CH452089A - Procédé pour la préparation d'un liant huileux utilisable pour la formulation de compositions liantes - Google Patents
Procédé pour la préparation d'un liant huileux utilisable pour la formulation de compositions liantesInfo
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Description
Procédé pour la préparation d'un liant huileux utilisable pour la formulation de compositions liantes L'invention est relative à un procédé pour la prépa- paration de liants huileux utilisables pour la formulation de compositions liantes telles que celles que l'on incor pore, notamment, aux peintures et vernis. Dans l'industrie des peintures et vernis, on tend de plus en plus à remplacer, autant que possible, les habi tuels solvants inflammables par des diluants ininflam mables et inodores. En ce qui concerne l'ininflammabi- lité, on peut conférer cette propriété en ayant recours à des hydrocarbures chlorés. Ces solvants présentent toutefois de sérieux inconvénients en raison de leur toxicité, de leur odeur, et du risque de corrosion qu'ils peuvent entraîner par suite d'une libération d'acide chlorhydrique. Pour tenter de pallier ces inconvénients, on peut songer à utiliser l'eau comme agent dispersant. On évite ainsi la perte de solvants coûteux par évaporation de la couche de peinture. On connaît des systèmes aqueux dans lesquels une résine artificielle insoluble dans l'eau est dispersée, en particules plus ou moins fines, dans de l'eau. Ces dis persions de résines artificielles sont capables de sécher en donnant une couche relativement brillante lorsque la composition est faiblement pigmentée, mais aussitôt que l'on augmente notablement la proportion de pigment, les peintures restent mates ou tout au moins très peu bril lantes après séchage. De cette manière, il n'est donc pas possible de préparer des peintures d'un bon brillant et d'un haut pouvoir couvrant. Les peintures essentiellement constituées par une émulsion d'une résine du type phtalate sont connues depuis longtemps dans l'art, et notamment celles dans lesquelles une résine du type phtalate est émulsionnée dans de l'eau à l'aide d'émulsionnants et de stabilisants. Il existe des émulsions de ce genre dans lesquelles la phase dispersée est constituée par des particules d'un diamètre relativement important. Les couches pigmen- tées obtenues à partir de ces émulsions ne sont pas bril lantes après séchage. Par conséquent, ces peintures émulsionnées. sans parler d'autres inconvénients, ne peu vent pas servir à formuler des peintures brillantes. Selon une autre technique pour la préparation d'émulsions aqueuses de résines du type phtalate, on part de résines alkydes dans lesquelles des groupes hy drophiles sont chimiquement combinés. A titre d'exem ples de ce dernier type de compositions, on peut citer des formulations auxquelles on a incorporé du polyéthylène glycol. Jusqu'à présent, lorsqu'on a cherché à solubiliser des résines du type phtalate modifiées à l'aide d'huiles sic catives ou non siccatives. on n'a obtenu que des émul sions troubles, la granulométrie de l'émulsion dépen dant des groupes hydrophiles incorporés et du choix de l'émulsionnant utilisé. Un autre inconvénient de telles résines réside dans le fait que, dans de nombreux cas, les émulsions, après séchage, ne présentent qu'une résis tance insuffisante à l'eau. Dans le brevet allemand No 943715, déposé le 8 juin 1944, se trouve la description d'un système basé sur la réaction d'une résine du type phtalate, émulsionnée dans l'eau, avec une résine aqueuse du type phénol-aldéhyde. Cette association n'est toutefois convenable que pour des vernis au four, encore que les propriétés de stabilité et d'écoulement (de tension de la pellicule) laissent à désirer. Toute une série de brevets américains (N 5 2262923 et 2285646 déposés le 24 janvier 1940, et Nos 2188882 à 2188890 respectivement, déposés les 24 décembre 1934. 