FR3150524A1

FR3150524A1 - Procédé pour étanchéifier une couche de papier

Info

Publication number: FR3150524A1
Application number: FR2306932A
Authority: FR
Inventors: Coralie Teulere; Maeva RIEGERT; Raul LEIVA MUÑOZ; Jacques LOZE; Philippe Bequin
Original assignee: Vicat SA; Saint Gobain Weber SA
Current assignee: Vicat SA; Saint Gobain Weber SA
Priority date: 2023-06-30
Filing date: 2023-06-30
Publication date: 2025-01-03
Also published as: WO2025003310A1

Abstract

L’invention concerne un procédé pour étanchéifier une couche de papier, en utilisant une dispersion aqueuse comprenant une combinaison de particules d’une résine à base de poly(acétal de vinyle) et de particules d’une résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle). Elle concerne également un sac comprenant une couche de papier étanchéifiée au moyen d’un tel procédé, ainsi que l’utilisation d’un tel sac pour le conditionnement de matériaux sous forme de poudre, tels que du plâtre ou du ciment.

Description

Procédé pour étanchéifier une couche de papier

L’invention concerne un procédé pour étanchéifier une couche de papier, en utilisant une dispersion aqueuse comprenant une combinaison de particules d’une résine à base de poly(acétal de vinyle) et de particules d’une résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle). Elle concerne également un sac comprenant une couche de papier étanchéifiée au moyen d’un tel procédé, ainsi que l’utilisation d’un tel sac pour le conditionnement de matériaux sous forme de poudre, tels que des poudres à base de plâtre ou de ciment.

Les sacs en papier nécessitent une protection contre la pénétration de la vapeur d'eau atmosphérique à travers les couches du sac. Le papier étant un substrat poreux et hydrophile, il est difficile d'éviter l'adsorption et le transport d'eau ou de vapeur d'eau pour éviter la perte de qualité des matériaux conditionnés. En particulier, les poudres à base de plâtre et de ciment peuvent durcir en présence d'eau et perdre ainsi leurs propriétés. Des films plastiques en polyéthylène sont généralement insérés entre deux plis de papier comme barrière de perméabilité. Cependant, du fait de leur composition hybride, ces sacs d'emballage ne sont pas recyclables. Une stratégie consiste à remplacer les sacs actuels par un sac recyclable à deux plis sans feuille à base de plastique, dans lequel l'un des plis aurait un revêtement à base d’un polymère très mince, pour assurer de bonnes propriétés de barrière à l'eau.

Toutefois, ces revêtements sont généralement basés sur des ressources pétrolières, qui contribuent au réchauffement climatique. D'un point de vue durable, il existe un intérêt croissant pour les films et revêtements alternatifs ayant des propriétés d’étanchéification similaires.

En réponse à la demande de matériaux d'emballage plus respectueux de l'environnement, des polymères biosourcés ont été utilisés pour remplacer les revêtements à base de pétrole. Certains d'entre eux montrent une capacité à se biodégrader ou à être compostables. La plupart des polymères biosourcés trouvés dans la littérature sont constitués de polymères semi-cristallins tels que des polyesters qui sont enduits sur du papier par extrusion ou d'autres procédés à haute température. L’utilisation de dispersions aqueuses de polyester permet une application à température ambiante en utilisant les procédés d'application de revêtement humide conventionnels. Bien que cette méthode permette une application plus facile et plus respectueuse de l'environnement, il est nécessaire, après application, de chauffer le revêtement à une température supérieure à son point de fusion pour obtenir des films homogènes. Habituellement, la température de ces polyesters biosourcés est élevée et le procédé n'est pas adapté au processus d'application sur papier, en raison de la dégradation du papier ou de la limitation de la température du four.

