Brevet FR3136236A1 — publié le 20231208

COMPOSITION DE REVETEMENT ANTIADHESIF NON-TOXIQUE BIODEGRADABLE ET RECYCLABLE La présente invention concerne une composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat, comprenant : une composition de cellulose microcristalline, au moins un silane, au moins un catalyseur acide, une phase de dispersion liquide, et optionnellement au moins un agent de charge inorganique. L’invention concerne également l’utilisation de cette composition pour le revêtement antiadhésif de manière réversible d’un substrat telle qu’une surface de papier ou une surface métallique. Enfin, l’invention concerne un article dont au moins une surface est revêtue avec une composition de revêtement selon l’invention. COMPOSITION DE REVETEMENT ANTIADHESIF NON-TOXIQUE BIODEGRADABLE ET RECYCLABLE DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte au domaine technique général des revêtements de type sol-gel ayant des propriétés antiadhésives. Plus précisément, la présente invention se situe dans le domaine de revêtements écologiques, non-toxiques et durables à l’usage présentant des propriétés antiadhésives vis-à-vis des compositions adhésives sensibles à la pression. ÉTAT DE LA TECHNIQUE Les revêtements antiadhésifs sont des composants importants des surfaces antiadhésives qui sont en contact avec une couche adhésive de manière réversible. Des exemples de telles surfaces sont présents à la surface non-adhésive (extérieure) des rubans adhésifs, des supports pour des timbres ou des étiquettes et des accessoires jetables à visée alimentaire comme par exemple les moules en papier pour gâteaux. Ainsi, dans le domaine des adhésifs sensibles à la pression, il est souvent désirable de préparer un produit portant un adhésif, par exemple une étiquette ou un ruban, et de conserver le produit quelque temps avant l'utilisation. Lors de la conservation, il est avantageux de coller le produit portant l'adhésif sur une surface intermédiaire à partir de laquelle il faut le retirer avant l'utilisation. Par exemple, on enroule le ruban en bobine, de sorte que la surface adhésive d'une spire du ruban soit collée à la surface non adhésive de la spire précédente. Pour dérouler le ruban et l'utiliser, il faut que la spire supérieure de ruban, avec son adhésif, se détache préférentiellement de la spire précédente. Dans un autre exemple, les étiquettes portant un adhésif sont fréquemment munies sur la surface antiadhésive d'un papier protecteur qui doit être facile à retirer de l'adhésif avant que l'étiquette ne serve à l'usage prévu. Ce papier protecteur ou doublure antiadhésive présente de manière générale un film plastique ou du papier glassine (papier cristal). Typiquement, la doublure antiadhésive est recouverte sur une ou les deux faces d'une très fine couche de silicone ou de polymères fluorocarbonés, agissant comme un support pour protéger la surface adhésive du ruban lorsque ce dernier est embobiné ou pour protéger une étiquette ou un timbre lorsqu’il est réversiblement collé contre son support. Lorsqu’une force est exercée, la surface antiadhésive de la doublure permet de décoller le ruban embobiné, l’étiquette ou le timbre de son support de ladite doublure, sans qu’il perde ses capacités adhésives. Pour conférer au papier des propriétés antiadhésives, les revêtements actuels sont basés sur plusieurs types de polymères qui sont utilisés comme revêtements antiadhésifs, comme par exemple les réseaux de silicone, les copolymères contenant de la silicone, les polymères à longues chaînes latérales alkyle ou fluoroalkyle, les fluoropolymères et les polyoléfines. Ces polymères ont des énergies de surface inférieures aux énergies de surface des compositions adhésives sensibles à la pression adhésives (PSA) couramment utilisées, ceci constituant une caractéristique importante des matériaux PSA. L’utilisation de compositions sol-gel antiadhésives pour former des surfaces de revêtement en une ou plusieurs couches est connue dans l’état de la technique. Cependant ces compositions de revêtement présentent des défauts de durabilité et de leurs performances concernant leurs propriétés antiadhésives. Pour remédier à ces défauts, des compositions comprenant en outre un agent lubrifiant de type huile de silicone ont été