Brevet FR2967157A1 — publié le 20120511

STABILISATION DU DIOXOLANE La présente invention concerne l'utilisation d'un composé phénolique encombré pour accroitre la stabilité chimique des dioxonales. L'invention concerne notamment un mélange de dioxolane et d'un composé phénolique encombré. ART ANTERIEUR Il est bien connu de fabriquer un dioxolane à partir de glycérol et d'une cétone ou d'un aldéhyde. Cette réaction est notamment mentionnée dans les publications suivantes : R. J. Fessenden & J. F. Fessenden, Organic Chemistry, Second Edition, Page 524, 1982 and T. W. Greene, Protective Groups in Organic Chemistry, John Wiley & Sons, 1981. Les dioxonales sont notamment utilisés comme solvant et la stabilité dudit dioxolane lors de son stockage et son utilisation reste un impératif pour le succès de sa commercialisation. Certains dioxolanes tels que le 2,2 diméthyl 1,3-dioxolane 4 méthanol, également appelé Solketal, peuvent être stockés pour une durée d'un an en conservant le plein potentiel de ses propriétés, dans des conditions régulées d'humidité, de températures et de contacts limités avec I"environement. Toutefois, lorsque les conditions de stockage ne sont pas parfaitement respectées les dioxolanes vont se dégrader sous l'effet de l'oxydation, produisant ainsi un dérivé aldéhyde et de l'eau, et sous l'effet de l'acidité produite et de l'eau, une réversion en glycérol et cétone ou aldéhyde se produira. Ceci entraine une diminution drastique de l'efficacité du solvant et une coloration de la formulation. Il est ainsi recherché le développement d'un moyen simple et industriel permettant d'éviter une telle dégradation des dioxolanes et de leur assurer une stabilité chimique au cours du temps. INVENTION Il a maintenant été mis en évidence qu'il était possible de stabiliser des dioxolanes en utilisant un stabilisant particulier là ou d'autres stabilisants ont échoués ; et ainsi d'éviter les inconvénients mentionnés précédemment. La présente invention a ainsi pour premier objet l'utilisation d'un composé phénolique encombré de formule (1) comme agent stabilisant des dioxolanes, notamment pour accroitre la stabilisation chimique des dioxolanes. La présente invention concerne également un mélange comprenant au moins un composé phénolique encombré de formule (1) et au moins un dioxolane. Le composé phénolique encombré est représenté par la formule (1) suivante : OH dans laquelle : - R' représente un groupement -C-(CH3)3 ; - R2 représente un atome d'hydrogène, une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, ou un groupement -C-(CH3)3 ; - R3 et/ou R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène, ou une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone ; et - R5 représente un atome d'hydrogène, une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, une fonction hydroxyle ou une fonction 25 alkyoxyle. On peut notamment citer comme composé de formule (1) les composés suivants : le 2,6-di-tert-butyl-4-méthylphénol (BHT) (CAS : 128-37-00), la ter-butyl hydroquinone (TBHQ) (CAS : 1948-33-00), le 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol (CAS : 1879-09-0), le 2,6-Di-tert-butylphenol (CAS : 128-39-2). Les dioxolanes selon l'invention sont des dérives du 1,3-dioxolane, notamment 5 ceux de formule (II) : Le dioxolane peut être représenté par la formule (II) suivante : 10 dans laquelle : - R' et R2 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou une chaine alkyle comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, notamment de 1 à 5 atomes de carbone, telle que notamment les groupements méthyl, éthyl, 15 propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, pentyl et isopentyl. - R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou une chaine alkyle comprenant de 1 à 5 atomes de carbone portant éventuellement une fonction hydroxyle. 20 Dans le cas d'une réaction entre le glycérol avec un aldéhyde, un des groupements R' et R2 est un atome d'hydrogène. Dans le cas d'une réaction avec une cétone, les groupements R' et R2 ne représentent pas un atome d'hydrogène. 25 Le dioxolane peut notamment être le 2,2-diméthyl-1,3-dioxolane-4-méthanol ou le 2,2-diisobutyle-1,3-dioxolane-4-méthanol, également connu sous l'acronyme IIPG, du synonyme 1-isobutyle-isopropylidène glycérol. On peut notamment utiliser de 5 à 1000 ppm de composé phénolique encombré par rapport au poids du dioxolane, plus préférentiellement de 10 à 200 ppm. Procédé de fabrication d'une composition comprenant au moins le dioxolane et le composé de formule (1) dans lequel on mélange à chaud ou a froid au moins le dioxolane et le composé de formule (1). On peut notamment homogénéiser le mélange par circulation ou agitation. La présente invention a aussi pour objet des formulations pour diverses applications, telles que les biens