Dans ce contexte, les inventeurs ont développé une dispersion aqueuse surmontant les limitations mentionnées ci-dessus. Précisément, ils ont démontré qu’une dispersion aqueuse combinant des particules de résine à base de poly(acétal de vinyle), notamment de poly(butyral de vinyle), avec d’autres particules de résines polymères, pouvait être déposée sur un substrat en papier à température ambiante, et former un revêtement offrant de très bonnes propriétés barrières à l’eau liquide ou vapeur. Cette invention est tout particulièrement pertinente pour les sacs en papier utilisés pour le conditionnement de matériaux de construction, tels que des poudres à base de ciment ou de plâtre, ou tout autre produit sensible à l’humidité. Les sacs en papier comprenant un tel revêtement présentent également l’avantage d’avoir une plus faible empreinte carbone que les sacs en papier étanchéifiés utilisés actuellement.

Ainsi, la présente invention concerne un procédé pour étanchéifier (en particulier pour l’étanchéification à l’eau) une couche de papier, comprenant l'application d'une dispersion aqueuse sur une surface de ladite couche de papier pour former un revêtement, et le séchage dudit revêtement,

dans lequel ladite dispersion aqueuse comprend de l’eau, des particules d’une résine à base de poly(acétal de vinyle), des particules d’une résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle), un ou plusieurs plastifiants, et un ou plusieurs émulsifiants, dans lequel la teneur totale en particules de résine est de 5 à 50 % en poids.

Dans certains modes de réalisation, la résine à base de poly(acétal de vinyle) est à base de poly(butyral de vinyle).

Dans certains modes de réalisation, la résine à base de poly(butyral de vinyle) comprend des fonctions résiduelles alcool et acétate.

Dans certains modes de réalisation, la résine à base de poly(butyral de vinyle) est issue du recyclage de vitrages feuilletés.

Dans certains modes de réalisation, ladite dispersion aqueuse comprend en outre un ou plusieurs agents de réticulation, de préférence choisis parmi les silanes, de préférence parmi les alcoxysilanes comprenant éventuellement un groupement fonctionnel réactif vis-à-vis des fonctions acides carboxyliques, carboxylate ou hydroxy, tel qu’un groupe époxy ou amine.

Dans certains modes de réalisation, le rapport pondéral entre la teneur en agent de réticulation et la teneur en résine à base de poly(acétal de vinyle) est compris entre 0,001 et 0,10, notamment entre 0,002 et 0,06.

Dans certains modes de réalisation, la dispersion aqueuse comprend en outre une ou plusieurs charges, la teneur en charges étant de préférence comprise entre 5 et 80 % en poids, par rapport au poids total de la dispersion.

Dans certains modes de réalisation, les charges sont choisies parmi le carbonate de calcium, le stéarate de calcium, les argiles, le talc, la dolomite, le mica, les sables siliceux, le basalte broyé, le sulfate de baryum, le kaolin, et les mélanges de deux ou plus de ces composés .

Dans certains modes de réalisation, ladite résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle) est choisie parmi les résines styrène-acryliques, les résines styrène-butadiène, les résines acryliques, les résines alkydes, et un mélange de deux ou plus de ces résines, de préférence parmi les résines alkydes.

Dans certains modes de réalisation, la dispersion aqueuse comprend en outre de 0,1 à 20% en poids de pigments, par rapport au poids total de la dispersion.

Dans certains modes de réalisation, la teneur pondérale totale en émulsifiant(s) est comprise entre 0,1% et 10 %.

Dans certains modes de réalisation, le rapport pondéral entre la teneur en plastifiant et la teneur en résine à base de poly(acétal de vinyle) est compris entre 0,1 et 1, notamment entre 0,2 et 0,5.

Dans certains modes de réalisation, la quantité d’eau est comprise entre 10 et 70% en poids, notamment entre 20 et 60% en poids, par rapport au poids total de la dispersion.

Dans certains modes de réalisation, le rapport pondéral entre la teneur en particules de résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle) et la teneur en particules d’une résine à base de poly(acétal de vinyle) est compris entre 0,05 et 20, de préférence entre 0,1 et 10, voire entre 1,0 et 5,0.

Un autre objet de la présente invention est un sac comprenant une couche de papier, et une couche d’étanchéification recouvrant au moins partiellement la couche de papier, la couche d’étanchéification étant formée à partir de la dispersion aqueuse décrite dans la présente demande, plus particulièrement formée par le procédé tel que défini dans la présente demande.

