Brevet FR2230705A1 — publié le 19741220

L'invention concerne des compositions de mastics à base de polybutènes particulièrement applicables au jointoiement des vitrages. Ii est connu de préparer des mastics par malaxage de charges diverses avec des polybutènes liquides. Ces mastics, qui possèdent des propriétés intéressantes, trouvent des applications dans diverses industries, notamment dans la construction de véhicules automobiles. Certains problèmes particuliers se posent cependant pour la réalisation de joints de vitrages, en raison notamment de la grande proportion de charges que contiennent les mastics utilisés dans cette application. En effet, les mastics de polybutène contenant une proportion importante de charges se raffermissent au cours de leur stockage, ce qui impose de les malaxer avant de les utiliser. En raison de la proportion importante des charges qu'ils contiennent, ces mastics ont tendance à se déliter dans l'eau. Le lissage des Joints peut également présenter des difficultés. Enfin, ces mastics peuvent présenter une tendance exagérée à se ramollir, lorsqu'ils sont portés à des températures d'environ 70 ou 80 "C. Afin d'améliorer certaines propriétés des mastics à base de polybutène, notamment la tenue au stockage et le lissage, il a déjà été proposé d'introduire dans leur composition de faibles proportions d'agents mouillants, tels que de l'acide stéarique en quantités de l'ordre de 1 $ par rapport aux charges. Toutefois, les propriétés d'ensemble de ces mastics, notamment leur tenue à des températures d'environ 70 à 80 "C, sont encore insuffisantes. La demanderesse a maintenant trouvé des compositions de mastics à base de polybutènes particulièrement applicables à la réalisation de joints de vitrages et qui ne présentent pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention a pour objet des compositions de mastics comprenant - des charges finement divisées ; - de 4 à 20 ffi en poids par rapport aux charges, de polybutène liquide possédant une viscosité exprimée en Second Saybolt Universal (SSU) comprise entre 50 et 20 000 à 99 "C ; - de 2 à 15 , en poids et de préférence entre 5 et 8 , en poids par rapport aux charges, de sels métalliques dtacides gras de solubilité dans l'eau inférieure à 5 mg/100 g à 25 OC, possédant une température de fusion d'au moins îoe 0C et se présentant sous la forme de poudres finement divisées. Les charges entrant dans les compositions selon l'invention peuvent être choisies parmi des substances solides pulvérulentes origine naturelle ou synthétique. Elle peuvent notamment être constituées par des carbonates de calcium sédimentaires, semi-cristallins ou cristallins tels que la craie ou la calcite , des carbonates doubles de calcium et de magnésium tels que la dolomie des silicates d'alumine hydratés tels que la kaolinite , des aluminosilicates de magnésium tels que l'amiante , des silicates de magnésium tels que le talc, des silicoaluminates de métaux alcalins tels aue la monvmorillonite, des silices sédimentaires ou cristallines, dis sulfates de métaux alcalincterreux. Ces charges possèdent une granulométrie fine, le diamètre moyen des granules étant de préférence compris entre 2 et 50 microns. Ces charges sont obtenues dans cet état de division au moyen des méthodes habitueilement utilisées, le plus souvent par broyage et sélection granulométrique. Plusieurs charges de nature physicochimiquesou de granulométri différentes peuvent etre utilisées conJointement dans la fabrication de mastics selon l'invention. Les charges peuvent avoir reçu un traitement superficiel, au moyen par exemple d'amines grasses ou d'acides gras, de manière à faciliter leur mouillage par les polybutènes liquides. Les polybutènes liquides mis en oeuvre dans l'invention sont des composés obtenus dans l'industrie par polymérisation, en présence de catalyseurs cationiques tels que le trifluorure de bore ou le trichlorure d'aluminium, de l'isobutène ou de coupes de butènes comprenant une proportion importante d'isobu- tène ; de telles coupes de butènes sont couramment produites par craquage, en présence de vapeur d'eau, d'hydrocarbures pétroliers tels que le naphta. Les polybutènes de viscosité à 99 "C comprise entre 50 et 20 000 S.S.U., qui conviennent pour préparer les compositions selon l'invention possèdent un poids moléculaire moyen en nombre, mesuré par osmométrie compris entre 400 et 2 000. Les polybutènes mis en oeuvre de préférence présentent une viscosité à 99 "C comprise entre 270 et 1 300 S.S.U. ; leur poids moléculaire moyen en nombre mesuré comme indiqué ci-dessus est compris entre 550 et 1400. Il est bien entendu possible, sas sortir du cadre de l'invention, de mettre en oeuvre deux ou plusieurs polybutènes de poids moléculaires moyens différents. Les sels métalliques