22 décembre 1936, 27 septembre 1937, 27 septembre 1937, 26 septembre 1938, 26 septembre 1938, 15 octo bre 1938, 26 septembre 1938 et 27 septembre<B>1937)</B> décrivent des procédés, pour la préparation de maté riaux de revêtement pour compositions, consistant essen tiellement à ajouter un acide carboxylique acyclique non saturé tel, par exemple, qu'un acide dicarboxylique, dont la molécule comporte moins de dix atomes de car bone dans la chaîne carbonée, à une huile siccative non hydroxylée. non saturée et non conjuguée contenant des restes acides gras, en opérant à une température supé rieure à 1750, le produit d'addition étant rendu soluble dans l'eau à l'aide d'une base azotée. Ces produits présentent l'avantage de pouvoir être dilués à l'aide d'eau sans se troubler, mais ils présentent aussi un inconvénient: ils ne sèchent pas beaucoup plus vite que l'huile de lin, cuite ou non cuite, et de plus, ils perdent de leur pouvoir siccatif en vieillissant. En outre, le vieillissement leur fait perdre assez rapidement, au moins partiellement. leur aptitude à se diluer à l'aide d'eau en toutes proportions. Ces inconvénients ont pour résultat d'avoir, jusqu'à présent, considérablement limité les possibilités d'appli cations de ces produits. On a découvert que les inconvénients susmentionnés ne s'observent plus avec le liant obtenu conformément au procédé selon l'invention. Le procédé selon l'invention consiste à faire réagir à une température supérieure à l75 C un acide carbo xylique non saturé acyclique comprenant au plus, dans sa chaîne carbonée, 9 atomes de carbone, avec des hui les pratiquement exemptes de groupes hydroxyle et con tenant des restes d'acide gras saturés. Ce procédé est caractérisé en ce que lesdites huiles sont dérivées d'un ester d'acide gras d'huiles siccatives ou semi-siccatives transestérifié avec une résine époxy. Il est surprenant que, grâce à la modification chimi que susindiquée suivie de l'addition d'un acide carbo xylique non saturé acyclique, les propriétés des produits ainsi obtenus ne soient non seulement pas plus mauvai ses, mais soient considérablement meilleures que celles des produits formés à la suite de l'addition pure et sim ple de l'acide carboxylique non saturé ayclique. L'addi tion de l'acide carboxylique non saturé acyclique à une huile siccative ou semi-siccative non modifiée s'accom pagne d'un fort accroissement de la viscosité. Lors d'un essai au cours duquel on chauffe une huile de lin cuite du commerce (dont la viscosité, mesurée à 20^, n'est que de 45P). avec au maximum 5 % d'anhydride maléique à une température de réaction de 240 , le mélange se géli fie déjà après une heure ; étant donné que, si l'on utilise de l'huile de lin non modifiée, il faut au moins 15 % d'an hydride maléique pour obtenir un produit limpide et soluble dans l'eau, la formation d'huile cuite apparaît comme s'accompagnant d'une modification des huiles siccatives qui, d'une manière générale, rend l'huile moins adéquate en vue de la mise en ouvre de la réaction d'ad dition connue susmentionnée. On serait donc tenté de croire que si, au lieu de faire subir à l'huile une cuisson qui la modifie sans addition de produits chimiques, l'on faisait subir à des huiles siccatives une modification chi mique qui s'accompagne régulièrement, elle aussi, d'un fort accroissement de viscosité, une telle opération les rendrait encore moins aptes à fournir des produits d'ad dition dispersibles dans l'eau et donnant. éventuellement, une solution limpide. Ce raisonnement est basé sur le fait que les procédés décrits dans les brevets améri cains susmentionnés ne sont appliqués qu'à des huiles naturelles. non polymérisées, de faible viscosité compa rable à celles des acides gras libres dont ells dérivent. On ne pouvait donc pas s'attendre à constater que des huiles chimiquement modifiées, qui sont au moins aussi visqueuses que les huiles cuites habituelles dont la vis- cosité est d'environ vingt fois jusqu'à environ cent fois aussi élevée que celle des huiles initiales, ne se gélifient pas lors de l'addition d'un acide carboxylique non saturé. On peut considérer aussi comme un fait remarquable que les huiles chimiquement modifiées, bien que leur visco sité se soit trouvée encore accrue par suite de l'addi tion de l'acide carboxylique non saturé acyclique, puis sent être rendues solubles dans l'eau, avec formation d'une solution qui est même limpide, et cela sans qu'il ait été nécessaire de rien changer au procédé décrit dans les brevets américains susmentionnés. On peut, comme acide carboxylique non saturé acy clique, utiliser un diacide tel, par exemple, que l'acide fumarique, mais on aura de préférence recours à l'acide maléique que l'on peut ajouter sous la forme de son anhydride à l'huile chimiquement modifiée. On peut toutefois utiliser aussi des monoacides carboxyliques non saturés. On poursuivra de préférence la réaction d'ad dition jusqu'à ce que le produit d'addition ait un indice d'acide supérieur d'au moins 40 à celui du produit uti lisé comme matière première. On utilise un tel liant préparé conformément à l'in vention pour obtenir une dispersion