Brevet FR2040480A1 — publié le 19710122

L'invention concerne une pâte de catalyseur contenant des peroxydes, apte au stockage» destinée de préférence à l'incorporation dans des résines non saturées, en particulier des résines polyester. On peut également envisager l'emploi de cette pâte contenant des peroxydes dans 5 la réticulation des polymères. Jusqu'à présent, la phlegmatisation des peroxydes solides entraîne certains inconvénients. Ainsi, la phlegmatisation par l'eau n'a que des emplois limités. La phlegmatisation par addition de plastifiants conduit à 1'obtenir tion de pâtes qui se séparent facilement en phases solide et liquide. On V sait que l'addition d'esters de l'acide phtalique a poids moleculaire - élevé donne la possibilité de remédier partiellement-à cette difficulté. Cette manière de procéder évite le risque de séparation des phases, mais elle conduit à l'obtention de pâtes chères, et de plus, difficiles à manier à cause de leur consistance dure. La consistance de ces pâtes est défavorable à la mise en tube. Ces pâtes sont difficiles à mélanger à différentes résines, en particulier à des résines polyesters non saturées (résine PNS). On a aussi proposé l'acide silicique finement dispersé, éventuel-20 lement avec addition de mouillants. Mais de telles pâtes ne sont pas entièrement salubles dans les résines non saturées. Par conséquent, l'industrie a besoin d'une pâte contenant des peroxydes solides à phlegmatiser, apte au stockage et à un mélange rapide et aisé dans des résines non saturées sans provoquer de trouble. 25 L'invention utilise des plastifiants à bas poids moléculaires, peu coûteux» i la place des esters*de. l'acide phtalique à poids moléculaire élevé» L'invention permet d'augmenter la viscosité à l'aide d'agents épais sissants et gélifiants d'origine organique, avec ou sans effet thixotropi 30 que, tout en conduisant à l'obtention d'une pâte entièrement soluble dans des résines non saturées. - La pâte' de peroxyde selon l'invention contient un peroxyde organique à phlegmatiser, au moins un plastifiant liquide à faible viscosité, un agent gélifiant ainsi que, de préférence, un agent mouillant anionique ou non ionique, destiné à améliorer le comportement de la dilution, et éventuellement jusqu'à 10 % d'eau ou d'un polyol ou d'un mélange eau-polyol, en vue de l'amélioration de l'aptitude au mélange. Selon un mode de réalisation de l'invention, les pâtes contiennent 20 à 60 % de peroxyde» 65 à 30 % de plastifiant» 8 à 20% d'agent géli-fiant ainsi que, éventuellement, 1 à 5 % d'agent mouillant et 2 à 8 % 70 15844 2 2040480 d'eau ou de polyol ou du mélange eau-polyol . Selon l'invention on préfère des pâtes qui contiennent 45 à 65 % de peroxyde, 35 à 4-5 % de plastifiant, 3 à 4 % d'agent gélifiant, 0,5 à 2 % d'agent mouillant et k k G % d'eau, selon une variante préférée le plas-5 tifiant et"l'agenf^élifiant sont dans des rapports de poids de S à 1 jusqu'à 13 à 1» Les peroxydes convenant à la mise en oeuvre de l'invention sont en particulier les peroxydes organiques, qui doivent être soumis à la phlegmatisation tels que, par exemple, le peroxyde de benzoyle, le peroxyde de 10 p-chlorobenzoyle, le peroxyde de dichloro-2,4 benzoyle, le peroxyde de cyclohexanone, le peroxyde d'oxyde de mésityle. On emploie les peroxydes à l'état sec, de granulés humectés à l'eau, ou de préférence, partiellement phlegmatisês. Comme plastifiants on peut utiliser des plastifiants liquides à 15 faible viscosité, qui présentent pour l'emploi envisagé une compatibilité suffisante. Il n'est pas nécessaire qu'ils soient solvants du peroxyde organique. Les esters d'alkyle de l'acide phtalique, ainsi que les esters organiques de l'acide phosphorique sont, par exemple, des-plastifiants appropriés. Dans le cas, des phtalates de dialkyle on préfère ceux ayant 20 une chaîne alkyle contenant de 1 à 10 atomes de carbone. Le phtalate de diisobutyle convient particulièrement bien. L'agent gélifiant est en général bien soluble dans la résine considérée et en petite quantité apte à transformer les plastifiants à faible viscosité à l'état de gels fermes. Les agents gélifiants convenant à la 25 mise en oeuvre de l'invention sont mélangés dans une proportion de 5 à 10 aux plastifiants. On fait le mélange avec application de forces de cisaillement élevées, par exemple dans un broyeur colloïdal et l'on obtient alors un gel stable. Un grand nombre d'acides gras peuvent convenir. On préfère, cepen-3° dant, des agents gélifiants du type des esters de l'acide oxystêarique, en particulier les glyeérides. Parmi ceux-ci les huiles de ricin hydrogénées conviennent particulièrement bien. On obtient de très bons résultats avec les préparations du commerce qui correspondentauxagents