CA1097833A - Liant pour peinture et vernis a base de butyral polyvinylique - Google Patents
Liant pour peinture et vernis a base de butyral polyvinyliqueInfo
- Publication number
- CA1097833A CA1097833A CA301,710A CA301710A CA1097833A CA 1097833 A CA1097833 A CA 1097833A CA 301710 A CA301710 A CA 301710A CA 1097833 A CA1097833 A CA 1097833A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- dispersion
- content
- binder according
- water
- polyvinyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D129/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Coating compositions based on hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D129/14—Homopolymers or copolymers of acetals or ketals obtained by polymerisation of unsaturated acetals or ketals or by after-treatment of polymers of unsaturated alcohols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Liant pour vernis et peinture destinés notamment au revêtement de métaux-ferreux à base de dispersion aqueuse de butyral polyrinylique. La teneur de la dispersion en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse est inférieure à 2,5 % en poids par rapport au polymère. Les vernis et peintures obtenus servent principalement de couches primaires.
Description
La présente invention vise un liant pour peinture et vernis à base de dispersion aqueuse de butyral polyrinyli-que.
Les acétals polyvinyliques ont des propriétés intéressantes quand on les utilise comme revêtement, mais il était nécessaire jusqu'à présent de les mettre en oeuvre en solution dans des solvants organiques.
Divers procédés ont été décrits permettant l'obten-tion de dispersions aqueuses dlacétals polyvinyliques.
Toutefois, ces dispersions présentaient un certain nombre d'inconvénients tels qu'un taux d'extrait sec de l'ordre de 15% insuffisant et la présence de quantités trop importantes de produit hydrosoluble comme agent émulsifiant ou colloide -protecteur. Ces inconvénients empêchaient ou limitaient très fortement l'emploi de ces dispersions comme vernis ou peinture utilisés spécialement comme enduit primaire sur métal ou enduit anticorrosion.
Il a été maintenant trouvé des liants pour vernis et peintures destinés notamment au revêtement de métaux ferreux à base de dispersion aqueuse de butyral polyrinylique, carac-térisés en ce que la teneur de la dispersion en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse est inférieure à
Les acétals polyvinyliques ont des propriétés intéressantes quand on les utilise comme revêtement, mais il était nécessaire jusqu'à présent de les mettre en oeuvre en solution dans des solvants organiques.
Divers procédés ont été décrits permettant l'obten-tion de dispersions aqueuses dlacétals polyvinyliques.
Toutefois, ces dispersions présentaient un certain nombre d'inconvénients tels qu'un taux d'extrait sec de l'ordre de 15% insuffisant et la présence de quantités trop importantes de produit hydrosoluble comme agent émulsifiant ou colloide -protecteur. Ces inconvénients empêchaient ou limitaient très fortement l'emploi de ces dispersions comme vernis ou peinture utilisés spécialement comme enduit primaire sur métal ou enduit anticorrosion.
Il a été maintenant trouvé des liants pour vernis et peintures destinés notamment au revêtement de métaux ferreux à base de dispersion aqueuse de butyral polyrinylique, carac-térisés en ce que la teneur de la dispersion en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse est inférieure à
2,5 % en poids par rapport au polymère.
Les composés hydrosolubles comprennent essentiellement des sels constitués par des résidus catalytiques, des agents tension-actifs comme les émulsifiants, des colloides protec-teurs et des composés macromoléculaires de faible masse ;
moléculaire.
La demanderesse a en effet trouvé que toutes choses égales par ailleurs, une teneur suffisamment faible de ladisperslon en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse conduit à des enduits de qualités améliorées.
~L
lQ97833 Comme butyral polyrinylique utilisable sous forme de dispersion selon l'invention, on préfère un butyral ayant une teneur en groupement alcool polyvinylique habituellement comprise entre 10 et 30 % et plus généralement entre 12 et 25 %. La teneur en groupement acétate de polyvinyle est comprise entre 1 et 3 %. La granulométrie des particules de butyral polyvinylique est très fine. Elle varie de O,Ol,u à 5,u pour les agrégats de particules. La taille moyenne '~
est comprise entre 0,05 et 0,1 ,u. Les dispersions habituelle-ment obtenues par un procédé classique ont un extrait sec de l'ordre de 10 à 20 % en poids. Elles contiennent, outre l'alcool polyvinylique résiduel, des restes de catalyseur acide de condensation, d'aldéhyde généralement du butanal et d'agents tensio-actifs.
Les dispersi'ons obtenues en utilisant comme cataly-seur acide, l'acide phosphorique et comme agent d'acétalisation un mélange de butanal et d'acide glyoxylique conviennent spécialement bien pour être utilisées après traitement comme liant de vernis ou peinture selon l'invention.
Comme agent tensio-actif, on utilise généralement des produits anioniques usuels du commerce comme les sels alcalins d'acide gras à longue chaîne saturés ou non, les alcoylarylsulfonates ou les alcoylsulfates alcalins. On met en oeuvre des quantités importantes d'agent tensio-actif :
habituellement de 4 à 6 % en poids par rapport au polymère final.