proposées afin d’améliorer leurs propriétés antiadhésives. Cependant, ces huiles siliconées présentent une résistance thermique limitée, et il est toujours observé la baisse des propriétés antiadhésives du revêtement à l’usage. Par ailleurs, les compositions siliconées selon l'art antérieur mentionnées ci-dessus sont employées dans le domaine des revêtements antiadhésifs, sous forme de bains d'émulsion (ou bains d'enduction) qui servent à enduire les supports de films, qui sont ensuite réticulés sous activation thermique et/ou sous rayonnement (UV, faisceau d'électrons), pour former le revêtement hydrofuge et antiadhérent, ce qui contraint la facilité de la mise en œuvre du revêtement de la surface. Il est également connu d’ajouter des silanes fluorés ou des polymères de synthèse complexes dans les revêtements de type sol-gel pour améliorer leurs performances antiadhésives. Cependant l’utilisation de composés fluorés peut être néfaste pour la santé humaine ainsi que pour l’environnement car la présence de silanes fluorés et des polymères de synthèse de poids moléculaire élevé empêche la biodégradation et le recyclage des matières revêtues avec des compositions comprenant des silanes fluorés ou des polymères de synthèse complexes. Ces solutions ne sont cependant pas durables car elles impliquent l’utilisation de composés chimiques qui limitent la recyclabilité et/ou la biodégradabilité du revêtement antiadhésif PSA. Il subsiste donc un besoin de fournir une composition de revêtement antiadhésif vis-à-vis des adhésifs PSA, notamment un revêtement antiadhésif pour des surfaces, telles que par exemple les surfaces des accessoires à visée alimentaire, permettant de palier les inconvénients susmentionnés. L’utilisation d’une composition telle que décrite ci-après permet un revêtement simple qui est apte à fournir des articles revêtus avec une couche antiadhésive qui ne sont pas nocifs pour la santé humaine ou l’environnement. Avantageusement, le revêtement présente des propriétés réversibles antiadhésives aux forces couramment appliquées par les utilisateurs, typiquement de l’ordre de 1 à 500 g/cm, par exemple pour décoller un timbre de son support, ou pour ouvrir un récipient alimentaire à usage unique. De manière encore plus avantageuse, la réversibilité du caractère antiadhésif de la composition ou perdure dans le temps indépendamment de la température ou l’humidité. De plus, la composition selon l’invention ne diffuse pas dans le support sur lequel elle est appliquée, ni dans la couche adhésive avec laquelle elle est en contact. RÉSUMÉ Dans un premier aspect, l’invention concerne une composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat, ladite composition comprenant : - une composition de cellulose microcristalline, - au moins un silane, - au moins un catalyseur acide, - une phase de dispersion liquide, et - optionnellement au moins un agent de charge inorganique. Le au moins un silane peut être choisi parmi le méthyltriethoxysilane, le méthyltrimethoxysilane, le tétraéthoxysilane, le triméthoxysilane, le triéthoxysilane et un mélange de ceux-ci, de préférence choisi parmi le méthyltriethoxysilane, le méthyltrimethoxysilane, le tétraéthoxysilane et un mélange de ceux-ci, de manière encore plus préférentielle le au moins un silane est le méthyltriethoxysilane. Lorsque la composition comprend au moins un agent de charge inorganique, il peut être choisi parmi le dioxyde de silicium, le carbonate de calcium, le carbonate de magnésium, l’oxyde d'aluminium, les phyllosilicates, les inosilicates, les tectosilicates, le talc, le sulfate de zinc, l’oxyde de magnésium, les flocons de zinc, le kaolin, l’albarine, le dolomite, l’oxyde de cérium, l’aluminate de sodium, le sulfate de calcium, le sulfate de baryum , le stéarate de zinc et des mélanges de ceux-ci, de préférence le au moins un agent de charge inorganique est choisi parmi le dioxyde de silicium, le carbonate de calcium et un mélange de ceux-ci, de manière encore plus préférentielle le au moins un agent de charge inorganique est le dioxyde de silicium, notamment le dioxyde de silicium micronisé. Selon certaines modes de réalisation, le au moins un catalyseur acide est choisi parmi les acides monoprotiques de préférence sélectionnés parmi