils provoquent le décollement partiel ou complet de celui-ci ou isole complètement le support. I 4 REVENDICATIONS I) Compositions de revêtement de surfaces, hydrophobe à l'état liquide ou pâteux, qui deviennent naturellement hydrophiles par sèchage, caractérisées en ce qu'elles comportent selon des combinaisons nouvelles. a) au moins un composé filmogène qui est un polymère et/ou un copolymère comportant au moins un monomère du type (met) acrylique, et/ou vinylique, et/ou styrénique. b) au moins un agent de réversibilité en milieu aqueux qui permet le I 0 passage d'un état hydrophobe à un état hydrophile pour les dites compositions. c) et une phase liquide destinée à solubiliser le composé filmogène formée par au moins un solvant hydrocarboné choisi dans le groupe I 5 constitué par les white-spirit et/ou les solvants parafiniques ou isoparafiniques. 2) Compositions selon la revendication (I) caractérisées en ce que le composé filmogène est choisi dans le groupe constitué par les polymères et/ou copolymères acryliques et/ou vinyliques et/ou styréniques ayant la propriété d'être soluble dans la phase liquide iydrocarboné. 3) Compositions selon les revendications (I) ou ( 2) caractérisées en ce que le composé filmogène est préférentiellement choisi dans le groupe constitué par les polymères et/ou copolymères de monomères acryliques, sous forme acide ou estérifié combinés ou non avec des monomères vinyl-toluène et/ou styrène. 4) Compositions selon l'une quelconque des reverdications (I) à ( 3) caractérisée en ce que l'agent de réversibilité qui permet le passage d'un état hydrophobe a un état hydrophile est choisi dans le groupe constitué par les polymères I 5 et/ou les copolymères de type acrylique et/ou ses dérivés en émulsion dans au moins un solvant hydrocarboné, les polymères à chaine cellulo- sique de type carboxnméthylcellulisé et hydroxvéthycellulose sous forme micronisée, pulvérulente ou dispersée dans un solvant hydrocarboné, et les polymères à base d'acrylamide et/ou de ses dérivés en émulsion dans un solvant hydrocarboné pris seuls ou en mélange. ) Compositions selon l'une quelconque des revendications (I) a ( 4) caracté- risées en ce que l'agent de réversibilité est préférentiellement choisi IO O dans le groupe constitué par les polymères et/ou copolymères de type acrylique et/ou méthacrylique et/ou acrylamide, oris seuls ou en mélange. 6) Compositions selon l'une quelconque des revendications ( 4) ou ( 5) caracté- risées en ce Que le solvant hydrocarboné est préférentiellement choisi I 5 dans le groupe constitué par les solvants parafiniqueset/ou isoparafiniques, les solvants de la famille des white-spirit, mis en oeuvre seuls ou en mélange. 7) Compositions selon l'une quelconque des revendications (I) à ( 6) caracté- risées en ce que les dites compositions comportent l'un au moins des divers éléments connus choisis dans le groupe constitué par les charges, les fibres, les agents opacifiants, les pigments spécifiques, les agents mouillants les agents stabilisants, les a'ents de conservation, les agents plastifiants et/ou cosolvants et les agents anticryptogamiques. 8) Compositions selon l'une quelconque des revendications (I) à ( 7) caracté- risées en ce qu'elles comprennent exprimées en poids: a) de 1,5 à 20 % et de préférence de 3 à 9 % de composé filmogène par rapport à la masse totale de la composition b) de 0,3 % à I 6 % et préférentiellement de 0,6 % à 8 c de l'agent de reversibilité par rapport à la masse totale de la composition c) de I O % à 70 % de la phase liquide par rapport a la masse totale de la composition d) de I % à 70 % de divers éléments connus. I 6 9) Applications à la rénovation et décoration interne de l'habitat selon l'une au moins des revendications (I) a ( 8).