L'évaluation de la teneur de la dispersion en composés ' hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse se fait a l'aide de la méthode décrite ci-après qui utilise les propriétés des membranes semi-perméables a seuil de coupure élevé qui laissent passer les composés de faible masse moléculaire et, le cas échéant, les composés macromoléculaires carboxylés et retiennent 1~97833 les particules de polymère :
On soumet la dispersion à examiner, de teneur pondérale en matière sèche connue td~ exprimée en pourcentage, à une opération d'ultrafiltration par passage dans un module `
d'ultrafiltration de laboratoire muni d'une membrane semi-perméable commercialisée par la demanderesse sous l'appella-tion de "Iris 3538". On détermine la teneur pondérale en matière sèche de la première goutte de perméat recueille tp, exprimée en pourcentage, qui est égale à celle de la phase 1~ aqueuse de la dispersion.
La teneur de la dispersion en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse ts, exprimée en pourcentage, en poids par rapport au polymère, est donnée par la formule : :
tp (100 - td) t s td :
L'obtention d'une dispersion utilisable comme liant selon l'invention se fait généralement à partir d'une disper-sion aqueuse de butyral polyvinylique obtenue par tout procédé connu en soi, en éliminant de cette dernière une -~
quantité suffisante desdits composés hydrosolubles. Cette élimination peut être réalisée, par exemple, par ultrafiltra- `
tion à travers une membrane semiperméable. Au cours de l'ultrafiltration, les composés dissous dans la phase aqueuse -;-passent à travers la membrane dans le perméat tandis que se produisent une désorption et une élimination progressives des composés hydrosolubles adsorbés à la surface des particules de la dispersion. L'opération d'ultrafiltration peut être effectuée sur une installation classique telle que celle que l'on rencontre par exemple dans l'industrie.
Pour une bonne mise en oeuvre de la technique d'ultrafiltration, il est avantageux selon l'invention de respecter les conditions suivantes :
Les composés hydrosolubles comprennent essentiellement des sels constitués par des résidus catalytiques, des agents tension-actifs comme les émulsifiants, des colloides protec-teurs et des composés macromoléculaires de faible masse ;
moléculaire.
La demanderesse a en effet trouvé que toutes choses égales par ailleurs, une teneur suffisamment faible de ladisperslon en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse conduit à des enduits de qualités améliorées.
~L
lQ97833 Comme butyral polyrinylique utilisable sous forme de dispersion selon l'invention, on préfère un butyral ayant une teneur en groupement alcool polyvinylique habituellement comprise entre 10 et 30 % et plus généralement entre 12 et 25 %. La teneur en groupement acétate de polyvinyle est comprise entre 1 et 3 %. La granulométrie des particules de butyral polyvinylique est très fine. Elle varie de O,Ol,u à 5,u pour les agrégats de particules. La taille moyenne '~
est comprise entre 0,05 et 0,1 ,u. Les dispersions habituelle-ment obtenues par un procédé classique ont un extrait sec de l'ordre de 10 à 20 % en poids. Elles contiennent, outre l'alcool polyvinylique résiduel, des restes de catalyseur acide de condensation, d'aldéhyde généralement du butanal et d'agents tensio-actifs.
Les dispersi'ons obtenues en utilisant comme cataly-seur acide, l'acide phosphorique et comme agent d'acétalisation un mélange de butanal et d'acide glyoxylique conviennent spécialement bien pour être utilisées après traitement comme liant de vernis ou peinture selon l'invention.
Comme agent tensio-actif, on utilise généralement des produits anioniques usuels du commerce comme les sels alcalins d'acide gras à longue chaîne saturés ou non, les alcoylarylsulfonates ou les alcoylsulfates alcalins. On met en oeuvre des quantités importantes d'agent tensio-actif :
habituellement de 4 à 6 % en poids par rapport au polymère final.
L'évaluation de la teneur de la dispersion en composés ' hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse se fait a l'aide de la méthode décrite ci-après qui utilise les propriétés des membranes semi-perméables a seuil de coupure élevé qui laissent passer les composés de faible masse moléculaire et, le cas échéant, les composés macromoléculaires carboxylés et retiennent 1~97833 les particules de polymère :
On soumet la dispersion à examiner, de teneur pondérale en matière sèche connue td~ exprimée en pourcentage, à une opération d'ultrafiltration par passage dans un module `
d'ultrafiltration de laboratoire muni d'une membrane semi-perméable commercialisée par la demanderesse sous l'appella-tion de "Iris 3538". On détermine la teneur pondérale en matière sèche de la première goutte de perméat recueille tp, exprimée en pourcentage, qui est égale à celle de la phase 1~ aqueuse de la dispersion.