l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'acide acétique, et les acides polyprotiques de préférence sélectionnés parmi l'acide carbonique, l'acide sulfurique et l'acide citrique, et leurs mélanges ; de manière encore plus préférentielle le catalyseur est l'acide chlorhydrique. Selon certains modes de réalisation, la composition de cellulose microcristalline présente des cristaux de diamètre moyenne allant de 30 à 200 µm, le diamètre moyen étant déterminé par la méthode de tamis. Selon certains modes de réalisation, la phase de dispersion est une phase aqueuse ou une phase hydroalcoolique, de préférence la phase de dispersion étant 100% d’eau. Dans un mode de réalisation, la composition selon l’invention comprend : - une composition de cellulose microcristalline, de préférence dans une quantité allant de 1% à 15% en poids par rapport au poids total de la composition, de manière encore plus préférentielle la composition de cellulose microcristalline présentant des cristaux de diamètre moyenne allant de 30 à 200 µm, le diamètre moyen étant déterminé par la méthode de tamis ; - au moins un silane, de préférence dans une quantité allant de 50% à 80% en poids par rapport au poids total de la composition, de manière encore plus préférentielle le au moins un silane étant choisi parmi le méthyltriethoxysilane, le méthyltrimethoxysilane, le tétraéthoxysilane et un mélange de ceux-ci; - au moins un catalyseur acide, de préférence dans une quantité allant de 0.05 % à 5.0 % en poids par rapport au poids total de la composition ; - optionnellement au moins un agent de charge inorganique, de préférence dans une quantité allant de 0.1 % à 10 % en poids par rapport au poids total de la composition, de manière encore plus préférentielle le au moins un agent de charge inorganique étant choisi parmi le dioxyde de silicium, le carbonate de calcium et un mélange de ceux-ci; et - une phase de dispersion liquide en quantité suffisante pour atteindre le 100% de la composition totale. Dans un deuxième aspect, l’invention concerne l’utilisation d’une composition selon l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention, pour le revêtement d’un substrat, de préférence le revêtement étant un revêtement antiadhésif et/ou un revêtement contre la diffusion de matières grasses. L’invention concerne également un article composite comprenant un corps d’un substrat, ledit corps dudit substrat étant au moins partiellement revêtu d’une composition de revêtement antiadhésif d’un substrat selon l’une quelconque des modes de réalisation de l’invention ; ladite composition de revêtement antiadhésif pouvant adhérer de manière réversible avec une surface adhésive telle que par exemple une couche comprenant des acrylates et/ou des polyacrylates. Dans certains modes de réalisation, le corps du substrat comprend au moins 70% de cellulose en poids, par rapport au poids total du substrat, ou le corps de substrat est en métal ou en plastique, ledit article étant choisi parmi un article d’alimentation, un article d’alimentation jetable, un papier de protection alimentaire, un récipient en carton pour utilisation alimentaire, des couverts jetables, des rubans adhésifs, un support pour des timbres ou des étiquettes, un moule pour cuisson alimentaire, notamment un moule pour gâteaux ou un moule métallique pour moulage par injection. Composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat, ladite composition comprenant : - une composition de cellulose microcristalline, - au moins un silane, - au moins un catalyseur acide, - une phase de dispersion liquide, et - optionnellement au moins un agent de charge inorganique. Composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat selon la revendication 1, dans laquelle le au moins un silane est choisi parmi le méthyltriethoxysilane, le méthyltrimethoxysilane, le tétraéthoxysilane, le triméthoxysilane, le triéthoxysilane et un mélange de ceux-ci, de préférence choisi parmi le méthyltriethoxysilane, le méthyltrimethoxysilane, le tétraéthoxysilane et un mélange de ceux-ci, de manière encore plus préférentielle le au moins un silane est le méthyltriethoxysilane. Composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat selon revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle le au moins un