Un autre objet de la présente invention est une utilisation d’un sac tel que défini dans la présente demande, pour le conditionnement de poudres à base de plâtre ou de ciment.

DESCRIPTION DETAILLEE

La dispersion aqueuse utilisée dans le procédé de l’invention comprend de l’eau, des particules d’une résine à base de poly(acétal de vinyle), des particules d’une résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle), un ou plusieurs plastifiants, et un ou plusieurs émulsifiants, dans lequel la teneur totale en particules de résine est de 5 à 50 % en poids (par exemple, de 7 à 48%, notamment de 10 à 45%, voire de 15 à 40%, ou même de 20 à 35%).

De préférence, la résine à base de poly(acétal de vinyle) est à base de poly(butyral de vinyle), aussi appelé PVB.

De préférence, la résine à base de poly(acétal de vinyle), notamment à base de poly(butyral de vinyle) est constituée de poly(acétal de vinyle), notamment de poly(butyral de vinyle).

De préférence, la résine à base de poly(acétal de vinyle), notamment de poly(butyral de vinyle), comprend des fonctions résiduelles alcool et acétate. Ces fonctions résiduelles proviennent du procédé de fabrication de la résine, qui se fait généralement par hydrolyse de poly(acétate de vinyle) en poly(alcool vinylique) puis acétalisation de ce dernier. La présence de fonctions alcool permet notamment de réticuler la résine et d’en améliorer ses propriétés.

La résine à base de poly(butyral de vinyle) est avantageusement issue du recyclage de vitrages feuilletés. Ces derniers utilisent en effet du PVB comme intercalaire de feuilletage entre deux feuilles de verre. L’utilisation de matières recyclées permet de réduire l’empreinte carbone du système d’étanchéification.

La teneur pondérale en résine correspond au pourcentage massique de résine en extrait sec dans la dispersion aqueuse, donc au poids de résine rapporté au poids total de dispersion aqueuse. De manière générale, sauf mention contraire, les teneurs des différents constituants de la dispersion sont données en poids, par rapport au poids total de dispersion aqueuse.

La dispersion aqueuse comprend en outre des particules d’une résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle). Cette résine peut notamment être choisie parmi les résines styrène-acryliques (notamment styrène-acryliques carboxylées), les résines styrène-butadiène, les résines acryliques, les résines alkydes, et un mélange de deux ou plus de ces résines.

Dans un mode préféré, les particules d’une résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle) sont des particules de résine styrène-acrylique (notamment styrène-acryliques carboxylées) ou de résine alkyde, mieux encore de résine alkyde.

Le rapport pondéral entre la teneur en particules de résine(s) autre(s) que poly(acétal de vinyle) et la teneur en particules de résine à base de poly(acétal de vinyle) est de préférence compris entre 0,05 et 20, par exemple entre 0,1 et 10, notamment entre 1,0 et 5,0.

Les particules de résine à base de poly(acétal de vinyle) et les particules de l’autre résine présentent de préférence une distribution volumique de taille telle que le d50 est compris entre 50 et 300 nm, notamment entre 100 et 250 nm. La distribution de taille de particules est notamment déterminée par diffraction dynamique de la lumière.

Dans un mode particulier, ladite résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle) est biosourcée. Le caractère bio-sourcé de cette dernière contribue à la réduction de l’empreinte carbone de la dispersion.

Lorsque la résine autre que la résine à base de poly(acétal de vinyle) est une résine alkyde, il est avantageux d’utiliser un siccatif, en particulier des sels organiques de cobalt, des oxydes de plomb ou de zinc (de préférence, un sel organique de cobalt).

Le(s) plastifiant(s) est(sont) avantageusement choisi(s) parmi les esters de polyéthylène glycol, les adipates, les sebaçates, les phtalates, les esters de benzoate et les mélanges de deux ou plus de ces composés. A titre d’exemples on peut citer le di(2-éthylhexanoate) de tri(éthylène glycol), le di(2-éthylbutyrate) de tri(éthylène glycol), le di(n-heptanoate) de tri(éthylène glycol), le di(n-heptanoate) de tétra(éthylène glycol), l’adipate de bis(2-butoxyéthyle),le sebaçate de dibutyle, le phtalate de dibutyle ou encore le phtalate de dioctyle.