La teneur de la dispersion en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse ts, exprimée en pourcentage, en poids par rapport au polymère, est donnée par la formule : :
tp (100 - td) t s td :
L'obtention d'une dispersion utilisable comme liant selon l'invention se fait généralement à partir d'une disper-sion aqueuse de butyral polyvinylique obtenue par tout procédé connu en soi, en éliminant de cette dernière une -~
quantité suffisante desdits composés hydrosolubles. Cette élimination peut être réalisée, par exemple, par ultrafiltra- `
tion à travers une membrane semiperméable. Au cours de l'ultrafiltration, les composés dissous dans la phase aqueuse -;-passent à travers la membrane dans le perméat tandis que se produisent une désorption et une élimination progressives des composés hydrosolubles adsorbés à la surface des particules de la dispersion. L'opération d'ultrafiltration peut être effectuée sur une installation classique telle que celle que l'on rencontre par exemple dans l'industrie.
Pour une bonne mise en oeuvre de la technique d'ultrafiltration, il est avantageux selon l'invention de respecter les conditions suivantes :
- 3 -1~97833 - la membrane semi-perméable doit avoir un seuil de coupure élevé, généralement compris entre 5000 et 100 000, exprimé en valeur de la masse moléculaire de protéines étalons en milieu tamponné neutre, - la vitesse de passage de la dispersion sur la membrane doit être supérieure à 0,5 m/s et de préférence comprise entre 1 et 2 m/s pour éviter le colmatage de celle-ci tout en limitant la perte de charge dans l'ultrafiltre et le cisaillement auquel est soumise la dispersion.
- la différence des pressions régnant de chaque côté de la membrane doit être comprise entre 0,1 et 6 bars et de préférence entre 1,5 et 3 bars, - la température de la dispersion doit être comprise entre 0 et 100C et de préférence entre 0 et 50C, - le débit de perméat diminuant quand la teneur pondérale de la dispersion en matière sèche augmente il est préférable de réaliser l'ultrafiltration à teneur pondérale sensible-ment constante et généralement comprise entre 5 et 70 %, éventuellement après dilution dans le cas notamment où la viscosité de la dispersion est tr~s élevée, - l'arrêt de l'installation doit être suivi d'un cycle de rincage à l'eau pure suffisant pour éviter le colmatage rréversible et donc la destruction de la membrane.
A la fin de l'ultrafiltration la dispersion peut être concentrée, si besoin est, jusqu'à une teneur en matière sèche convenable pour l'utilisation prévue.
Les dispersions selon l'invention présentent de nombreux avantages outre leur extrait sec qui peut être compris entre 30 et 50 %. Elles conduisent entre autre à des enduits homogènes, résistants et étanches à l'eau et à la vapeur d'eau et ainsi peuvent être utilisées comme couche de primaire sur métal.
- la différence des pressions régnant de chaque côté de la membrane doit être comprise entre 0,1 et 6 bars et de préférence entre 1,5 et 3 bars, - la température de la dispersion doit être comprise entre 0 et 100C et de préférence entre 0 et 50C, - le débit de perméat diminuant quand la teneur pondérale de la dispersion en matière sèche augmente il est préférable de réaliser l'ultrafiltration à teneur pondérale sensible-ment constante et généralement comprise entre 5 et 70 %, éventuellement après dilution dans le cas notamment où la viscosité de la dispersion est tr~s élevée, - l'arrêt de l'installation doit être suivi d'un cycle de rincage à l'eau pure suffisant pour éviter le colmatage rréversible et donc la destruction de la membrane.
A la fin de l'ultrafiltration la dispersion peut être concentrée, si besoin est, jusqu'à une teneur en matière sèche convenable pour l'utilisation prévue.
Les dispersions selon l'invention présentent de nombreux avantages outre leur extrait sec qui peut être compris entre 30 et 50 %. Elles conduisent entre autre à des enduits homogènes, résistants et étanches à l'eau et à la vapeur d'eau et ainsi peuvent être utilisées comme couche de primaire sur métal.
- 4 -~ . . . . ,. . .. . ~ . .. .. .. ~, . ....... .
10~783~3 L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent ainsi que de la figure ci-jointe qui représente une vue en coupe verticale d'une installation classique d'ultrafiltration.
Une telle installation comprend essentiellement un -bac 1 contenant la dispersion à traiter, un bac 2 contenant de l'eau désionisée, un ultrafiltre 3 et une pompe 4. Le bac 2 en charge sur le bac 1 assure l'alimentation en eau désioni-sée de ce dernier à travers la conduite 5 et la vanne automati-que 6, actionnée au moyen du flotteur 7, assure le maintien à niveau constant du bain contenu dans le bac 1. La pompe 4 ~:
assure l'écoulement de la dispersion à travers la conduite 8 vers l'ultrafiltre 3. Par la conduite 9 sur laquelle est monté le débitmètre 10 le concentrat délivré par l'ultrafiltre 3 est recyclé dans le bac 1. Un serpentin 11 à circulation ~ -de fluide échangeur de chaleur immergé dans la dispersion ;~
contenu dans le bac l permet d'en assurer son maintien à
température constante-. La conduite 12 sert à la mise en . régime de l'installation.