gélifiants désignés sous les marques commercia-35 les suivantes "rfilanit Spezisl" (préparé par la Société Henkel), "Heavyless" (préparé par la Société Barlocher), "Antisettle" (préparé par Cray Valley Products Ltd) "ïhixatrol S T" et Thixcin R" (préparés par Baker Castor Oil Company). Outre ces agents complètement solubles, des agents épaississeurs de 40 nature organique, qui, en raison de leur très fine répartition et de leur 70 15844 3 2040480 emploi en faible quantité sont pratiquement indiscernables dans la résine liquide, peuvent être considérés comme utilisables dans l'invention. Des dérivés organiques de la montmorillonite, tels que des montmorillonites d'alkyl ammonium, commercialisées sous la marque commerciale "Bentones" 5 par la National Lead Company, en sont des exemples. Certains agents mouillants ont un effet favorable sur le comportement à la dilution, tels les agents mouillants ioniques ou non ioniques. . Parmi les agents mouillants, on choisit de préférence les éthers d'alkyl phénolglycol, en particulier un éther de nonylphénolpolyoxéthylé ayant 10 9 à 10 moles d'oxyde d'éthylène dans la molécule. - Parmi les agents mouillants les esters d'acide sulfosuccinique et les sulfonates d'alkyl naphtalène conviennent particulièrement bien. On peut également utiliser d'autres agents mouillants ioniques ou non ioniques. Les agents mouillants sont testés par un simple essai préalable. 15 II convient de faire remarouer que même sans agent mouillant, cer taines pâtes présentent, déjà une stabilité suffisante. Alors qu'il était admis jusqu'à présent que les pâtes de peroxyde devaient être le.plus possible exemptes d'eau, on a trouvé que, dans le cas des pâtes de peroxydes conformes à l'invention, le temps d'incorpora-20 tion dans des résines, facteur essentiel pour l'aptitude pratique à l'utilisation, peut être très notablement amélioré par l'addition d'une quantité d'eau de. 2 à 8 %, rapportée à la masse globale, de préférence ,4 à 6. % en combinaison avec les agents mouillants. On réussit de cette manière à diminuer, parexemple, le temps d'incorporation de 8 minutes à 25 environ .1 .minute. On peut remplacer l'eau totalement, ou en partie p.=r des polyols, tels que. le pro.pylène glycol, les alcools polyoxyéthylènes par exemple, le triglycol ou des monoalkyl éthers d'éthylène glycol oligomères, notam--mçnt le. butylcarbitol. 30 . ^ La fabrication des pâtes de peroxydes conformes à l'invention comprend la préparation d'un gel à partir d'un plastifiant (agent de phlegmatisation) et d'un agent gélifiant avec application de forces de cisaillement élevées. En cas d'emploi de peroxydes insolubles dans le Tlasti-.fiant, on mélange et on incorpore intimer? ent le peroxyde dans le gel ain-35 si préparé auquel l'agent mouillant reut éventuellement être ajouté au début. Dans le cas des peroxydes bien solubles dans le plastifiant utilisé, on peut aussi dissoudre le peroxyde dans le plastifiant et provoquer la gélification de cette solution. Au gel contenant déjà le peroxyde on ajoute à la fin, le cas éché-40 ant, l'eau ou le polyol qu'on mélange intimement.. On a trouvé qu'il est 70 15844 2040480 avantageux d'ajouter l'eau comme de.rnier constituant pendant le pétrissage. Une partie' de l'eau peut cependant. être ajoutée déjà auparavant sous forme d'une certaine teneur en eau des autres coasti tuants de la pâte. Il est possible, par exemple, d'employer un peroxyde contenant de l'eau ou 5 des granulés partiellement phlegmatisés qui ne soient pas parfaitement séchés. Si l'on ajoute toute l'eau avant la gélifiçation ou dans le gel exempt de peroxyde, il faut s'attendre à une certaine diminution de la vitesse d'incorporation. Il est donné ci-après des exemples qui illustrent l'invention à titre non limitatif. 10 Exemple 1 a) Préparation du gel On mélange 85 parties en poids de phtalate de diisobutyle (plastifiant) avec 12 parties en poids d'une huile de ricin hydrogénée désignée sous la marque :"Rilanit .Spezial" (agent gélifiant) et avec 3 parties en 15 poids d'éther de nonylphénopalyoxyéthylé (agent mouillant), on chauffe à 60° C et on fait passer à travers un broyeur à colloïdal6 Après refroidissement on obtient un gel solide. On règle la fente d'ouverture du broyeur la plus fine possible afin d'obtenir des forces de cisaillement élevées. 