dans un liquide aqueux en ayant recours à une base azotée quelconque, soluble dans l'eau, telle que de l'ammoniaque, ou des amines aliphatiques ou cycloaliphatiques primaires, secondaires ou tertiaires, ou des bases d'ammoniums quaternaires. Il est recommandable de dissoudre le produit d'addi tion dans un solvant organique doté d'une activité lyo- tropique. et dans lequel on puisse obtenir une solution limpide. Parmi des solvants de ce type, on peut citer des alcools dotés d'une solubilité limitée dans l'eau tels que le butanol et le pentanol, et les éthers monoalcoylés correspondants de l'éthylène glycol. On peut mélanger la compositon liante en question, obtenue par mise en oeuvre de l'invention. avec une émulsion telle qu'une émulsion de résine artificielle; on peut ainsi combiner les intéressantes propriétés de la compositon liante en question à celles de l'émulsion de résine artificielle. Comme exemples de telles émulsions de résine artificielle, on peut citer une émulsion d'acé- tate de polyvinyle et une émulsion de polystyrènebu- tadiène. Les peintures préparées à l'aide de la composition liante en question possèdent d'excellentes qualités d'écou lement de tension et d'adhérence à la base sur laquelle elles sont appliquées. Ci-après est donné un exemple dans lequel les pro portions sont, sauf spécification contraire. indiquées en parties en poids (en abrégé : p. en p. ). <I>Exemple</I> On estérifie 100 p. en p. de résine Epikote 1001 à 2400 pendant 5 heures en utilisant 260 p. en p. d'acide gras d'huile de lin, en faisant passer N, au travers du mélange. L'ester a une viscosité de 5 P à 500. A 140o, on ajoute<B>17.5</B> p. en p. d'acide maléique tout en agitant, puis l'on chauffe le mélange à nouveau à 2400, et l'on maintient cette température pendant 30 minutes. Le pro duit ainsi traité par l'acide maléique possède une visco sité de 33 P à 50,1 ; lorsqu'il est refroidi, on le dilue à l'aide de 135 p. en p. d'éther monobutylique de l'éthylène glycol et on le rend soluble dans l'eau par addition de 24 p. en p. d'ammoniaque à 25 %g Par dilution à l'aide d'eau en proportion quelconque. les solutions demeurent limpides.
Claims (1)
- REVENDICATIONS I. Procédé pour la préparation d'un liant huileux uti lisable pour la formulation de compositions liantes, par réaction à une température supérieure à 175,) d'un acide carboxylique non saturé acyclique, comprenant au plus, dans sa chaîne carbonée, 9 atomes de carbone, avec des esters huileux d'acides gras pratiquement exempts de groupes hydroxyles et comprenant des restes d'acides gras non saturés, caractérisé en ce que lesdits esters hui leux d'acides gras sont préparés par estérification ou transestérification d'une résine époxy avec, respective ment, un acide gras d'huile siccative ou semi-siccative ou avec un ester de cet acide. II.Utilisation du liant huileux obtenu par le procédé selon la revendication I pour l'obtention d'une disper sion dans un liquide aqueux, caractérisée en ce que l'on traite le liant au moyen d'une base azotée. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on utilise, comme acide non saturé acyclique, un acide dicarboxylique. 2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on utilise de l'anhydride maléique. 3.Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on effectue la réaction d'addition avec une propor- tion d'acide carboxylique non saturé acyclique suffisante pour que le produit d'addition ait un indice d'acide supé rieur d'au moins 40 à celui du produit servant de matière première pour l'addition. 4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on effectue la réaction d'addition à des tempéra tures comprises entre 200 et 2400. 5. Utilisation selon la revendication II, caractérisée en ce que l'on utilise une proportion de ladite base azo tée plus faible que la proportion stoechiométrique. 6.Utilisation selon la revendication Il, caractérisée en ce que l'on n'utilise pas moins de 65 % de la propor tion stochiométrique de ladite base azotée. 7. Utilisation selon la revendication II, caractérisée en ce que l'on dissout le liant dans un solvant exerçant une action lyotropique avant de le disperser dans de l'eau à l'aide de la base azotée. 8. Utilisation selon la revendication II, caractérisée en ce que l'on utilise, comme solvant exerçant une action lyotropique, un alcool ou un éther monoalcoylé de l'éthylène glycol dans lequel le groupe alcoyle comporte quatre ou cinq atomes de carbone.
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