42.1 Nouveaux produits - Eva Art

19/11/15

Un des problèmes rencontré dans l’utilisation des dispersions aqueuses de polymères est la complexité de ces mélanges : les polymères, qu’ils soient acryliques, vinyliques ou polyuréthanes sont insolubles dans l’eau, par conséquent leur polymérisation se produit directement dans l’eau, et leur stabilisation est liée à des quantités consistantes de tensio-actifs et autres additifs. Ce sont précisément ces additifs qui constituent une partie du secret industriel, et donc ils ne sont pas rendus publics, bien qu’ils représentent un pourcentage notable des composants ; ce sont des colloïdes protecteurs, des biocides, des régulateurs de la viscosité, des tampons et de l’anti-mousse. Au cours du vieillissement naturel des matériaux, ces produits interfèrent avec le polymère et peuvent provoquer une détérioration des propriétés, comme par exemple le jaunissement, ou bien, comme c’est le cas pour les couleurs acryliques, ils peuvent migrer en surface créant ainsi d’autres problèmes d’un point de vue de la conservation, et ensuite, de la restauration.
Pour cette raison, il est nécessaire de vérifier le comportement au vieillissement, même accéléré, des produits en dispersion, en particulier ceux qui sont mis en contact avec des matériaux délicats comme le papier et les peintures.
Désormais, sont déjà bien connues les excellentes prestations des adhésifs de la ligne BEVA®, que ce soit du classique GUSTAV BERGER’S O.F. 371 (BEVA® 371) que des, ainsi nommés, “Beva à froid”, c’est-à-dire le BEVA® O.F. GEL et BEVA® O.F. D-8-S, mais il n’y a pas eu encore de recherche dans les dispersions aqueuses à base du seul éthylène vinyle acétate ou plus familièrement EVA.

En effet, que ce soit pour le BEVA® O.F. GEL ou le BEVA® O.F. D-8-S, ce sont des mélanges de polymères de classes différentes : le premier est à base de EVA et acrylique, le second contient de l’EVA mais aussi du polyvinyle acétate et du polyvinyle alcool qui le rendent plus tenace.
Il a été jugé intéressant, en vue d’une plus grande disponibilité de produits en base aqueuse, donc ayant un impact plus faible sur l’environnement et du point de vue de la toxicité, de sélectionner parmi les différentes dispersions présentes sur le marché à base uniquement d’EVA, une formulation qui pour ses propriétés chimiques et physiques s’avérerait intéressante pour le secteur de la restauration. Cette dispersion, nommée Eva Art, a été confrontée, par un vieillissement accéléré, avec une autre dispersion nommée Evacon-R™, déjà présente sur le marché anglo-saxon, mais difficile à trouver en Italie.
Ces deux dispersions ne contiennent pas de plastifiants et agents de coalescence.
L’étude a été conduite au CNR-IFAC dans le cadre de la thèse magistrale de Eva Mariasole Angelin, supervisée par Marcello Picollo. Au cœur de ce travail de thèse, les évaluations colorimétriques et de stabilité à la radiation ultraviolette (UV), visible (Vis) et proche infrarouge (NIR) des adhésifs Evacon-R et Eva Art ont été menées en soumettant deux types d’échantillons (sur support inerte et de nature picturale) à des cycles de vieillissement naturel (rayons solaires filtrés par la vitre d’une fenêtre) et accéléré par exposition à des sources lumineuses artificielles (lampe LED et source à décharge de gaz) afin de comprendre leur comportement à moyen et long terme. En outre, afin d’enregistrer le comportement des matériaux polymères, une série d’échantillons a été mise en condition d’obscurité totale pendant toute la durée des tests d’exposition.
   
Quelques considérations concernant les effets des lampes traditionnelles et à LED ont été présentées dans le Bulletin CTS du Juillet dernier (41.2, « Couleurs stables avec les LED HI-CRI ») tandis qu’aujourd’hui nous nous concentrerons sur le comportement des matériaux irradiés.    
Les deux adhésifs ont été placés sur des lamelles de verre, et également sur deux couches de couleur, un Outremer alchyde Griffin Winsor & Newton, et un Céruleum acrylique Liquitex. De cette façon, on a cherché à comprendre le comportement des adhésifs purs ainsi que leur possibles interactions une fois en contact avec une couche picturale contenant un liant polymère.
Les spectres en spectroscopie infrarouge (FT-IR) obtenus à partir des 2 adhésifs purs se révèlent très semblables entre eux confirmant la présence du même copolymère EVA en dispersion (Figure 1, ci-dessous).   

Même à partir des spectres 1H-NMR e 13C-NMR des adhésifs Evacon-R et Eva Art sont parfaitement comparables entre eux.
Dans les deux analyses, il s’est avéré impossible d’identifier la nature des additifs, étant donné que les pics de ces derniers, présents en petites quantités, sont faibles et sont donc couverts par les signaux plus intenses des polymères, présents en quantités prépondérantes.
Il a été cependant possible de déterminer les pourcentages relatifs aux fractions d’éthylène et de vinyle acétate, présents dans les deux produits.    

                             éthylène                vinyle acétate
       Evacon-R         63                           37
       Eva Art             43                           57  

Les quantités d’éthylène à l’intérieur du copolymère éthylène-vinyle acétate sont tels qu’ils peuvent garantir en même temps une valeur faible de la température minimum de formation du film (TMF = 3°C), et une ténacité et une souplesse élevées, tandis que la Tg qui en résulte (14°C) fait que, à la souplesse, s’associe un faible pouvoir collant du film.  

Au terme des différents vieillissements, il n’a pas été enregistré de variations significatives des bandes d’absorption, que ce soit pour les spectres FTIR en lumière transmise, ou pour ceux en lumière réfléchie, pour Evacon-R comme pour Eva Art.
Cette stabilité a été ensuite confirmée par des mesures colorimétriques, très importantes car, quelquefois, il peut se révéler des variations chromatiques (jaunissements, blanchiments), qu’on ne peut pas individualiser avec uniquement la spectroscopie FTIR.
De plus, pour les deux produits, il n’est pas mis en évidence la formation d’acide acétique comme composé volatile et le début de réactions de photo-oxydation et photo-fragmentation en quantité notable selon les techniques et instruments utilisés.
Des informations moins importantes ont été donnée par la technique FORS (Spectroscopie en réflectance par fibres optiques), qui a montré seulement quelques variations à imputer à la couleur alchyde outremer, et non aux dispersions appliquées dessus.
Afin de confirmer la stabilité de l’adhésif Eva Art, se reporter à la Figure 2 (voir ci-dessous) la comparaison entre le spectre de référence (t0) et les spectres infrarouges acquis en transmittance des couches vieillies par des irradiations concluses (t4).
         
“led”:
vieillissement accéléré à l’aide d’une lampe LED CTS ART LUX 10L;
“sc gas”:
vieillissement accéléré à l’aide d’une source lumineuse à décharge de gaz;
“sole”:
vieillissement naturel par rayonnement solaire filtré par le verre de la fenêtre;
“cass”: obscurité totale en caisson.

La dispersion Eva Art présente une rhéologie de type pseudo-plastique ; cette caractéristique confère aux mélanges pigment-Eva Art de bonne caractéristiques d’application. En conséquence aux bons résultats observés au cours de cette étude, il a été décidé d’introduire dans notre catalogue la dispersion Eva Art, qui peut être utilisée dans beaucoup de de secteur de la restauration-conservation en tant que : 
- adhésif pour documents papier.
- consolidant et fixatif des couches picturales ;
- liant pour pigments naturels et synthétiques, et de charges.  
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