De préférence, le rapport pondéral entre la teneur en plastifiant et la teneur en résine à base de poly(acétal de vinyle) est compris entre 0,1 et 1, notamment entre 0,2 et 0,5.

L’(les) émulsifiant(s) est(sont) avantageusement choisi(s) parmi les émulsifiants ioniques (cationiques ou anioniques) et les émulsifiants non-ioniques. Les émulsifiants anioniques sont notamment des carboxylates ou des sulfonates. Les carboxylates sont par exemple des sels d’acides gras saturés ou insaturés comme les stéarates, oléates et laurates, des sels de rosine comme par exemple l’oléate de potassium. Les sulfonates sont par exemple des alkyl sulfonates, des aryl sulfonates, des alkyl aryl sulfonates ou encore des esters sulfonatés comme par exemple le dodécylsulfate de sodium. Les émulsifiants non ioniques sont notamment des polyoxyéthylène alkylphenyl éthers.

L’(les) émulsifiant(s) est(sont) de préférence anionique. De tels émulsifiants permettent en effet d’obtenir une plus faible prise en eau que les émulsifiants non-ioniques.

De préférence, la teneur pondérale totale en émulsifiant(s) est comprise entre 0,1% et 10%, par exemple entre 2 % et 6 % ou entre 4 et 8 %.

La température de transition vitreuse de la dispersion aqueuse est de préférence comprise entre 5 et 40°C, notamment entre 10 et 30°C, afin de conserver une bonne flexibilité après séchage. La température de transition vitreuse est notamment mesurée par calorimétrie différentielle à balayage. La température de transition vitreuse peut être modifiée notamment en jouant sur la quantité de plastifiant.

La température minimale de formation de film (appelée généralement par son acronyme « MFFT ») de la dispersion est de préférence inférieure à 30°C, notamment inférieure à 20°C, voire inférieure à 10°C et même inférieure à 0°C, afin de permettre la formation de film et la coalescence du revêtement à température ambiante dans différentes conditions climatiques. La température minimale de formation de film peut être modifiée notamment en jouant sur la quantité de plastifiant, voire en ajoutant des agents de coalescence.

Dans certains modes de réalisation, la dispersion aqueuse comprend en outre une ou plusieurs charges.

Les charges sont avantageusement de nature minérale. Les charges sont de préférence choisies parmi le carbonate de calcium, le stéarate de calcium, les argiles, le talc, la dolomite, le mica, les sables siliceux, le basalte broyé, le sulfate de baryum, le kaolin et les mélanges de deux ou plus de ces composés. Les charges ont de préférence une taille de particules allant de 0,5 à 500 µm, notamment de 1 à 200 µm, mesurée par granulométrie laser.

La teneur pondérale totale en charges est de préférence comprise entre 5 et 80%, par exemple entre 6 et 70%, notamment entre 7 et 65%, voie entre 8 et 50%, ou encore entre 9 et 40% ou entre 10 et 25%, ou encore entre 11 et 24%.

Dans certains modes de réalisation, la dispersion aqueuse comprend en outre une ou plusieurs pigments.

Les pigments sont de préférence choisis parmi les pigments inorganiques (par exemple le dioxyde de titane ou l’oxyde de fer), les pigments organiques (par exemple le noir de carbone), et les mélanges de deux ou plus de ces composés.

La teneur pondérale totale en pigments est de préférence comprise entre 0,1 et 20%, notamment entre 2 et 10%.

De préférence, la dispersion aqueuse comprend en outre un ou plusieurs agents de réticulation.

L’(les) agent(s) de réticulation est(sont) avantageusement choisi(s) parmi les composés organométalliques solubles dans l’eau, les particules d’oxyde ou d’hydroxyde métallique insolubles dans l’eau, les composés organiques réactifs vis-à-vis de groupements hydroxyles, et les composés silanes.

Les composés organiques réactifs vis-à-vis de groupements hydroxyles sont notamment des molécules polyfonctionnelles réactives vis-à-vis de groupements hydroxyles, telles que par exemple des poly(acide carboxylique), des polyisocyanates ou encore des polyaldéhydes. On peut notamment citer le glutaraldéhyde ou l’acide citrique.

