Brevet FR2845091A1 — publié le 20040402

MÉLANGE DE PLASTIFIANTS A BASE D'ESTERS DE DIOLS, POUR LA DISPERSABILITÉ AQUEUSE DE RÉSINES. OBJET DE L'INVENTION 5 Mélange de plastifiants à base d'un mélange de monoesters et diesters de diols ou triols avec de l'acide benzoïque et avec un acide méthylbenzoïque, et son utilisation comme additif pour adhésifs appliqués en milieux hydrophiles. 10 ANTÉCÉDENTS DE L'INVENTION L'utilisation de dibenzoates ou ditoluates de diéthylène- glycol ou dipropylène-glycol, ainsi que de leurs mélanges entre eux, et leur utilisation comme plastifiants sont documentées dans la bibliographie technique dès le siècle 15 dernier. Ainsi donc, par exemple, dans les publications suivantes est décrite l'utilisation comme plastifiant du dibenzoate de diéthylène-glycol (DBD), du dibenzoate de triéthylène-glycol (DBT), du ditoluate de diéthylène-glycol (DTD), et du ditoluate de triéthylène-glycol (DTT), ou de 20 leurs mélanges : US 2,070,331 (1936); UK 496,574 (1936); US 2,585,448 (1948); UK 815,991 (1956); US 2,956,978 (1960); UK 1,321,383 (1971) ; US 3,874,985 (1973); Jpn Tokkyo Koho 81 00,304 (1975); A.V.Bailey et al., J.Am.Oil.Chem.Soc 1976,53(5), 176-178 ; W.D.Arendt (Velsicol Chemical 25 Corporation), Tech. Pap. 1979,25, 410-412 ; US 4,277,387 1981 ; US 4,331,579 (1982) ; US 4,336,166 (1982) ; US 4,444,933 (1982) ; EPO 0 157 426 (1984) ; EPO 0 234 710 (1987) ; Fed. Regist. 1987 52 (4) US 4,767,813 (1988) ; US 4,818,779 (1989). 30 Le plastifiant cité dans un numéro des documents précédents, au moins depuis 1982, est le "Benzoflex", marque de Velsicol Chemical Corporation pour désigner une famille de plastifiants dont la composition est celle de 35 mélanges de DBD et DBT. Il y a d'autres marques commerciales qui utilisent les mêmes familles de mélanges Le fait que les plastifiants préférés dans l'industrie soient des diesters et de nature liquide, est dû à ce que : 5 pièces en mouvement. La nature hautement hydrophobe entraîne que la dispersabilité est de courte durée. Cette 10 spécialement dans les récents adhésifs industriels d'application en milieu aqueux, généralement à base de polymères vinyliques ou acryliques, car pendant l'utilisation industrielle des formulations usuelles du polymère plastifié avec des 15 sépare rapidement une phase mélanges de DBD ou DBT se aqueuse d'une autre phase hydrophobe, un manque d'homogénéité se produisant très tôt dans de telles suspensions. Le défectueuse de l'adhésif avec force adhésive. 20 DESCRIPTION DE L'INVENTION résultat est une application une subséquente perte de Grâce au mélange de plastifiants pour la dispersabilité aqueuse de résines faisant l'objet de la présente invention, on élimine l'inconvénient de la séparation de 25 phases pendant l'application industrielle de recouvrements ou scellants en milieu aqueux ou simplement hydrophile. L'invention consiste en un mélange de monoesters aryliques de diols ou triols, comme plastifiant véhicule de 30 propriétés hydrophiles, avec les diesters aryliques cités ci-dessus, qui sont de nature hydrophobe mais facilement miscibles avec les molécules des monoesters. On a découvert que les monoesters de ces polyols sont d'excellentes molécules pour entraîner une suffisante 35 solvatation/dispersion dans l'eau des molécules hydrophobes La polarité fort élevée du mélange plastifiant de l'invention permet d'obtenir des dispersions ayant huit heures de stabilité, intervalle qui signifie une sensible amélioration dans la manipulation industrielle des 5 dispersions. Faisant partie de l'invention, est incluse l'option, dans le mélange plastifiant, de la présence d'un léger pourcentage d'un ester arylique d'un triol comme le 1,1,1,- 10 triméthylolpropane. Ce dernier composant augmente, en outre, le poids moléculaire moyen du mélange plastifiant, avec la conséquente diminution favorable de volatilité et migration. 15 DESCRIPTION DES COMPOSANTS DES PLASTIFIANTS FAISANT L'OBJET DE L'INVENTION Groupe 1. Mono-arylates de glycols. Ar-COO-R2-OH 20 Groupe 2. Diarylates de glycols. Ar-COO-R2-OCO-AR Groupe 3. Mono-arylates de triols. 25 Ar-COO-(R3)(OH)2 Groupe 4. Diarylates de triols. (Ar-COO)2-(R3)-OH 30 Où Ar-COO- représente l'un ou l'autre des groupes fonctionnels suivants : Benzoate, 1-méthylbenzoate, 2- méthylbenzoate et 3-méthylbenzoate. 35 Les glycols peuvent être : Diéthylène-glycol, triéthylène- glycol, dipropylène-glycol, tripropylène-glycol, néopentylglycol. Les triols peuvent être Glycérine, 1,1,1triméthyloléthane, 1,1,1,-triméthylolpropane, 1,2,6hexanetriol. 