20 b) Préparation de la pâte On mélange intimement dans un malaxeur 63 parties en poids de granulés de peroxyde de benzoyle-phtalate de diisobutyle à 80 % avec 32 parties en poids du gel décrit.sous a) et on étend ensuite de 5 parties en poids d'eau. On continue.le.mélange de l'ensemble pendant 1h30 mn. 25 Pour terminer on fait passer le mélange soumis à une faible pression à travers un montage à trois-cylindres. La.pâte finalement obtenue présente la composition suivante : peroxyde 50,4 % plastifiant 39»8 % 30 agent mouillant 1,0 % agent gélifiant 3»8 % eau 3,0 % 100,0 % D'après un essai d'incorporation exécuté dans'des conditions stan-35 dard, le temps d'incorporation est d'environ 1 minute. Une pâte préparée, indépendamment d'unê manière analogue, mais pour laquelle il n'y a pas eu d'.addition d'eau, donne un temps de 8 minutes. Exemple 2 Selon l'exemple 1, on transforme 88 parties en poids de phtalate de 40 diisobutyle, 9 parties en poids d'agent gélifiant (huile de ricin hydro 70 15844 5 2040480 gênée) et 3 parties en poids dragent mouillant (acide sulfosuccinique) en un gel » Ensuite on mélange intimement 38 parties en poids de granulés de peroxyde dè benzoyle-phtalate de diisobutyle à 80 % avec 57 parties en poids du gel ainsi obtenu et puis on étend de 5 parties en poids 5 d'eau. On continue à mélanger l'ensemble du mélange pendant 30 minutes. On obtient ainsi une pâte de la composition suivante : peroxyde - 30,4 % plastifiant 57,8 % agent mouillant "1,7 56 10 agent gélifiant 5*1 % ' eau 5»Q % 100,0 % Exemple 3 On mélange, selon les conditions de l'exemple 1 b), 46 parties en 15 poids du gel décrit à l'exemple 1 avec 52 parties en poids d'un peroxyde de Cyclohex&none' technique à 95 % (constituant principal peroxyde de 1-hydroxy-I1-hydroperoxydicyclohexyle ; contenant également du peroxyde de 1, l'-dihydroxy et I, 1'-dihydroperoxydicyclohexyle) et on incorpore 2 % d'eau dans le mélange ainsi obtenu,- La pâte souple obtenue a une très 20 bonne stabilité au stockage et elle est facile à mélanger à de la résine polyester non saturé. . Exemple 4 Pâte stable' et possédant une très bonne aptitude à l'incorporation des résines polyester non saturées. 25 peroxyde d'oxyde de mésityle 30»5 % . phosphate de trioctyle 49,5'% - montmorillonite de trialkylammonium 7»5 % propylène glycol • 7,5 % agent mouillant 5^.0 % - * 30 - 100,0 % Exemple 5 = peroxyde de cyclohexanone 45,3 %' phosphate de triétyle 43,4 % ■ huile de ri cin hydrogénée 5*0 % 3 5 eau 3,1 % . ' » r alkylnaphtalène sulfonate . 3,2. 100,0 % 70 15844 6 2040480 REVENDICATIONS 1. P§te de peroxyde apte au stockage, caractérisée en ce qu'elle contient un peroxyde organique à phlegmatiser, au moins un plastifiant liquide à faible viscosité, un agent gélifiant et, de préférence, un agent mouillant anionique ou non ioniaue, et éventuellement jusau'à 10 % d'eau, d'un polyol ou d'un mélange eau-polyol. 2. Pâte de peroxyde selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'elle contient environ 20 à 60 % de peroxyde, de préférence 45 à 50 %, environ 65 à 30 % de plastifiant, de préférence 35 à 45 %% environ 8 à 2 % de gélifiant, de préférence 5 à 4 %, éventuellement 1 à 5 % d'agent mouillant, de préférence 0,5 à. 2 %. 3. Pâte de peroxyde selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle contient un plastifiant, et un gélifiant dans des rapports pondéraux .de 8 à 1J : 1. 4. Pâte de peroxyde selon l'une des précédentes revendications, caractérisée en ce que le plastifiant est un ester d'acide phtalique, tel qu'un phtalate de dialkyle dont la chaîne alkyle contient de 1 à 10 atomes de carbone. 5. Pâte de peroxyde selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le plastifiant est un ester d'acide phosporique. 6. Pâte de peroxyde selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'agent gélifiant est un acide gras, des dérivés d'acides gras ou des mélanges de ceux-ci, tel qu'un ester de l'acide oxystéa-rique, en particulier l'huile de ricin hydrogénée. 7. Pâte de peroxyde selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'agent mouillant est un éther d'alkylphénoIpolyglycol, tel qu'un éther de nonylphénolpolyoxyéthylé ayant 9 à 10 moles d'oxyde d'éthylène dans la molécule, un ester d'acide sulfosuccinique, ou un sulfonate d'alkylnaphtalène. 8. Pâte de peroxyde selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle contient d'autres constituants usuels, tels que matières colorantes, des charges ou des pigments. 9« Procédé de préparation de la pâte de peroxyde, selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce au'on transforme le plastifiant, le gélifiant et, éventuellement, l'agent mouillant en un gel p^r çfopl.ica-tion de forces de cisaillement élevées, mélange le gel et le ueroxyde et puis or ajoute et incorrore l'enu ou le polyol. 10. Procédé de préparation de la pâte de peroxyde selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé er ce qu'on épaissit la solution d'un peroxyde cbns des plastifiants à l'ai-ie d'à" e-élifiant avec application 70 15844 7 2040480 de forces de cisâillpraent élevées, puis on ajoute et incorpore, éventuellement, l'agent mouillant et de l'eau ou le polyol.