L'installation comprend également les vannes d'arrêt 13, 14, 15, 16 et 17 et les manomètres 18 et 19. . .
La mise en régime de l'installation et le déroule-ment du procédé s'effectuent comme suit : la vanne 14 étant fermée et la vanne 13 ouverte on met en marche la pompe 4 puis on ouvre les vannes 14 et 15 et ferme la vanne 13. Par approximations successives,on règle l'ouverture des vannes 14 et 15 de façon à obtenir le débit de dispersion souhaité
sous la pression voulue, la différence des pressions indiquées par les manomètres 18 et l9 représentant la perte de charge dans l'ultrafiltre 3.
1/ Obtention de la disEer_ion On charge dans un réacteur de 6000 cm3 munid'un agitateur type ancre tournant à 300 tr/mn :
- 4500 cm3 d'une solution aqueuse à 10 % d'un alcool polyviny-lique répondant aux caractéristiques suivantes : -viscosité de la solution aqueuse à 4 % t20C): 4 mPl indice d'ester : 20 - 43,70 g d'un agent émulsifiant à caractère anionique du type lauryl sulfate de sodium, soit 6 % du polymère fini.
Sous agitation, on ajoute en quelques minutes :
- 336 cm3 d'aldéhyde butyrique titrant 94,5 % d'aldéhyde; après homogénéisation le pH du mélange est de 5,6.
On ajoute :
- 20 cm3 d'acide phosphorique à 75 %.
Le mélange est alors à pH 1,2.
Pendant 1 heure, le bain marie étant maintenu à
20C, la température du mélange oscille entre 20 et 23C
sans apport de calories, la réaction étant exothermique. On note pendant cette première heure et plus précisément entre les temps 15 et 30 mn un changement d'aspect du-mélange.
Celui-ci se traduit par une augmentation puis par une diminu- r tion de la viscosité. C'est dans cet intervalle de temps que se forme la dispersion et que les particules prennent leur taille définitive.
On termine la vutyralisation en chauffant l'émulsion obtenue à 30C pendant 2 heures. On refroidit à 25C.
La dispersion obtenue a les caractéristiques suivantes :
- pH .......................... 1,5 - taux de butanal résiduel .... 0,2 % (reste stable dans le temps) - extrait sec ................. 15 %
- viscosité BROOKFIELD......... 23C à 50 tr/mn : 15 mPl - dimension des particules..... 0,1 à l,u 1()9783~
Le polymère quant à lui répond aux caractéristiques ci-après :
- viscosité mPl de la solution de polymère dans 1'alcool éthylique 95 GL à 20C .................. 10 ;
- % en poids des groupements alcool polyvinylique ...... 18,5 2/ Concentration de dispersion par ultrafiltration ____________________ _______ _____ ____________ .
On dispose d'un module d'ultrafiltration dévelop-pant une surface d'ultrafiltration de 0,7 m2, équipé d'une membrane dont le seuil de coupure est de 20000, commercialisée ;
par la demanderesse sous l'appellation de "Iris 3538" et alimentée par une pompe pouvant débiter 6 m3jh sous une pression de 3 bars. Pendant la première partie de l'ultrafiltration la teneur de la dispersion en matière sèche est maintenue constante au moyen d'eau désionisée. On effectue ensuite la phase de concentration. La température de la dispersion est maintenue constante à 25C.
Après 17 heures d'ultrafiltration, on a obtenu une émulsion ayant les caractéristiques suivantes :
- ES ...................... .35 %
- Viscosité BROOKFIELD .... : 2,5 tr/mn : 320 mPl 50 tr/mn : 290 mPl pH 1,5 Cette émulsion ultrafiltrée présente comme avantage sur l'émulsion initiale d'avoir extrait sec et viscosité
appropriés pour une utilisation industrielle correcte.
La teneur en composés hydrosolubles en % par rapport au polymère qui était supérieure à 8 % avant ultrafiltration, descend à environ 2,4 % pour la dispersion ultrafiltrée.
Elle est déposée sur des plaques d'acier de 9 x 12 cm par centrifugation. Un dépôt de quelques microns se forme que l'on sèche 3 mn à 140C. On dépose 4 couches successives et on obtient un revêtement final sec de 25,u environ extrême-.
- . . , .;.. ~ ... . . . . :
~97~333 ment adhérent au test de grattage au peigne (norme NF T 30038) et de bonne souplesse au test d'emboutissage ERICHSEN (norme NF T 30019). Cet enduit résite plus de 300 h au test de résistance au brouillard salin (norme ~F X 41002) sans apparition de rouille.
ExEMæLE 2 ,~ .