Les composés organométalliques solubles dans l’eau sont de préférence des complexes de zirconium, de titane, de zinc ou encore de bore. Des exemples de composés organométalliques solubles dans l’eau sont le bis(carbonato-) dihydroxyzirconate d’ammonium, le bis(lactato-) dihydroxytitanate d’ammonium, le lactate de titane ou encore le triéthanolaminate de titane.

Les particules d’oxyde ou d’hydroxyde métallique insolubles dans l’eau sont notamment des oxydes ou des hydroxydes de zinc, de zirconium ou d’aluminium (de préférence, les oxydes de zinc). Ces particules peuvent avoir une taille comprise entre 0,5 et 100 µm, notamment entre 1 et 50 µm. La taille de particules est typiquement déterminée par granulométrie laser.

Dans un mode particulier, l’agent de réticulation est un silane, de préférence un alcoxysilane. Mieux encore, l’agent de réticulation est un alcoxysilane comprenant un groupement fonctionnel réactif vis-à-vis des fonctions acides carboxyliques, carboxylate ou hydroxy, tel qu’un groupe époxy (i.e. un époxy-alcoxysilane) ou amine (i.e. amino-alcoxysilane). La teneur pondérale totale en agent(s) de réticulation est de préférence comprise entre 0,01 % et 10%, par exemple entre 0,5 % et 2 %.

L’agent de réticulation permet de réticuler plusieurs particules de résine. Il en résulte un séchage légèrement plus rapide et surtout une absorption d’eau plus faible, en particulier après immersion dans l’eau.

La quantité d’eau dans la composition est de préférence comprise entre 10 et 70% en poids, notamment entre 20 et 60% en poids, par exemple entre 30 et 50% par rapport au poids total de composition.

Dans un mode particulier, la composition comprend en outre un ou plusieurs additifs, notamment choisis parmi :

- les agents démoussants (par exemple du type siliconé, fluoro-siliconé, huile minérale, polymères acryliques, vinyliques),

- les agents de coalescence (par exemple du type glycols comme le propylène glycol ou le diéthylène glycol, éthers de glycols comme le dipropylène glycol de n-butyl éther ou le propylène glycol de méthyl éther acétate, des esters alcools comme le 2,2,4-triméthyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate, pyrrolidone comme la N-méthyl-2-pyrrolidone ou N-butyl-2-pyrrolidone),

- les agents rhéologiques (par exemple du type polyuréthane/polyurée, polyacrylique, polyamide, à base d’huile de ricin, ou encore à base d’argiles ou éther de cellulose),

- les agents dispersants (par exemple du type siliconé, polyacrylate, polyéther),

- les agents bactéricides ou algicides (notamment du type isothiazolinone comme par exemple la benzisothiazolinone ou la méthylisothiazolinone, ou de type halogéné).

La teneur pondérale totale en ces additifs est de préférence comprise entre 0,1 et 10%, de préférence entre 0,2 et 5% par rapport au poids total de la dispersion aqueuse.

Les agents dispersants sont utiles pour aider à disperser les charges et les pigments. Comme indiqué précédemment, les agents de coalescence permettent si besoin d’ajuster la température minimale de formation de film.

La dispersion aqueuse utilisée dans le procédé de l’invention est normalement une composition monocomposant, c’est-à-dire qu’elle ne nécessite pas l’ajout d’une autre composition avant ou après application.

Dans le procédé selon l’invention, la dispersion aqueuse décrite ci-dessus est appliquée sur une surface d’une couche de papier pour former un revêtement, puis ledit revêtement est séché. Le revêtement sec forme un revêtement d’étanchéité (ou « couche d’étanchéification »), en particulier d’étanchéité à l’eau.

Le terme « papier » englobe tout type de papier tel que le papier blanc, le papier couché, le papier frictionné, le papier texturé, le papier kraft (par exemple, le papier kraft blanc, écru ou marron), de préférence le papier kraft. Le grammage d’une couche de papier peut être compris entre 40 et 300 g/m², par exemple entre 50 et 150 g/m².