5 RÉALISATION PRÉFÉRENTIELLE DE L'INVENTION Les monoesters et les diesters, ainsi que leurs mélanges, se préparent selon n'importe laquelle des méthodes existant dans l'état de la technique, par exemple en mélangeant des produits purs ou par estérification 10 conjointe des polyalcools. Les proportions dans les mélanges sont exprimées en % poids. Formule 1. Monobenzoate de diéthylène-glycol.........10% 15 Monotoluate de diéthylène-glycol...........2% Monobenzoate de dipropylène-glycol........10% Monotoluate de dipropylène-glycol..........1% Monobenzoate de 1,1,1-triméthyloléthane....3% Dibenzoate de diéthylène-glycol...........35% 20 Ditoluate de diéthylène-glycol.............1% Dibenzoate de dipropylène-glycol..........35% Ditoluate de dipropylène-glycol............2% Dibenzpate de 1,1,1-triméthyloléthane ...... 1% 25 Formule 2. Monobenzoate de diéthylène-glycol.. Dibenzoate de diéthylène-glycol.... Monobenzoate de dipropylène-glycol. Dibenzoate de dipropylène-glycol... 30 Monobenzoate de triéthylène-glycol. Dibenzoate de triéthylène-glycol... Formule 3. Monobenzoate de diéthylène-glycol.. 35 Dibenzoate de diéthylène-glycol.... Monobenzoate de dipropylène-glycol. Dibenzoate de dipropylène-glycol. Formule 4. Monobenzoate de diéthylène-glycol.........10% 5 Dibenzoate de diéthylène-glycol...........38% Monobenzoate de dipropylène-glycol.........5% Dibenzoate de dipropylène-glycol..........20% Monobenzoate de triéthylène-glycol.........5% Dibenzoate de triéthylène-glycol..........20% 10 Monobenzoate de 1,1,1-triméthyloléthane..l,5% Dibenzoate de 1,1,1-triméthyloléthane....0,5% Un résultat typique parmi ceux obtenus avec les nouveaux plastifiants est représenté sur le graphique suivant Temps ecouté (s) Sur la ligne supérieure de ce graphique, nous pouvons voir, en fonction des secondes écoulées depuis l'application de l'adhésif, la force adhésive atteinte par un des adhésifs aqueux commerciaux lorsque le plastifiant 5 utilisé est selon la formule 2. Sur la ligne inférieure du graphique, nous pouvons voir dans les mêmes conditions la force adhésive atteinte par le même adhésif aqueux lorsque le plastifiant utilisé est 10 un de ceux utilisés actuellement pour ce type d'adhésifs. L'amélioration de la force adhésive est due à la plus grande dispersabilité dans l'eau du plastifiant, produite par la présence de groupes hydroxyles hydrophiles. 15 """""'-"''''''''''~''''''''''--''''''''''''------~~~~"",--4"",,",,- REVENDICATIONS 1.- Mélange de plastifiants pour la dispersabilité aqueuse de résines du type des diarylates de diols, caractérisé par 5 son contenu de grande quantité de monoarylates de diols et la présence optionnelle de mono- ou diarylates de triols. 2. - Mélange de plastifiants selon la revendication 1 caractérisée parce que les acides aryliques utilisés pour 10 l'estérification sont un ou plusieurs acides parmi les suivants : Acide benzoïque, acide 1-méthylbenzoïque, acide 2-méthylbenzoïque, acide 3-méthylbenzoique. 3. - Mélange de plastifiants selon la revendication 1 15 caractérisée parce que les diols utilisés pour son esstérification sont un ou plusieurs diols parmi les suivants Diéthylène-glycol, triéthylène-glycol, dipropylène-glycol, tripropylène-glycol, néopentylglycol. 20 4. - Mélange de plastifiants selon la revendication 1 caractérisée parce que les triols utilisés facultativement pour son estérification sont un ou plusieurs triols parmi les suivants . Glycérine, 1,1,1-triméthyloléthane, 1,1,1- triméthylolpropane, 1,2,6-hexanetriol. 25 5. - Mélange de plastifiants selon la revendication 1 caractérisée par la présence simultanée d'au moins deux diesters et deux monoesters. 30 6. - Mélange de plastifiants selon la revendication 1 caractérisée parce que la proportion en poids du total de monoarylates de diols est comprise entre 5% et 35% du total du mélange final. 35 7.- Mélange de plastifiants selon la revendication 1 caractérisée parce que la proportion en poids du total de diarylates de diols est comprise entre 50% et 80% du total du mélange final. 8. - Plastifiants selon la revendication 1 caractérisée 5 parce que la proportion en poids du total de monoarylates de triols est comprise entre 0% et 10% du total du mélange final. 9. - Plastifiants selon la revendication 1 caractérisée 10 parce que la proportion en poids du total de diarylates de triols est comprise entre 0% et 5% du total du mélange final. 10. - Plastifiants selon la revendication 1 caractérisée 15 parce que le taux d'hydroxyle, déterminé selon la norme ASTM E 222 (94), est compris entre 35 et 70.