On opère comme à l'exemple l mais la compo~ition de la dispersion est un peu modifiée :
- 10 cm3 d'acide phosphorique au lieu de 20 - 302, 5 cm3 d'aldéhyde butyrique au lieu de 336 cm3 et addition de 27,2 cm3 d'acide glyoxylique.
La dispersion a les mêmes caractéristiques physiques -que celle obtenue ~ l'exemple 1 mais la température de filmo-généité est de 45C.
La dispersion a été déposée sur plaque d'acier -par centrifugation. Un revêtement de 25~u environ déposé en 4 couches est testé : très bonne adhérence au test du grattage au peigne, bonne souplesse au test d'emboutissage ERICHSEN.
Cet anduit résiste plus de 500 h au test de résis-tance au brouillard salin sans apparition de rouille et on note une conservation de l'excellente adhérence sur le support après le test au brouillard salin.
EXEMæLE 3 On prépare une peinture : on disperse 100 g d'oxyde de titane en poudre dans 56,5 g de solution aqueuse ~ 2 %
d'un polyacrylate alcalin vendu sous le nom de OROTAN 850 à l'aide d'une turbine tournant à 1000 tr/mh. On rajoute sous faible agitation (500 tr/mn) 380 g d'une émulsion butyral préparée comme à l'exemple l et ayant un extrait sec de 35 %.
Après repos de 24 h, cette peinture est appliquée par centrifu-gation sur des plaques d'acier de façon ~ obtenir un enduit de 30 u en une seule couche. Elle est séchée 5 mn ~ 140C.
~R~U~ DE ~o ~ ~ R c ~
.. . . . .- ~. . .
~0~7833 Cette peinture a une excellente adhérence au test du grattage ainsi qu'une très bonne souplesse au test d'embou-tissage. Elle peut servir de couche primaire pour des couches de finition ~ormulées avec d'autres liants comme par exemple les résines glycérophtaliques ou les résines acéto-chlorure maleique.
Le système complexe a une très bonne résistance après plus de 300 heures au test du brouillard salin. On ne constat,e pas de rouille.
_ 9 _
10~783~3 L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples qui suivent ainsi que de la figure ci-jointe qui représente une vue en coupe verticale d'une installation classique d'ultrafiltration.
Une telle installation comprend essentiellement un -bac 1 contenant la dispersion à traiter, un bac 2 contenant de l'eau désionisée, un ultrafiltre 3 et une pompe 4. Le bac 2 en charge sur le bac 1 assure l'alimentation en eau désioni-sée de ce dernier à travers la conduite 5 et la vanne automati-que 6, actionnée au moyen du flotteur 7, assure le maintien à niveau constant du bain contenu dans le bac 1. La pompe 4 ~:
assure l'écoulement de la dispersion à travers la conduite 8 vers l'ultrafiltre 3. Par la conduite 9 sur laquelle est monté le débitmètre 10 le concentrat délivré par l'ultrafiltre 3 est recyclé dans le bac 1. Un serpentin 11 à circulation ~ -de fluide échangeur de chaleur immergé dans la dispersion ;~
contenu dans le bac l permet d'en assurer son maintien à
température constante-. La conduite 12 sert à la mise en . régime de l'installation.
L'installation comprend également les vannes d'arrêt 13, 14, 15, 16 et 17 et les manomètres 18 et 19. . .
La mise en régime de l'installation et le déroule-ment du procédé s'effectuent comme suit : la vanne 14 étant fermée et la vanne 13 ouverte on met en marche la pompe 4 puis on ouvre les vannes 14 et 15 et ferme la vanne 13. Par approximations successives,on règle l'ouverture des vannes 14 et 15 de façon à obtenir le débit de dispersion souhaité
sous la pression voulue, la différence des pressions indiquées par les manomètres 18 et l9 représentant la perte de charge dans l'ultrafiltre 3.
1/ Obtention de la disEer_ion On charge dans un réacteur de 6000 cm3 munid'un agitateur type ancre tournant à 300 tr/mn :
- 4500 cm3 d'une solution aqueuse à 10 % d'un alcool polyviny-lique répondant aux caractéristiques suivantes : -viscosité de la solution aqueuse à 4 % t20C): 4 mPl indice d'ester : 20 - 43,70 g d'un agent émulsifiant à caractère anionique du type lauryl sulfate de sodium, soit 6 % du polymère fini.
Sous agitation, on ajoute en quelques minutes :
- 336 cm3 d'aldéhyde butyrique titrant 94,5 % d'aldéhyde; après homogénéisation le pH du mélange est de 5,6.
On ajoute :
- 20 cm3 d'acide phosphorique à 75 %.
Le mélange est alors à pH 1,2.
Pendant 1 heure, le bain marie étant maintenu à
20C, la température du mélange oscille entre 20 et 23C
sans apport de calories, la réaction étant exothermique. On note pendant cette première heure et plus précisément entre les temps 15 et 30 mn un changement d'aspect du-mélange.