L’application de la dispersion aqueuse peut se faire au rouleau, à la brosse, par pulvérisation, par impression flexographique, ou par enduction par presse encolleuse (en anglais « size press »). Elle peut se faire en plusieurs couches (notamment deux couches).

Le revêtement est ensuite séché. Le séchage peut se faire normalement à l’air, de manière naturelle, à température ambiante, donc sans chauffage ni soufflage, en une durée allant typiquement de quelques minutes à quelques heures. La « température ambiante » renvoie ici à une température typiquement comprise entre 5°C et 40 °C, plus particulièrement entre 15 °C et 35°C.

Alternativement, le revêtement peut être chauffé, par exemple à une température comprise entre 50 °C et 130 °C, notamment entre 70 °C et 120 °C, typiquement pendant une durée de quelques secondes (par exemple entre 1 et 20 secondes) à quelques minutes (par exemple entre 1 et 10 minutes). Il est notamment avantageux de chauffer à de telles températures lorsque la dispersion comprend un agent de réticulation.

Le revêtement final (sec) peut résulter de l’application de plusieurs couches successives (notamment deux couches). Lorsqu’il résulte de l’application de plusieurs couches successives, chaque couche peut indépendamment être séchée à température ambiante ou à une température comprise entre 50 °C et 130 °C (notamment entre 70 °C et 120 °C). Le grammage sec du revêtement est de préférence compris entre 2 et 40 g/m², notamment entre 5 et 25 g/m².

L’invention concerne également un sac comprenant une couche de papier (ou de manière équivalente « pli ») et une couche d’étanchéification (en particulier, d’étanchéification à l’eau) recouvrant au moins partiellement la couche de papier, ladite couche d’étanchéification étant formée à partir de la dispersion aqueuse décrite ci-dessus, plus particulièrement par le procédé tel que défini ci-dessus. En particulier, ladite couche de papier peut comprendre deux faces, et la couche d’étanchéification recouvre une ou deux faces de ladite couche de papier, de préférence une seule face de ladite couche de papier (typiquement recouvre au moins 90% voire au moins 95%, ou même au moins 99% de ladite face).

Dans un mode préféré, le sac comprend une couche de papier interne et une couche de papier externe, ayant chacune une face intérieure et une face extérieure, et une couche d’étanchéification recouvrant la face intérieure de la couche de papier interne ou la face intérieure de la couche de papier externe (typiquement recouvre au moins 90% voire au moins 95%, ou même au moins 99% de ladite face).

La « couche de papier interne » correspond à la couche de papier du côté intérieur du sac. La « couche de papier externe » correspond à la couche de papier du côté extérieur du sac. La « face extérieure » de la couche de papier interne est la face destinée à être en contact avec le matériau conditionné dans le sac. La « face intérieure » de la couche de papier interne est la face faisant face à la face intérieure de la couche de papier externe. La « face intérieure » de la couche de papier externe est la face faisant face à la face intérieure de la couche de papier interne. La « face extérieure » de la couche de papier externe est la face destinée à être en contact avec le milieu extérieur.

La présence de la couche d’étanchéification sur une face intérieure d’une des deux couches de papier présente notamment l’avantage de protéger la couche d’étanchéification du milieu extérieur ou du matériau à conditionner, dont le pH peut affecter les performances de la couche d’étanchéification.

De manière plus préférée, ladite couche d’étanchéification recouvre la face intérieure de la couche de papier externe (typiquement recouvre au moins 90% voire au moins 95%, ou même au moins 99% de ladite face).

Les deux couches de papier peuvent être faites du même type de papier ou non.

La couche de papier externe peut être imprimée sur au moins une partie de sa face extérieure, par exemple avec une encre, tout particulièrement une encre à l’eau.