industriels et les biens de consommation ; notamment pour des systèmes de revêtement comme les peintures et les vernis, les biens industriels et les biens de consommation. Le dioxolane est particulièrement utilisé dans des formulations comme solvant en remplacement des éthers de glycol et de ses acétates. Les formulations de l'invention ne comprenant préférentiellement pas d'éther de glycol ou ses acétates. Un langage spécifique est utilisé dans la description de manière à faciliter la compréhension du principe de l'invention. Il doit néanmoins être compris qu'aucune limitation de la portée de l'invention n'est envisagée par l'utilisation de ce langage spécifique. Des modifications, améliorations et perfectionnements peuvent notamment être envisagés par une personne au fait du domaine technique concerné sur la base de ses propres connaissances générales. Le terme et/ou inclut les significations et, ou, ainsi que toutes les autres combinaisons possibles des éléments connectés à ce terme. D'autres détails ou avantages de l'invention apparaîtront plus clairement au vu 30 des exemples donnés ci-dessous uniquement à titre indicatif. PARTIE EXPERIMENTALE Des essais de stabilité accéléré ont été réalisés avec un dioxolane en absence et en présence de BHT, et également comme comparaison avec du Tercio butyl catéchol (p-TBC). 100g de 2,2-diméthyl-1,3-dioxolane-4-méthanol a été conditionné pendant 24 heures en présence de 1 % en poids d'eau et à une température de 90°C avec différentes proportions d'additifs. Un des produits de la reversion du dioxolane a été ensuite mesuré par chromatographie en phase gazeuse. Les résultat sont mentionnés dans le tableau 1 ci-dessous : Tableau 1 Formulations Cl C2 1 Dioxolane 100g 100g 100g BHT 0 0 50 ppm p-TBC 0 50 ppm 0 Propriétés Produit de reversion (T=0) 0,049 % 0,06 % 0,047 0/0 Produit de reversion (T=5h) 0,055 % 0,12 % 0,046 0/0 Produit de reversion (T=24h) 0,080 % 0,29 % 0,045 0/0 Evolution de la couleur Pt-Co (T=0) REVENDICATIONS1. Utilisation d'un composé phénolique encombré de formule (1) comme agent stabilisant des dioxolanes ; le composé de formule (1) étant le suivant: OH dans laquelle : - R' représente un groupement -C-(CH3)3 ; 10 - R2 représente un atome d'hydrogène, une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, ou un groupement -C-(CH3)3 ; - R3 et/ou R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène, ou une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone ; et 15 R5 représente un atome d'hydrogène, une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, une fonction hydroxyle ou une fonction alkyoxyle. 2. Utilisation selon la revendication 1 pour accroitre la stabilisation chimique des 20 dioxolanes. 3. Utilisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le composé de formule (1) est choisi dans le groupe constitué par : le 2,6-di-tert-butyl-4-méthylphénol, la ter-butyl hydroquinone, le 2,4-Dimethyl-6-tert-butylphenol, et le 25 2,6-Di-tert-butylphenol. 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le dioxolane est un dérivé du 1,3-dioxolane. 5. Utilisation selon Tune quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dioxolane est représenté par la formule (II) suivante : R4 01) dans laquelle : - R' et R2 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou une chaine alkyle comprenant de 1 à 10 atomes de carbone, - R3 et R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène ou une chaine alkyle comprenant de 1 à 5 atomes de carbone portant éventuellement une fonction hydroxyle. 6. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce 15 que le dioxolane est choisi dans le groupe constitué par : le 2,2-diméthyl-1,3-dioxolane-4-méthanol et le 2,2-diisobutyle-1,3-dioxolane-4-méthanol, 7. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'on utilise de 5 à 1000 ppm de composé phénolique encombré de formule (1) 20 par rapport au poids du dioxolane. 8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'on utilise de 10 à 200 ppm de composé phénolique encombré de formule (1) par rapport au poids du dioxolane. 9. Formulation comprenant au moins un composé phénolique encombré de -formule (1) et au moins un dioxolane ; le composé de formule (1) étant le suivant : 25 YOH dans laquelle : - RI représente un groupement -C-(CH3)3 ; R2 représenté un atome d'hydrogène, une chaîne hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, ou un groupement -C-(CH3)s ; - R3 et/ou R4 représentent indépendamment l'un de l'autre un atome d'hydrogène, ou une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone ; et - R5 représente un atome d'hydrogène, une chaine hydrocarbonée comprenant de 1 à 4 atomes de carbone, une fonction hydroxyle ou une fonction alkyoxyle. 10. Formulation selon la revendication 9 ne comprenant pas d'éther de glycol ou 15 ses acétates.