Celui-ci se traduit par une augmentation puis par une diminu- r tion de la viscosité. C'est dans cet intervalle de temps que se forme la dispersion et que les particules prennent leur taille définitive.
On termine la vutyralisation en chauffant l'émulsion obtenue à 30C pendant 2 heures. On refroidit à 25C.
La dispersion obtenue a les caractéristiques suivantes :
- pH .......................... 1,5 - taux de butanal résiduel .... 0,2 % (reste stable dans le temps) - extrait sec ................. 15 %
- viscosité BROOKFIELD......... 23C à 50 tr/mn : 15 mPl - dimension des particules..... 0,1 à l,u 1()9783~
Le polymère quant à lui répond aux caractéristiques ci-après :
- viscosité mPl de la solution de polymère dans 1'alcool éthylique 95 GL à 20C .................. 10 ;
- % en poids des groupements alcool polyvinylique ...... 18,5 2/ Concentration de dispersion par ultrafiltration ____________________ _______ _____ ____________ .
On dispose d'un module d'ultrafiltration dévelop-pant une surface d'ultrafiltration de 0,7 m2, équipé d'une membrane dont le seuil de coupure est de 20000, commercialisée ;
par la demanderesse sous l'appellation de "Iris 3538" et alimentée par une pompe pouvant débiter 6 m3jh sous une pression de 3 bars. Pendant la première partie de l'ultrafiltration la teneur de la dispersion en matière sèche est maintenue constante au moyen d'eau désionisée. On effectue ensuite la phase de concentration. La température de la dispersion est maintenue constante à 25C.
Après 17 heures d'ultrafiltration, on a obtenu une émulsion ayant les caractéristiques suivantes :
- ES ...................... .35 %
- Viscosité BROOKFIELD .... : 2,5 tr/mn : 320 mPl 50 tr/mn : 290 mPl pH 1,5 Cette émulsion ultrafiltrée présente comme avantage sur l'émulsion initiale d'avoir extrait sec et viscosité
appropriés pour une utilisation industrielle correcte.
La teneur en composés hydrosolubles en % par rapport au polymère qui était supérieure à 8 % avant ultrafiltration, descend à environ 2,4 % pour la dispersion ultrafiltrée.
Elle est déposée sur des plaques d'acier de 9 x 12 cm par centrifugation. Un dépôt de quelques microns se forme que l'on sèche 3 mn à 140C. On dépose 4 couches successives et on obtient un revêtement final sec de 25,u environ extrême-.
- . . , .;.. ~ ... . . . . :
~97~333 ment adhérent au test de grattage au peigne (norme NF T 30038) et de bonne souplesse au test d'emboutissage ERICHSEN (norme NF T 30019). Cet enduit résite plus de 300 h au test de résistance au brouillard salin (norme ~F X 41002) sans apparition de rouille.
ExEMæLE 2 ,~ .
On opère comme à l'exemple l mais la compo~ition de la dispersion est un peu modifiée :
- 10 cm3 d'acide phosphorique au lieu de 20 - 302, 5 cm3 d'aldéhyde butyrique au lieu de 336 cm3 et addition de 27,2 cm3 d'acide glyoxylique.
La dispersion a les mêmes caractéristiques physiques -que celle obtenue ~ l'exemple 1 mais la température de filmo-généité est de 45C.
La dispersion a été déposée sur plaque d'acier -par centrifugation. Un revêtement de 25~u environ déposé en 4 couches est testé : très bonne adhérence au test du grattage au peigne, bonne souplesse au test d'emboutissage ERICHSEN.
Cet anduit résiste plus de 500 h au test de résis-tance au brouillard salin sans apparition de rouille et on note une conservation de l'excellente adhérence sur le support après le test au brouillard salin.
EXEMæLE 3 On prépare une peinture : on disperse 100 g d'oxyde de titane en poudre dans 56,5 g de solution aqueuse ~ 2 %
d'un polyacrylate alcalin vendu sous le nom de OROTAN 850 à l'aide d'une turbine tournant à 1000 tr/mh. On rajoute sous faible agitation (500 tr/mn) 380 g d'une émulsion butyral préparée comme à l'exemple l et ayant un extrait sec de 35 %.
Après repos de 24 h, cette peinture est appliquée par centrifu-gation sur des plaques d'acier de façon ~ obtenir un enduit de 30 u en une seule couche. Elle est séchée 5 mn ~ 140C.
~R~U~ DE ~o ~ ~ R c ~
.. . . . .- ~. . .
~0~7833 Cette peinture a une excellente adhérence au test du grattage ainsi qu'une très bonne souplesse au test d'embou-tissage. Elle peut servir de couche primaire pour des couches de finition ~ormulées avec d'autres liants comme par exemple les résines glycérophtaliques ou les résines acéto-chlorure maleique.
Le système complexe a une très bonne résistance après plus de 300 heures au test du brouillard salin. On ne constat,e pas de rouille.