Dans un mode de réalisation particulier, le sac comprend trois couches de papier, ayant chacune deux faces, et ladite couche d’étanchéification recouvre au moins l’une des faces d’au moins une des couches de papier, de préférence une seule face d’une seule couche de papier (typiquement recouvre au moins 90% voire au moins 95%, ou même au moins 99% de ladite face). Dans un tel mode, on préfère que la (ou les) face(s) recouverte(s) par ladite couche d’étanchéification n’est pas la face destinée à être en contact avec le matériau conditionné ni la face destinée à être en contact avec le milieu extérieur. Les trois couches de papier peuvent être faites du même type de papier ou non.

Le sac selon l’invention peut comprendre également une valve, et éventuellement une bande de fond côté fond du sac et/ou une bande de fond côté valve du sac. Le sac peut également comprendre une poignée de transport et/ou des moyens d'ouverture facile (par exemple une ligne d'affaiblissement) et/ou des moyens de fermeture et d'ouverture facile (par exemple une fermeture à glissière, des bandes refermables mâles-femelles associées ou des bandes auto-adhésives ou auto-agrippantes). La valve peut comprendre, voire être constituée, d’une couche de papier et/ou d’un ou plusieurs complexes thermoscellables. La valve permet d'une part le remplissage du sac lors du conditionnement du produit, et d'autre part la fermeture du sac à la fin du remplissage, par pliage, clapet ou soudure selon le type d'ensacheuse. Lorsqu’elles sont présentes, les bandes de fonds peuvent comprendre ou être constituées d'au moins une couche de papier, et permettent de fournir un support d'impression et d'augmenter la tenue du sac côté fond et/ou côté valve.

Un autre objet de la présente invention est l’utilisation d’un sac tel que défini dans la présente demande pour le conditionnement de poudres à base de plâtre ou de ciment.

Les exemples ci-après illustrent l’invention de manière non-limitative.

EXEMPLES

Abréviations

MVTR : Taux de transmission de la vapeur d’eau (en anglais: « Moisture Vapor Transmission Rate »)

HR : Humidité Relative

La dispersion aqueuse à base de PVB comprend du PVB, du triéthylèneglycol-bis(2-éthylhexanoate comme plastifiant et de l’oléate de potassium comme émulsifiant. La teneur en matières solides est de 50%.

L’émulsion du polymère styrène-acrylique carboxylé est bio-sourcée et présente une teneur en matières solides de 50%.

L’émulsion de résine alkyde présente une teneur en matières solides de 50%.

Les dispersions de PVB et de la seconde résine (i.e. styrène acrylique ou alkyde) sont mélangées à température ambiante, éventuellement en présence de 2% en poids d’un époxysilane. Lorsque la seconde résine est une résine alkyde, un siccatif à base de cobalt a été utilisé. Un film de quelques dizaines de micromètres d’épaisseur (l’épaisseur du film avant séchage est ajustée en vue d’obtenir le grammage du revêtement sec souhaité) est ensuite déposé sur une feuille de papier kraft blanche et séché à température ambiante ou pendant 2 min à 80°C. Les revêtements peuvent être également appliqués en deux temps, une première application avec un séchage à température ambiante ou 80°C, suivie d’une deuxième application avec un séchage à température ambiante ou 80°C. Les propriétés de perméabilité à la vapeur d’eau en conditions tempérées (23°C , 50%RH) et tropicales (38°C, 90%RH) sont ensuite mesurées.

En comparaison le mélange de dispersions de PVB et de styrène-acrylique dans fonctionnalisation par un composé silane est déposé avec une épaisseur similaire au mode de réalisation précédent et séché à température ambiante.

		MVTR (g/m²/jour)
Papier blanc	Grammage (g/m ² )	50% HR - 23°C	90% HR - 38°C
Pas de dépôt	/	≈400	≈2000
Résine PVB	6	218	1519
Résine PVB ^(b,c)	6	224	1527
Résine styrène-acrylique/PVB 90/10	11	46	63
Résine styrène-acrylique/PVB 85/15	17,5	46	95
Résine styrène-acrylique/PVB 70/30	11	84	120
Résine styrène-acrylique/PVB 70/30	20 (2 * 10)	43	107
Résine alkyde/PVB 70/30 ^(a)	10	73	742
Résine alkyde/PVB 70/30 ^(a,c)	12	60	604
Résine styrène-acrylique/PVB 90/10 ^(b,c)	16,5 (2 x 8,5)	7	25
Résine styrène-acrylique/PVB 85/15 ^(b,c)	21 (2*10,5)	13	44

a) siccatif utilisé : sel de cobalt ; b) présence d’un agent de réticulation de type silane ; c) chauffage 2 min à 80 °C