agent de charge inorganique est choisi parmi le dioxyde de silicium, le carbonate de calcium, le carbonate de magnésium, l’oxyde d'aluminium, les phyllosilicates, les inosilicates, les tectosilicates, le talc, le sulfate de zinc, l’oxyde de magnésium, les flocons de zinc, le kaolin, l’albarine, le dolomite, l’oxyde de cérium, l’aluminate de sodium, le sulfate de calcium, le sulfate de baryum , le stéarate de zinc et des mélanges de ceux-ci, de préférence le au moins un agent de charge inorganique est choisi parmi le dioxyde de silicium, le carbonate de calcium et un mélange de ceux-ci, de manière encore plus préférentielle le au moins un agent de charge inorganique est le dioxyde de silicium, notamment le dioxyde de silicium micronisé. Composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le au moins un catalyseur acide est choisi parmi les acides monoprotiques de préférence sélectionnés parmi l'acide chlorhydrique, l'acide nitrique et l'acide acétique, et les acides polyprotiques de préférence sélectionnés parmi l'acide carbonique, l'acide sulfurique et l'acide citrique, et leurs mélanges ; de manière encore plus préférentielle le catalyseur est l'acide chlorhydrique. Composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la composition de cellulose microcristalline présente des cristaux de diamètre moyenne allant de 30 à 200 µm, le diamètre moyen étant déterminé par la méthode de tamis. Composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la phase de dispersion est une phase aqueuse ou une phase hydroalcoolique, de préférence la phase de dispersion étant 100% d’eau. Composition pour le revêtement antiadhésif d’un substrat selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, ladite composition comprenant : - une composition de cellulose microcristalline, de préférence dans une quantité allant de 1% à 15% en poids par rapport au poids total de la composition, de manière encore plus préférentielle la composition de cellulose microcristalline présentant des cristaux de diamètre moyenne allant de 30 à 200 µm, le diamètre moyen étant déterminé par la méthode de tamis ; - au moins un silane, de préférence dans une quantité allant de 50% à 80% en poids par rapport au poids total de la composition, de manière encore plus préférentielle le au moins un silane étant choisi parmi le méthyltriethoxysilane, le méthyltrimethoxysilane, le tétraéthoxysilane et un mélange de ceux-ci; - au moins un catalyseur acide, de préférence dans une quantité allant de 0.05 % à 5.0 % en poids par rapport au poids total de la composition ; - optionnellement au moins un agent de charge inorganique, de préférence dans une quantité allant de 0.1 % à 10 % en poids par rapport au poids total de la composition, de manière encore plus préférentielle le au moins un agent de charge inorganique étant choisi parmi le dioxyde de silicium, le carbonate de calcium et un mélange de ceux-ci; et - une phase de dispersion liquide en quantité suffisante pour atteindre le 100% de la composition totale. Utilisation d’une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 pour le revêtement d’un substrat, de préférence le revêtement étant un revêtement antiadhésif et/ou un revêtement contre la diffusion de matières grasses. Article composite comprenant un corps d’un substrat, ledit corps dudit substrat étant au moins partiellement revêtu d’une composition de revêtement antiadhésif d’un substrat selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 ; ladite composition de revêtement antiadhésif pouvant adhérer de manière réversible avec une surface adhésive telle que par exemple une couche comprenant des acrylates et/ou des polyacrylates. Article composite selon la revendication 9, dans lequel le corps du substrat comprend au moins 70% de cellulose en poids, par rapport au poids total du substrat, ou le corps de substrat est en métal ou en plastique, ledit article étant choisi parmi un article d’alimentation, un article d’alimentation jetable, un papier de protection alimentaire, un récipient en carton pour utilisation alimentaire, des couverts jetables, des rubans adhésifs, un support pour des timbres ou des étiquettes, un moule pour cuisson alimentaire, notamment un moule pour gâteaux ou un moule métallique pour moulage par injection.