d'acides gras peu solubles dans l'eau et possédant une température de fusion d'au moins 100 OC sont avantageusement constitués par des sels d'acides gras possédant un nombre d'atomes de carbone compris entre 12 et 18 et de métaux polyvalents tels que le calcium, l'aluminium, le magnésium ou le zinc. Parmi ces sels d'acides gras, le stéarate de calcium et les stéarates neutre ou basiques d'aluminium sont utilisés de préférence, tels que ceux qui sont obvenus dans l'industrie sous forme de poudre dont les particules ont des dimensions moyennesde quelques microns. Les compositions de mastic selon l'invention peuvent également contenir d'autres liants que des polybutènes et notamment des huiles siccatives telles que l'huile de lin ou l'huile de bois de Chine. Ces huilessiccatives permettent d'obtenir des mastics durcissant superficiellement au contact de l'air. Les compositions de mastics selon l'invention peuvent être préparées par simple malaxage de leurs constituants. Ce malaxage est de préférence suivi d'un traitement du mélange pendant quelques minutes sous vide , par exemple sous une pression résiduelle de 50 à 100 torrs. I1 a été observé qutun second malaxage du mélange après un repos de quelques heures ou de quelques dizaines d'heures n'améliorait pas sensiblement les propriétés du mastic. I1 a également été observé, qu'il est essentiel de maintenir les sels métalliques d'acides gras à une température inférieure à leur point de fusion, au cours de la préparation du mastic, afin que celui-ci possède les propriétés recherchées. Les compositions de mastics selon l'invention peuvent être conservées sans difficulté pendant de longues durées à ltabri de l'air. Immergés dans de l'eau, ces mastics n'ont pas tendance à se déliter. Ils sont commodes à poser et à lisser. Après avoir soumis ces mastics pendant plusieurs jours à des températures basses, de 1 'ordre de - 20 "C ou au contraire à des températures élevées de l'ordre de 80 OC, aucune altération de leurs propriétés n'a été constatée. Enfin, les mastics selon l'invention ne manifestent pas de tendance au fluage, même à des températures pouvant atteindre 100 OC. Exemple Dans un malaxeur de marque 'tWERNERfl de 20 litres de capacité, on introduit à 20 OC : - 8 kg d'une craie broyée dont 98 % en poids des particules ont un diamètre inférieur à 20 microns ; cette craie broyée a été préalablement traitée au moyen d'amines grasses ; - 2 kg d'une amiante broyée dont gag,5 % en poids des particules sont retenus sur un tamis de 40 microns d'ouverture de maille ; - 1 kg de stéarate de calcium ; - 1,6 kg dtun polyisobutène possédant une viscosité de 320 S..S.U. à 99 C ; - 0,4 kg d'huile de lin. Après 15 minutes de malaxage à l'air libre, le malaxeur est fermé et on y crée un vide partiel jusqu'à une pression résiduelle de 80 torrs. Après 5 minutes de traitement sous vide, le mastic obtenu est mis en fût. On réalise des joints au moyen de ce mastic. On constate qu'il est aisé à appliquer et à lisser. Ces joints sont soumis à différents tests. Aueun fluage du mastic n'est constaté après 24 heures à 100 OC - un joint maintenu 15 jours à 20 OC ne manifeste aucune altération ; - un autre joint maintenu 15 jours à 80 "C ne manifeste non plus aucune altération. Enfin, un échantillon de mastic immergé 1 mois dans de l'eau à 20 OC ne se délite pas et reste intact. REUENDICATICNS 1/ Compositions de mastics comprenant - des charges finement divisées ; - de 4 à 20 % en poids par rapport aux charges, de polybutène liquide possédant une viscosité exprimée en Second Saybolt Universal (S.S.U.) comprise entre 50 et 20 000 à 99 "C ; - de 2 à 15 ss en poids et de préférence entre 5 et 8 , en poids par rapport aux charges, de sels métalliques d'acides gras peu solubles dans l'eau, possédant une température de fusion d'au moins 100 "C et se présentant sous la forme de poudres finement divisées. 2/ Compositions revendiquées en 1/, dans lesquelles les sels métalliques d'acides gras sont constitués par des sels d'acides gras possédant entre 12 et 18 atomes de carbone et de métaux polyvalents tels que le calcium, l'aluminium, le magnésium ou le zinc. 3/ Compositions revendiquées en 2/, dans lesquelles les sels métalliques d'acides gras sont constitués par le stéarate de calcium ou par des stéarates neutre ou basiques d'aluminium. 4/ Compositions revendiquées en 1/ dans lesquelles le polybutène liquide possède une viscosité à 99 "C comprise entre 270 et 1 300 S.S.U.. 5/ Procédé de préparation des compositions revendiquées en 1/, qui consiste à malaxer les constituants puis à mettre le mélange sous une pression absolue de 50 à 100 torrs pendant quelques minutes, l'ensemble de cette préparation étant réalisée à des températures inférieures à la température de fusion des sels métalliques d'acides gras.