Le Tableau 1 ci-dessus montre que la combinaison des particules de PVB à des particules d’une seconde résine, telle qu’une résine styrène-acrylique ou alkyde, permet d’obtenir une meilleure étanchéification de la couche de papier, que ce soit en conditions tempérées ou tropicales, notamment par rapport aux particules de PVB seules. Une étape de chauffage bref de la couche d’étanchéification en présence d’un agent de réticulation, notamment de type silane, permet d’améliorer plus encore ses performances.

Claims

Procédé pour étanchéifier une couche de papier, comprenant l'application d'une dispersion aqueuse sur une surface de ladite couche de papier pour former un revêtement, et le séchage dudit revêtement,
dans lequel ladite dispersion aqueuse comprend de l’eau, des particules d’une résine à base de poly(acétal de vinyle), des particules d’une résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle), un ou plusieurs plastifiants, et un ou plusieurs émulsifiants, dans lequel la teneur totale en particules de résine est de 5 à 50 % en poids.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel la résine à base de poly(acétal de vinyle) est à base de poly(butyral de vinyle).
Procédé selon la revendication 2, dans lequel la résine à base de poly(butyral de vinyle) comprend des fonctions résiduelles alcool et acétate.
Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la résine à base de poly(butyral de vinyle) est issue du recyclage de vitrages feuilletés.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel ladite dispersion aqueuse comprend en outre un ou plusieurs agents de réticulation, de préférence choisis parmi les silanes, de préférence parmi les alcoxysilanes comprenant éventuellement un groupement fonctionnel réactif vis-à-vis des fonctions acides carboxyliques, carboxylate ou hydroxy, tel qu’un groupe époxy ou amine.
Procédé selon la revendication 5, dans lequel le rapport pondéral entre la teneur en agent de réticulation et la teneur en résine à base de poly(acétal de vinyle) est compris entre 0,001 et 0,10, notamment entre 0,002 et 0,06.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la dispersion aqueuse comprend en outre une ou plusieurs charges, la teneur en charges étant de préférence comprise entre 5 et 80 % en poids, par rapport au poids total de la dispersion.
Procédé selon la revendication 7, dans lequel les charges sont choisies parmi le carbonate de calcium, le stéarate de calcium, les argiles, le talc, la dolomite, le mica, les sables siliceux, le basalte broyé, le sulfate de baryum, le kaolin, et les mélanges de deux ou plus de ces composés .
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel ladite résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle) est choisie parmi les résines styrène-acryliques, les résines styrène-butadiène, les résines acryliques, les résines alkydes, et un mélange de deux ou plus de ces résines, de préférence parmi les résines alkydes.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la dispersion aqueuse comprend en outre de 0,1 à 20% en poids de pigments, par rapport au poids total de la dispersion.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel la teneur pondérale totale en émulsifiant(s) est comprise entre 0,1% et 10 %.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel le rapport pondéral entre la teneur en plastifiant et la teneur en résine à base de poly(acétal de vinyle) est compris entre 0,1 et 1, notamment entre 0,2 et 0,5.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la quantité d’eau est comprise entre 10 et 70% en poids, notamment entre 20 et 60% en poids, par rapport au poids total de la dispersion.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel le rapport pondéral entre la teneur en particules de résine autre qu’une résine à base de poly(acétal de vinyle) et la teneur en particules d’une résine à base de poly(acétal de vinyle) est compris entre 0,05 et 20, de préférence entre 0,1 et 10, voire entre 1,0 et 5,0.
Sac comprenant une couche de papier, et une couche d’étanchéification recouvrant au moins partiellement la couche de papier, la couche d’étanchéification étant formée par le procédé tel que défini dans l’une quelconque des revendications 1 à 14.
Utilisation d’un sac tel que défini dans la revendication 15, pour le conditionnement de poudres à base de plâtre ou de ciment.