_ 9 _
Claims (8)
1. Liant pour vernis et peinture destinés notamment au revêtement de métaux ferreux à base de dispersion aqueuse de butyral polyvinylique, caractérisé en ce que la teneur de la dispersion en composés hydrosolubles dissous dans la phase aqueuse est inférieure à 2,5 % en poids par rapport au polymère.
2. Liant selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la dispersion est obtenue à partir d'une dispersion aqueuse de butyral polyvinylique de laquelle est éliminée une quantité suffisante desdits composés hydrosolubles.
en ce que la dispersion est obtenue à partir d'une dispersion aqueuse de butyral polyvinylique de laquelle est éliminée une quantité suffisante desdits composés hydrosolubles.
3. Liant selon la revendication 2, caractérisé
en ce que l'élimination desdits composés hydrosolubles est réalisée par ultrafiltration à travers une membrane semi-perméable.
en ce que l'élimination desdits composés hydrosolubles est réalisée par ultrafiltration à travers une membrane semi-perméable.
4. Liant selon la revendication 3, caractérisé
en ce que la membrane a un seuil de coupure compris entre 5000 et 100000, exprimé en valeur de la masse moléculaire de protéines étalons en milieu tamponné neutre.
en ce que la membrane a un seuil de coupure compris entre 5000 et 100000, exprimé en valeur de la masse moléculaire de protéines étalons en milieu tamponné neutre.
5. Liant selon les revendications 2 ou 3, carac-térisé en ce que l'ultrafiltration est réalisée en maintenant constante la teneur pondérale en matière sèche pour obtenir une dispersion qui est ensuite concentrée pour atteindre un taux d'extrait sec compris entre 30 et 50%.
6. Liant selon la revendication 1, caractérisé en ce que le butyral polyvinylique est un butyral ayant une teneur en groupement alcool polyvinylique comprise entre 10 et 30 % et une teneur en groupement acétate de polyvinyle comprise entre 1 et 3 %.
7. Liant selon la revendication 1, caractérisé
en ce que les particules de butyle polyvinylique présentent une taille moyenne comprise entre 0,05 et 0,1 u.
en ce que les particules de butyle polyvinylique présentent une taille moyenne comprise entre 0,05 et 0,1 u.
8. Peintures et vernis réalisés à partir d'un liant tel que défini à la revendication 1.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7712162 | 1977-04-22 | ||
| FR7712162A FR2388032A1 (fr) | 1977-04-22 | 1977-04-22 | Liant pour peinture et vernis de butyral polyvinylique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1097833A true CA1097833A (fr) | 1981-03-17 |
Family
ID=9189787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA301,710A Expired CA1097833A (fr) | 1977-04-22 | 1978-04-21 | Liant pour peinture et vernis a base de butyral polyvinylique |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4397969A (fr) |
| AT (1) | AT371137B (fr) |
| BE (1) | BE866267A (fr) |
| CA (1) | CA1097833A (fr) |
| CH (1) | CH632785A5 (fr) |
| DE (1) | DE2817231B2 (fr) |
| DK (1) | DK174078A (fr) |
| ES (1) | ES469019A1 (fr) |
| FR (1) | FR2388032A1 (fr) |
| GB (1) | GB1601439A (fr) |
| IT (1) | IT1094925B (fr) |
| LU (1) | LU79491A1 (fr) |
| NL (1) | NL7804292A (fr) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19640731A1 (de) * | 1996-10-02 | 1998-04-16 | Clariant Gmbh | Wäßrige Polyvinylacetal-Dispersionen |
| EP1447416B1 (fr) * | 2003-01-23 | 2010-03-03 | Kuraray Co., Ltd. | Acétal polyvinylique et son application |
| DE10327517A1 (de) | 2003-06-17 | 2005-01-13 | Ht Troplast Ag | Ionenleitende thermoplastische Zusammensetzungen für elektrochrome Verglasungen |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3148141A (en) * | 1960-07-09 | 1964-09-08 | Behringwerke Ag | Process and apparatus for the purification of high molecular solutions |
| US3234161A (en) * | 1960-07-25 | 1966-02-08 | Monsanto Co | Preparation of stable polyvinyl acetal dispersions |
| US4082659A (en) * | 1974-04-30 | 1978-04-04 | Hoechst Aktiengesellschaft | Process for concentrating latices |
| FR2388069A1 (fr) * | 1977-04-22 | 1978-11-17 | Rhone Poulenc Ind | Liant pour la fabrication de non-tisses |
| US4128517A (en) * | 1977-11-01 | 1978-12-05 | Pennwalt Corporation | Method of washing polymer latices by aerating |
-
1977
- 1977-04-22 FR FR7712162A patent/FR2388032A1/fr active Granted
-
1978
- 1978-04-20 DK DK174078A patent/DK174078A/da active IP Right Grant
- 1978-04-20 DE DE2817231A patent/DE2817231B2/de not_active Ceased
- 1978-04-20 GB GB15721/78A patent/GB1601439A/en not_active Expired
- 1978-04-21 IT IT22634/78A patent/IT1094925B/it active
- 1978-04-21 ES ES469019A patent/ES469019A1/es not_active Expired
- 1978-04-21 BE BE187025A patent/BE866267A/fr not_active IP Right Cessation
- 1978-04-21 NL NL7804292A patent/NL7804292A/xx not_active Application Discontinuation
- 1978-04-21 CA CA301,710A patent/CA1097833A/fr not_active Expired
- 1978-04-21 CH CH433778A patent/CH632785A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1978-04-21 LU LU79491A patent/LU79491A1/fr unknown
- 1978-04-21 AT AT0288478A patent/AT371137B/de not_active IP Right Cessation
-
1979
- 1979-08-28 US US06/070,648 patent/US4397969A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2817231A1 (de) | 1978-10-26 |
| GB1601439A (en) | 1981-10-28 |
| ES469019A1 (es) | 1979-09-01 |
| AT371137B (de) | 1983-06-10 |
| IT7822634A0 (it) | 1978-04-21 |
| DK174078A (da) | 1979-01-11 |
| BE866267A (fr) | 1978-10-23 |
| ATA288478A (de) | 1982-10-15 |
| FR2388032B1 (fr) | 1980-02-01 |
| LU79491A1 (fr) | 1979-05-25 |
| FR2388032A1 (fr) | 1978-11-17 |
| US4397969A (en) | 1983-08-09 |
| CH632785A5 (fr) | 1982-10-29 |
| NL7804292A (nl) | 1978-10-24 |
| IT1094925B (it) | 1985-08-10 |
| DE2817231B2 (de) | 1980-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2456791B2 (fr) | Dispersion aqueuse de polymère autoréticulable, à base de particules de polymère structurées en coeur dur et écorce molle et compositions de revêtements ou de traitement | |
| EP0412027B1 (fr) | Utilisation dans les suspensions aqueuses pigmentaires de carbonate de calcium d'un agent polycarboxylique à fonction phosphatée ou phosphonée inhibant l'effet de choc provoqué par l'introduction d'un électrolyte sous forme concentrée | |
| EP2247628B1 (fr) | Amelioration d'un procede de fabrication de polymeres peignes par ajout d'un antioxydant, polymeres obtenus et leurs applications | |
| FR2539138A1 (fr) | Composition de revetement contenant un polymere acrylique | |
| FR2643380A1 (fr) | Dispersions aqueuses de colorants au soufre oxydes | |
| FR2891548A1 (fr) | Dispersion aqueuse comprenant au moins un polymere du chlorure de vinylidene et au moins un copolymere | |
| JPH0541661B2 (fr) | ||
| CA1097833A (fr) | Liant pour peinture et vernis a base de butyral polyvinylique | |
| FR2661417A1 (fr) | Composites polyolefiniques chlores modifies. | |
| CH623832A5 (fr) | ||
| FR2759378A1 (fr) | Liants et compositions de revetement au latex, contenant des polymeres derives de monomeres saccharidiques polymerisables | |
| CA1223686A (fr) | Agent hydrosoluble de complexation des cations metalliques compose de terpolymeres acryliques disposant d'un haut pouvoir complexant et d'un effet de seuil eleve | |
| CA1335025C (fr) | Procede de preparation en emulsion aqueuse de polymeres du chlorure de vinyle sous forme de latex a particules monodispersees | |
| FR2678625A1 (fr) | Procede de production d'acetate de cellulose. | |
| FR2762606A1 (fr) | Systeme monocomposant a base de latex coreactifs conduisant a des revetements reticulables a temperature ambiante et post-reticulables par traitement thermique et leur application dans le domaine des revetements | |
| CH630969A5 (fr) | Liant a base d'un latex aqueux d'un polymere synthetique pour la fabrication de nontisses. | |
| EP0500427B1 (fr) | Procédé de préparation de (co)-polymères solubles dans leurs compositions (co)monomères | |
| EP0875543B1 (fr) | Système monocomposant à base de copolymères coréactifs | |
| FR2784987A1 (fr) | Granules de composes de type azoique | |
| CH650007A5 (fr) | Procede de purification de nitrocellulose. | |
| FR2793800A1 (fr) | Dispersions aqueuses de polyamides et de polymeres vinyliques et/ou acryliques | |
| FR2477555A1 (fr) | Preparation de latex de copolymere a basse viscosite et a haute teneur en solides | |
| FR2543011A1 (fr) | Procede pour empecher la gelification de solutions aqueuses de photoactivateurs concentrees destinees au blanchiment des textiles et solutions ainsi obtenues | |
| EP1115762A1 (fr) | Procede de preparation d'une emulsion aqueuse a base de polyacrylates pour la protection contre la corrosion et la prelubrification de surface metallique et emulsion obtenue | |
| FR3106990A1 (fr) | Méthode de contrôle granulométrique de particules de phosphate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |