EP2167626A1 - Formulations de diesters d'acide carboxylique et leur utilisation pour le traitement de materiaux - Google Patents

Formulations de diesters d'acide carboxylique et leur utilisation pour le traitement de materiaux

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Publication number
EP2167626A1
EP2167626A1 EP08775149A EP08775149A EP2167626A1 EP 2167626 A1 EP2167626 A1 EP 2167626A1 EP 08775149 A EP08775149 A EP 08775149A EP 08775149 A EP08775149 A EP 08775149A EP 2167626 A1 EP2167626 A1 EP 2167626A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
formula
dicarboxylic acid
group
formulation according
acid diester
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08775149A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Emile Zanetto
Suresh Nair
Serkan Mutoy
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Rhodia Operations SAS
Original Assignee
Rhodia Operations SAS
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Filing date
Publication date
Application filed by Rhodia Operations SAS filed Critical Rhodia Operations SAS
Publication of EP2167626A1 publication Critical patent/EP2167626A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • C09D9/00—Chemical paint or ink removers
    • C09D9/04—Chemical paint or ink removers with surface-active agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/72—Ethers of polyoxyalkylene glycols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D1/00—Detergent compositions based essentially on surface-active compounds; Use of these compounds as a detergent
    • C11D1/66—Non-ionic compounds
    • C11D1/722—Ethers of polyoxyalkylene glycols having mixed oxyalkylene groups; Polyalkoxylated fatty alcohols or polyalkoxylated alkylaryl alcohols with mixed oxyalkylele groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D17/00—Detergent materials or soaps characterised by their shape or physical properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/16—Organic compounds
    • C11D3/20—Organic compounds containing oxygen
    • C11D3/2093—Esters; Carbonates

Definitions

  • the invention relates to carboxylic acid diester formulations and their use for the treatment of materials, and more particularly to the treatment of textiles for the removal of, in particular, paint stains.
  • diesters of dicarboxylic acids also called “dibasic esters”, “Dibasic Esters” in English ”
  • the acid of which is linear, in particular the mixture of succinate, glutarate, and dimethyl adipate.
  • US Pat. No. 4,780,235 for example describes the combination of at least one C 1 -C 4 dialkyl ester of an aliphatic dibasic acid with 1 to 80% of n-methyl pyrrolidone (NMP), a thickener and a molecule.
  • NMP n-methyl pyrrolidone
  • Activator such as acetic acid, for removing paint from surfaces of rigid objects (stripping).
  • US Pat. No. 5,613,984 discloses a method of cleaning garments soiled with different kinds of paints, comprising the steps of exposing the soiled garment to a dibasic ester, washing the garment with a detergent comprising a surfactant and a solvent, and then dry it.
  • the dibasic ester is in particular a dibasic ester whose acid is linear, such as the mixture of succinate, glutarate, and dimethyl adipate.
  • US Pat. No. 4,673,524 describes a cleaning composition for removing hard-to-remove materials from the surface of the hands, for example paints or printing inks.
  • This composition comprises a mixture of succinate, glutarate, and dimethyl adipate, combined with an aliphatic hydrocarbon solvent, and an ethoxylated nonylphenol surfactant, or combined with octophenoxypolyethoxyethanol.
  • WO 96/30453 discloses cleaning or stripping compositions for removing hard-to-remove materials, for example rigid surface paints. These compositions comprise a mixture of succinate, glutarate, and dimethyl adipate, combined with an ether such as anisole, optionally with an aliphatic hydrocarbon solvent, and optionally with an ethoxylated nonylphenol surfactant.
  • EP 743 358 discloses compositions for cleaning textiles comprising a mixture of succinate, glutarate, and dimethyl adipate, and an ethoxylated fatty alcohol surfactant.
  • the present invention responds to this need by proposing a liquid formulation, intended to be used in particular for the treatment of materials, characterized in that it comprises:
  • At least one dicarboxylic acid diester corresponding to formula (I): R'-OOC-A-COO-R 2 (I) where
  • R 1 and R 2 which are identical or different, represent a linear or branched, cyclic or non-cyclic alkyl, aryl, alkylaryl or arylalkyl group, in C 1 -C 20 ,
  • the group A represents a linear or branched divalent alkylene group; and at least one polyalkoxylated terpene nonionic surfactant.
  • said polyalkoxylated terpene nonionic surfactant is a polyethoxylated and / or polypropoxylated terpene, preferably polyethoxylated and polypropoxylated, the ethoxy and propoxy units being distributed in random form or in sequential form.
  • said nonionic surfactant is a polyalkoxylated terpene corresponding to the following formula (III):
  • X represents -CH 2 -C (R 3 ) (R 4 ) -O- or -O-CH (R ' 3 ) -C (R' 4 ) -O- in which: R, R, R 'and R 1 , which are identical or different, represent hydrogen or a saturated or unsaturated, linear, branched or cyclic, C 1 -C 22 > preferably C 4 -C 6 hydrocarbon-based radical;
  • R7 represents hydrogen, a hydrocarbon radical, saturated or unsaturated, linear, branched or cyclic, aromatic or non-aromatic, C1-C22, optionally substituted (for example with an OH group); n, p, q and are integers or not, greater than or equal to 0, n + p + q> 1, preferably from 2 to 200, preferably from 5 to 50.
  • n, p and q are chosen so that:
  • - n is an integer or not, between 2 and 10 inclusive; p is an integer or not between 3 and 20 inclusive;
  • q is an integer or not between 0 and 30 inclusive.
  • Rhodoclean® MSC Such a polyalkoxylated terpene nonionic surfactant is for example marketed by Rhodia under the name Rhodoclean® MSC.
  • the groups R 1 and R 2 which may be identical or different, may especially be chosen from methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, benzyl, phenyl, n-butyl, isobutyl, cyclohexyl, hexyl, n-hexyl and isooctyl groups. -éthylhexyle. They correspond to the alcohols of formulas R 1 -OH and R 2 -OH, which are identical or different.
  • the dicarboxylic acid diester is in the form of a mixture of different dicarboxylic acid diesters of formula (I).
  • a particular diester may designate a single diester of formula (I) or a mixture or combination of two or more particular diesters having the formula ( I).
  • Group A is a divalent alkylene group.
  • the corresponding acid is the compound of formula HOOC-A-COOH.
  • A is a linear divalent alkylene group of formula (CH 2) r , where r is an average number of between 2 and 4 inclusive.
  • the diester used in the present invention is chosen from
  • dimethyl adipate for example from 9 to 17% by weight, by gas phase chromatography
  • dimethyl glutarate for example from 59 to 67% by weight
  • dimethyl succinate for example from 20 to 28% by weight
  • diisobutyl adipate for example from 9 to 17% by weight, by gas chromatography
  • diisobutyl glutarate for example from 59 to 67% by weight
  • diisobutyl succinate for example from 20 to 28% by weight
  • % by weight for example marketed by Rhodia under the name Rhodiasolv® DIB.
  • a diester of a dicarboxylic acid of formula (I) is used, the group A of which is a branched C 3 -C 10 divalent alkylene group.
  • this diester of a dicarboxylic acid may be referred to as "diester connected”.
  • the group A can in particular be a C 3, C 4 , C 5 , C 6 , C 7 , C 8 or C 9 group , or a mixture. It is preferably a C 4 group .
  • Group A is preferably chosen from the following groups:
  • the branched diester is dimethyl of 2-methylglutaric acid, corresponding to the following formula:
  • the particular diester is in the form of a mixture comprising the dicarboxylic acid diesters of formulas (T), (T ') and optionally (II) as follows:
  • MG is a group of formula -CH (CH 3 ) -CH 2 -CH 2 - ,
  • a ES is a group of formula -CH (C 2 Hs) -CHi-.
  • the groups R 1 and R 2 can in particular be methyl, ethyl or isobutyl groups.
  • the mixture of diesters comprises: from 70 to 95% by weight of the dicarboxylic acid diester of formula (I 1 ), preferably methyl diester,
  • the diester used in the invention can be obtained by any known method leading to diesters, in particular by reaction of an alcohol corresponding to the groups R 1 and R 2 with a dicarboxylic acid corresponding to group A or a di (acyl chloride ) of formula ClOC-A-COCl or a corresponding dinitrile of formula NC-A-CN.
  • a dicarboxylic acid corresponding to group A or a di (acyl chloride ) of formula ClOC-A-COCl or a corresponding dinitrile of formula NC-A-CN a dicarboxylic acid diesters
  • the same type of reaction can be carried out from a mixture corresponding dicarboxylic acids or acyl chlorides or dinitriles.
  • the diester (s) connected in a mixture can in particular be obtained from a mixture of dinitrile compounds, in particular produced and recovered in the process for the manufacture of adiponitrile by double hydrocyanation of butadiene.
  • This process is widely used in industry to produce the vast majority of adiponitrile consumed in the world is described in many patents and books.
  • the reaction of the hydrocyanation of butadiene mainly leads to the formation of linear dinitriles but also to the formation of branched dinitriles, the two main ones being methylglutaronitrile and ethylsuccinonitrile.
  • the branched dinitrile compounds are separated by distillation and recovered, for example, as a top fraction in a distillation column.
  • the mixture of branched dinitrile compounds is converted into diesters to thereby obtain a new solvent.
  • the diesters used in the invention can also be obtained by a reaction between the dinitrile compounds, water and an alcohol in the gas phase and in the presence of a solid catalyst.
  • the reaction temperature is advantageously greater than the condensation temperature of the diesters formed.
  • an acidic solid catalyst such as, for example, a silica gel, a silica-alumina mixture or boric or phosphoric acids which are supported.
  • macroporous aluminas such as those described in European Patent EP 0 805 801.
  • the reaction temperature is between 200 and 450 ° C., preferably between 230 and 350 ° C.
  • the reaction can be carried out under any pressure, advantageously between 0.1 and 20 bar. At the outlet of the reactor, the vapors are rapidly cooled to a temperature of less than or equal to 150 ° C. From the mixture obtained, ammonia is distilled off, followed by excess water and alcohol.
  • the diesters of the invention may also be obtained by reaction between the dinitrile compounds and a mineral base to obtain acid salts, and then neutralization of these salts with an acid followed by esterification with an alcohol. Finally, the diesters can be purified according to the purification methods conventionally used in the technical field of the preparation of organic compounds and in particular by distillation in one or more columns.
  • the mixture may comprise other compounds than the diester of the invention. It may in particular comprise by-products of an esterification reaction, and / or products derived from by-products of a prior reaction.
  • the particular diester is associated, in the liquid formulation, with at least one polyalkoxylated terpene nonionic surfactant, preferably corresponding to the formula (III) defined above.
  • a first type of compound is defined by the formula (III) wherein X is equal to
  • the radical Z is chosen from the radicals of formulas c) to g). It should be noted that the radical Z is more particularly attached to the rest of the chain via any one of the carbon atoms 1 to 6, the carbon atoms 1, 5 and 6 being preferred. Moreover, the radical Z may be substituted on at least one of its carbon atoms by two C 1 -C 6 alkyl radicals, preferably two methyl radicals.
  • the carbon 7 is substituted by these two alkyl radicals, more precisely two methyls.
  • One of the preferred compounds used in the present invention therefore consists of a compound whose radical Z corresponds to one of those appearing in FIG. C) to g), and more preferably, the radicals d) and e ); the radical Z being substituted by two methyl radicals, located on carbon 7.
  • the radical Z corresponds to formulas d) or e), attached to the rest of the chain by carbon 5 or 1, and bearing two methyl substituents on carbon 7.
  • R.3, R4, which may be identical or different, represent a hydrogen or a methyl radical.
  • R.3, R4 7 represent a hydrogen atom.
  • radicals R 5 and R 6 which may be identical or different, represent hydrogen or a hydrocarbon radical, saturated or non-saturated, linear, branched or cyclic, with 1 to 22 carbon atoms, with the proviso that at least 1 one of the radicals R 5 OR R 6 is different from hydrogen.
  • said radicals represent hydrogen or a C 1 -C 6 alkyl radical, preferably the methyl radical or the ethyl radical, with the proviso that at least one of these two radicals is different from hydrogen.
  • one of the radicals represents hydrogen and the other a methyl radical.
  • R7 represents hydrogen, a hydrocarbon radical, saturated or unsaturated, linear, branched or cyclic, aromatic or otherwise, optionally substituted for example by an OH group, Ci-C22.
  • R 1 is a hydrocarbon radical
  • the latter is more particularly a C 1 -C 6 alkyl radical, or an alkylphenyl radical, optionally substituted by a halogen (such as chlorine for example).
  • R is a hydrogen atom.
  • n is
  • p is more particularly between 6.2 and 7, inclusive.
  • p is between 6.3 and 7, inclusive.
  • n is between 4 and 5, inclusive.
  • the value of p is preferably between 7 inclusive and 10 excluded, preferably between 8 inclusive and 10 excluded.
  • q is equal to 0. If q is other than 0, then q is preferably between 5 and 25 inclusive.
  • a second type of compounds is defined by the formula (III) wherein X. represent
  • the radical Z corresponds to radical c), the bicyclic compound having no double bond.
  • radical Z is more particularly attached to the rest of the chain via any of the carbon 1 to 6.
  • the carbon atoms 1, 3, 4 or 6 are more particularly retained .
  • the radical Z may be substituted on at least one of its carbon atoms by two C 1 -C 6 alkyl radicals, preferably two methyl radicals. More particularly, the carbon 7 is substituted by these two alkyl radicals, more precisely two methyls.
  • radical Z bears on one of the carbon atoms 2 or 5, an alkyl substituent at -CO-C, preferably a methyl radical.
  • radicals R'3 and R'4 which are identical or different, represent hydrogen or a hydrocarbon radical, saturated or non-saturated, linear, branched or cyclic, in C 1 -C 22, with the proviso that that one of them is different from hydrogen.
  • said radicals represent hydrogen or a C1-C6 alkyl radical, preferably the methyl radical.
  • the compounds of formula (III) can be prepared by reacting: for obtaining compounds (HIa), a reagent of formula (IVa)
  • Radicals Z, R3, R4 ; R5 R6 e t have been defined previously.
  • the reaction may further be carried out in the presence of a catalyst.
  • Suitable catalysts include strong bases such as alkali metal, alkaline-earth or quaternary ammonium hydroxides of N (R) 4+ type, in which R, which may be identical or different, represent hydrogen or a radical.
  • R which may be identical or different, represent hydrogen or a radical.
  • C1-C6 alkyl preferably methyl, ethyl.
  • the hydroxides of sodium, potassium and tetramethylammonium are suitable for carrying out this reaction. It is likewise possible to use catalysts chosen from alkali metal or alkaline earth metal alkoxides, for example sodium or potassium methylate, ethylate or tertiobutylate.
  • the amount is more particularly between 0.5 and 40 mg, based on the weight of the final product.
  • the amount of acid catalyst varies more particularly between 0.1 and 10 mmol per mole of reagent (IVa) or (IVb).
  • the contacting is carried out at a temperature sufficient to allow the completion of the reaction.
  • the temperature is greater than 100 0 C, more particularly between 120 and 250 0 C, and preferably between 150 and 200 0 C.
  • the reaction is carried out under an inert atmosphere under the reaction conditions, such as nitrogen, or a rare gas such as argon or carbon monoxide. Nitrogen is preferred.
  • the reaction can be carried out under atmospheric pressure, under reduced pressure or slight suppression. Usually, it is preferred to work under a pressure of between 1 and 4 bar.
  • the amounts of the compounds (Vop) and (Voe) are calculated according to the characteristics of the formula (III), more particularly the desired values of n and p.
  • the reaction mixture is preferably neutralized in order to obtain a pH of between 5 and 8, preferably 6 and 7.
  • the neutralization is done using acetic acid, or sodium hydroxide, carbonate or bicarbonate, depending on the nature of the catalyst involved in the reaction.
  • the compound (III) is such that the radical R7 is hydrogen. It is quite possible to implement a step of functionalizing said radical, that is to say a step for converting the terminal hydrogen into one of the other radicals R7 as defined previously. Thus, it is possible to carry out an etherification or esterification operation of the terminal hydrogen atom; this step is well known in itself; it is preferably carried out after the neutralization.
  • the surfactant of formula (III) may be used diluted by adding up to 50% water or organic solvent, such as polyethylene glycol.
  • the amount of polyalkoxylated terpene nonionic surfactant is advantageously between 0.1% and 10%, preferably between 0.1% and 5%, preferentially between 0.5% and 4%, and more preferably still between 0.5 and 3%, preferably between 0.5% and 2% or even between
  • the formulation of the invention is surprisingly effective even at low levels of surfactant.
  • the formulation is substantially free of other nonionic surfactants, preferably other surfactants in general.
  • the formulation according to the invention may also comprise: a. water, b. an additional co-solvent, c. an additional surfactant, for example an anionic, nonionic (non-terpene), amphoteric, zwitterionic and / or cationic surfactant, d. an antioxidant, e. a corrosion inhibitor, f. a thickening agent, g. a dye, h. a perfume, i. a stabilizer, or j. any combination of the above items.
  • an additional surfactant for example an anionic, nonionic (non-terpene), amphoteric, zwitterionic and / or cationic surfactant
  • an antioxidant e. a corrosion inhibitor
  • f. a thickening agent g. a dye, h. a perfume, i. a stabilizer, or j. any combination of the above items.
  • the formulation according to the invention does not comprise a hydrocarbon solvent.
  • the formulation according to the invention does not include non-polyalkoxylated terpene, such as limonene or pine oil.
  • the additional surfactants may be chosen from the usual surfactants.
  • Known surfactants are given in McCutcheon's Emulsifiers & Detergents, North American & International Edition, 2004 Annuals.
  • the formulation according to the invention does not comprise polyalkoxylated fatty alcohols, such as polyethoxylated and / or polypropoxylated fatty alcohols.
  • the formulation according to the invention does not comprise polyalkoxylated alkylphenols such as polyethoxylated and / or polypropoxylated nonyl or octyl phenols and, where appropriate, terminated with an ethyl or methyl unit.
  • the present invention also relates to the use, for the treatment of materials, of a liquid formulation, in particular a formulation as described above, comprising at least one dicarboxylic acid diester having the formula (I) as defined above and at least one polyalkoxylated terpene nonionic surfactant.
  • said polyalkoxylated terpene nonionic surfactant corresponds to formula (III) as defined above.
  • said material to be treated is chosen from the group comprising textiles, for example polyester fiber textiles, metals and plastics.
  • said material treatment may comprise a cleaning for removing a soil, a coating, or a manufacturing aid agent such as a lubricant or an anti-adhesion agent (sizing, lubricants), on said material, and more particularly on a textile.
  • a manufacturing aid agent such as a lubricant or an anti-adhesion agent (sizing, lubricants)
  • said stain is a paint stain, one-component or two-component, water-based or solvent-based, resin, vegetable or mineral-based lubricant, products derived from bitumens and petroleum. , sludge, grease, feed residues, etc., especially on a polyester fiber fabric.
  • the soil may be fresh or older.
  • the formulation according to the invention is effective regardless of the type of paint to be cleaned, such as epoxy paints, polyurethanes, acrylics, alkyds, glycerophthalic, etc.
  • the liquid formulation may be applied to the material to be treated by any suitable means.
  • said textile is immersed in the liquid formulation for the time required, for example 1 hour, at room temperature or in a formulation heated to a temperature between 30 ° C. and
  • the textile is rinsed once or several times in tap water and then dried in ambient air or in an oven.
  • the textile may undergo, after the washing step in the formulation of the present invention, a second wash
  • the liquid formulation of the present invention may be applied by any appropriate means: using a cloth, pressure sprinkling, dipping, or any other suitable method for the surface to be cleaned.
  • the formulation can also be implemented in the context of substrate cleaning operations during the manufacture of semiconductors, including integrated circuits or during the manufacture of printed circuit boards.
  • the M mixture of dinitrile compounds is composed of:
  • the 100% complement corresponds to the impurities present in this mixture, which are generally not dinitrile compounds.
  • the reaction medium is heated to reflux and maintained at this temperature for 3 hours.
  • the reaction mass is heterogeneous and fluid.
  • the reaction medium is maintained at 65 ° C. for 2 hours.
  • reaction medium becomes biphasic.
  • the two phases are decanted and analyzed.
  • the recovered organic phase is washed with a saturated aqueous solution of sodium chloride with addition of ammonia to obtain a pH in the region of 7.
  • a second wash is performed with a saturated aqueous solution of sodium chloride.
  • Painted polyester coveralls have been stained with paint for about a month.
  • the stains correspond to the different types of applied paint layers, namely an adhesion primer, a "basecoat” (paint and metallic pigments), and a “clearcoat” (resin without transparent pigment, acting as a protective layer) .
  • the evaluation of the performances of the formulations is carried out using a tergotometer: it is the miniature reproduction of the washing machines of the USA, consisting of 6 stainless steel pots on which pulsed stirrers are fitted with variable stirring. The pots are placed in a thermostatically controlled tank of water.
  • the washing conditions are as follows:
  • an alkaline lye concentration at 0.36% of an alkaline lye of 45% +/- 2% of active ingredient comprising 1/3 of NaOH or KOH in pellet, 1/3 of metasilicate or silicate of Na and 1 / 3 Tetrapotassium diphosphate + 3% polyalkoxylated terpene surfactant
  • active ingredient comprising 1/3 of NaOH or KOH in pellet, 1/3 of metasilicate or silicate of Na and 1 / 3 Tetrapotassium diphosphate + 3% polyalkoxylated terpene surfactant

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Abstract

L'invention concerne des formulations de diesters d'acide carboxylique particuliers pour le traitement de matériaux, et plus particulièrement pour le nettoyage de souillures de peinture sur des fibres textiles, dans le but d'amélioration les performances de nettoyage. Selon l'invention, la formulation comprend: - au moins un diester d'acide dicarboxylique répondant à la formule (I): R1-OOC-A-COO-R2 (I) où les groupes R1 et R2, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, aryle, alkyaryle, ou arylalkyle, linéaire ou branché, cyclique ou non cyclique, en C1-C20, le groupe A représente un groupe alkylène divalent linéaire ou branché, et au moins un tensioactif non ionique terpène polyaloxylé.

Description

FORMULATIONS DE DIESTERS D'ACIDE CARBOXYLIQUE ET LEUR UTILISATION POUR LE TRAITEMENT DE MATERIAUX
L'invention concerne des formulations de diesters d'acide carboxylique ainsi que leur utilisation pour le traitement de matériaux, et plus particulièrement le traitement de textiles pour éliminer notamment les souillures de peinture.
Dans les différents ateliers industriels de peinture, comme par exemple dans l'industrie automobile, les pièces métalliques et plastiques sont recouvertes de différents types de peinture. On retrouve en général trois couches : un primaire d'adhésion le "basecoat" (peinture + pigments métalliques) le "clearcoat" (vernis transparent de protection).
Les combinaisons de travail, utilisées par les employés qui travaillent dans ces ateliers de peinture, sont très rapidement souillées par ces différentes couches, et doivent être changées à chaque changement de poste. Cela induit des problématiques de nettoyage importantes.
Les détergents classiques sont insuffisants pour pouvoir agir efficacement sur les peintures industrielles, et il est nécessaire d'utiliser des solvants. Ceux-ci étant généralement agressifs soit pour l'utilisateur (corrosifs, volatils), soit pour l'environnement, ou ayant des propriétés les rendant difficiles à manipuler (point éclair trop bas, volatilité élevée), la demande en solvants « verts » est importante pour ce type d'application.
A titre de solvants "verts", on connaît les diesters d'acides dicarboxyliques (aussi appelés "esters dibasiques", "Dibasic Esters" en anglais"), dont l'acide est linéaire, en particulier le mélange de succinate, glutarate, et adipate de diméthyle.
Le brevet américain US 4,780,235 décrit par exemple l'association d'au moins un dialkyl ester en Ci -C4 d'un acide dibasique aliphatique, avec 1 à 80% de n-méthyl pyrrolidone (NMP), un épaississant, et une molécule "activatrice" telle que l'acide acétique, pour éliminer de la peinture de surfaces d'objets rigides (décapage).
Le brevet américain US 5,613,984 décrit un procédé de nettoyage de vêtements souillés par différentes sortes de peintures, comprenant les étapes consistant à exposer le vêtement souillé à un ester dibasique, à laver le vêtement à l'aide d'un détergent comprenant un tensioactif et un solvant, puis à le sécher. L'ester dibasique est notamment un ester dibasique dont l'acide est linéaire, comme le mélange de succinate, glutarate, et adipate de diméthyle. Le brevet américain US 4,673,524 décrit une composition nettoyante pour éliminer de la surface des mains des matériaux difficiles à enlever, par exemple les peintures ou les encres d'impression. Cette composition comprend un mélange de succinate, glutarate, et adipate de diméthyle, associé à un solvant hydrocarboné aliphatique, et à un tensioactif de type nonylphenol éthoxylé, ou combiné à de l'octophenoxypolyethoxyethanol.
Le document WO 96/30453, décrit des compositions nettoyantes ou décapantes pour éliminer des matériaux difficiles à enlever, par exemple les peintures de surfaces d'objets rigides. Ces compositions comprennent un mélange de succinate, glutarate, et adipate de diméthyle, associé à un éther comme l'anisole, à éventuellement un solvant hydrocarboné aliphatique, et à éventuellement un tensioactif de type nonylphenol éthoxylé.
Le document EP 743 358 décrit des compositions pour le nettoyage de textiles comprenant un mélange de succinate, glutarate, et adipate de diméthyle, et un tensioactif de type alcool gras éthoxylé.
Toutefois, l'efficacité de ces solvants et compositions gagne encore à être améliorée et il existe plus particulièrement un besoin pour des solvants et des compositions plus performants pour le nettoyage de souillures de peinture sur des fibres textiles. Il existe également un besoin pour des produits ne comprenant pas de nonylphénols éthoxylés, qui sont considérés à tort ou à raison comme néfastes pour l'environnement et/ou la santé.
La présente invention répond à ce besoin en proposant une formulation liquide, destinée à être utilisée notamment pour le traitement de matériaux, caractérisée en ce qu'elle comprend:
- au moins un diester d'acide dicarboxylique répondant à la formule (I): R'-OOC-A-COO-R2 (I) où
- les groupes R1 et R2, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, aryle, alkyaryle, ou arylalkyle, linéaire ou branché, cyclique ou non cyclique, en Ci-C2O,
- le groupe A représente un groupe alkylène divalent linéaire ou branché, - et au moins un tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé.
Une telle formulation permet de nettoyer notamment les textiles souillés de peinture avec une efficacité supérieure à celle obtenue avec les solvants verts connus jusqu'à présent. De plus, les esters dibasiques, utilisés dans la présente invention, font partie des familles de solvants libérant de faibles quantités de composés organiques volatils, et ne présentant pas de risque majeur au niveau HSE. D'une manière avantageuse, ledit tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé est un terpène polyéthoxylé et/ou polypropoxylé, de préférence polyéthoxylé et polypropoxylé, les motifs éthoxy et propoxy étant distribués sous forme aléatoire ou sous forme séquentielle.
De préférence, ledit tensioactif non ionique est un terpène polyalcoxylé répondant à la formule (III) suivante:
Z-X-[CH(R5)-CH(R6)-O]n-[CH2CH2-O]p-[CH(R5)-CH(R6)-O]q-R7 (III)
formule dans laquelle
Z représente un radical bicyclo[a,b,c]heptényle ou bicyclo[a,b,c]heptyle, avec a+b+c = 5 a = 2, 3 ou 4, b = 2 ou 1 c = 0 ou i, ledit radical étant éventuellement substitué par au moins un radical alkyle de C] -CO, et comprenant un squelette Z choisi parmi ceux indiqués ci-dessous, ou aux squelettes correspondants, dépourvus de double liaison :
[4.1.0]
X représente -CH2-C(R3)(R4)-O- ou -O-CH(R'3)-C(R'4)-O- dans lesquelles : R , R , R' et R1 , identiques ou différents, représentent l'hydrogène ou un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, en Ci-C22> de préférence en C4-C6 ;
R5 et R.6, identiques ou différents, représentent l'hydrogène ou un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, en Ci-C22> à la condition qu'au moins l'un des radicaux R5 OU R6 soit différent de l'hydrogène ;
R7 représente l'hydrogène, un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, aromatique ou non, en C1-C22, éventuellement substitué (par exemple par un groupe OH); n, p, q et sont des nombre entiers ou non, supérieurs ou égaux à 0, n+p+q >1 , de préférence de 2 à 200, de préférence de 5 à 50.
De préférence, n, p et q sont choisis de sorte que:
- n est un nombre entier ou non, compris entre 2 et 10 inclus ; - p est un nombre entier ou non compris entre 3 et 20 inclus;
- q est un nombre entier ou non compris entre 0 et 30 inclus.
Un tel tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé est par exemple commercialisé par Rhodia sous la dénomination Rhodoclean® MSC.
Les groupes R1 et R2, identiques ou différents, peuvent notamment être choisis parmi les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, benzyle, phényle, n-butyle, isobutyle, cyclohexyle, hexyle, n-hexyle, isooctyle, 2-éthylhexyle. Ils correspondent aux alcools de formules R1 -OH et R2-OH, identiques ou différents.
Selon une variante de l'invention, le diester d'acide dicarboxylique se présente sous la forme d'un mélange de différents diesters d'acide dicarboxylique de formule (I).
Dans la présente demande, on pourra désigner ce diester d'un acide dicarboxylique de formule (I) par "diester particulier" ou "diester utilisé dans l'invention".
Il est possible d'utiliser un ou plusieurs diesters particuliers. Dans la demande, sauf mention explicite de la présence d'au moins deux diesters particuliers, "un" diester particulier peut désigner un unique diester répondant à la formule (I) ou un mélange ou une association de plusieurs diesters particuliers répondant à la formule (I). Le groupe A est un groupe alkylène divalent. L'acide correspondant est le composé de formule HOOC-A-COOH. Par abus de langage on peut désigner le groupe A par l'acide auquel il correspond.
Selon une variante de l'invention, A est un groupe alkylène divalent linéaire de formule (CH2)r, où r est un nombre moyen compris entre 2 et 4 inclus.
De préférence, A est choisi de sorte que le diester peut être un mélange de diesters d'adipate (r = 4), de diesters de glutarate (r = 3), et de diesters de succinate (r = 2).
Avantageusement, le diester utilisé dans la présente invention est choisi parmi
- le diméthyle adipate,
- un mélange de diméthyle adipate (par exemple de 9 à 17 % en poids, par Chromatographie en Phase Gazeuse), diméthyle glutarate (par exemple de 59 à 67 % en poids), et de diméthyle succinate (par exemple de 20 à 28 % en poids), par exemple commercialisé par Rhodia sous la dénomination Rhodiasolv® RPDE,
- le diisobutyle adipate,
- un mélange de diisobutyle adipate (par exemple de 9 à 17 % en poids, par Chromatographie en Phase Gazeuse), de diisobutyle glutarate (par exemple de 59 à 67 % en poids), et de diisobutyle succinate (par exemple de 20 à 28 % en poids), par exemple commercialisé par Rhodia sous la dénomination Rhodiasolv® DIB.
Selon une autre variante de la présente invention, on utilise un diester d'un acide dicarboxylique de formule (I) dont le groupe A est un groupe alkylène divalent en C3-C io branché. Dans la présente demande, on pourra désigner ce diester d'un acide dicarboxylique par "diester branché".
Dans le diester branché utilisé dans l'invention, le groupe A peut notamment être un groupe en C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, ou un mélange. Il s'agit de préférence d'un groupe en C4. Le groupe A est de préférence choisi parmi les groupes suivants:
- le groupe AMG de formule -CH(CH3)-CH2-CH2-, (correspondant à l'acide 2- métylglutarique)
- le groupe AES de formule -CH(C2Hs)-CH2-, (correspondant à l'acide 2-éthylsuccinique), et - leurs mélanges. Avantageusement, le diester branché est le diméthyle d'acide 2-méthyl glutarique, répondant à la formule suivante:
CH3-OOC-CH(CH3)-CH2-CH2-COO-CH3.
Selon un mode préféré de réalisation, le diester particulier se présente sous la forme d'un mélange comprenant les diesters d'acides dicarboxyliques de formules (T), (T') et éventuellement (II) suivantes:
- R'-OOC-AMG-COO-R2 (T)
- R'-OOC-AES-COO-R2 (I"), - éventuellement R1 -OOC-(CH2)4-COO-R2 (II) (diester de l'acide adipique), où:
- AMG est un groupe de formule -CH(CH3)-CH2-CH2-,
- AES est un groupe de formule -CH(C2Hs)-CHi-.
Dans ces formules (T), (I") et (II), les groupes R1 et R2 peuvent notamment être des groupes méthyle, éthyle ou isobutyle.
Selon un mode particulièrement préféré de réalisation de la présente invention, le mélange de diesters comprend: - de 70 à 95% en poids du diester d'acide dicarboxylique de formule (I1), de préférence du diester méthylique,
- de 5 à 30% en poids du diester d'acide dicarboxylique de formule (I"), de préférence du diester méthylique, et
- de 0 à 10% en poids du diester d'acide dicarboxylique de formule (II), de préférence le diester méthylique.
Le diester utilisé dans l'invention peut être obtenu par tout procédé connu menant à des diesters, notamment par réaction d'un alcool correspondant aux groupes R1 et R2 avec un acide dicarboxylique correspondant au groupe A ou un di(chlorure d'acyle) de formule ClOC-A-COCl ou un dinitrile correspondant de formule NC-A-CN. Dans le cas où l'on utilise plusieurs diesters d'acide dicarboxylique, par exemple, les diesters de formule (T), (T') et éventuellement (II), on peut procéder au même type de réaction à partir d'un mélange correspondant d'acides dicarboxyliques ou de chlorures d'acyles ou de dinitriles.
Le ou les diesters branchés en mélange peuvent notamment être obtenus à partir d'un mélange de composés dinitriles notamment produit et récupéré dans le procédé de fabrication de l'adiponitrile par double hydrocyanation du butadiène. Ce procédé utilisé à grande échelle dans l'industrie pour produire la grande majorité de l'adiponitrile consommé dans le monde est décrit dans de nombreux brevets et ouvrages. La réaction dTiydrocyanation du butadiène conduit majoritairement à la formation de dinitriles linéaires mais également à une formation de dinitriles ramifiés dont les deux principaux sont le méthylglutaronitrile et l'ethylsuccinonitrile. Dans les étapes de séparation et purification de l'adiponitrile, les composé dinitriles ramifiés sont séparés par distillation et récupérés, par exemple, comme fraction de tête dans une colonne de distillation.
Typiquement on transforme le mélange de composés dinitriles ramifiés en diesters pour ainsi obtenir un nouveau solvant.
Un des procédés possibles de transformation des composés dinitriles en diesters correspond à la mise en œuvre de la réaction de PINNER, notamment décrite dans le brevet français n°l 488 857. Sommairement, ce procédé consiste à faire réagir les composés dinitriles avec un alcool en présence d'un acide minéral fort tel que l'acide sulfurique, puis à hydrolyser les produits obtenus pour récupérer les diesters par distillation. Ce document décrit également un mode de réalisation particulier du procédé qui consiste à faire passer le mélange de composés dinitriles et l'alcool dans un bain de sels fondus à base de différents sulfates alcalins et ammonium pour éviter la formation de sulfate d'ammonium et récupérer l'ammoniaque par extraction à la vapeur d'eau.
Les diesters utilisés dans l'invention peuvent également être obtenus par une réaction entre les composés dinitriles, l'eau et un alcool en phase gaz et en présence d'un catalyseur solide. La température de réaction est avantageusement supérieure à la température de condensation des diesters formés. Comme catalyseur, on peut utiliser un catalyseur solide acide tel que, par exemple, un gel de silice, un mélange silice-alumine, des acides boriques ou phosphoriques supportés. On peut également utiliser des alumines macroporeuses telles que celles décrites dans le brevet européen EP 0 805 801. La température de la réaction est comprise entre 200 et 4500C, de préférence entre 230 et 3500C. La réaction peut être réalisée sous une pression quelconque, avantageusement comprise entre 0,1 et 20 bar. En sortie de réacteur, les vapeurs sont refroidies rapidement à une température inférieure ou égale à 1500C. Du mélange obtenu, on sépare par distillation l'ammoniac puis l'eau et l'alcool en excès.
Les diesters de l'invention peuvent également être obtenus par réaction entre les composés dinitriles et une base minérale pour obtenir des sels d'acides, puis neutralisation de ces sels par un acide suivi d'une estérifïcation avec un alcool. Enfin, les diesters peuvent être purifiés selon les procédés de purification classiquement utilisés dans le domaine technique de la préparation de composés organiques et notamment par distillation dans une ou plusieurs colonnes.
Le mélange peut comprendre d'autres composés que le diester de l'invention. 11 peut notamment comprendre des sous-produits d'une réaction d'estérification, et/ou des produits issus de sous produits d'une réaction préalable.
Selon l'invention, le diester particulier est associé, dans la formulation liquide, à au moins un tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé, de préférence répondant à la formule (III) définie ci-dessus.
L'utilisation de ce type particulier de tensioactifs, agissant en synergie avec le diester particulier, permet d'augmenter encore l'efficacité du diester particulier, notamment pour traiter le textile.
Un premier type de composés est défini par la formule (III) dans laquelle X est égal à
Ainsi, ce composé, ci-après composé (HIa), correspond à la formule suivante :
Z-CH2-C(R3)(R4)-O-[CH(R5)-CH(R6)-O]n-[CH2CH2-O]p-[CH(R5)-CH(R6)-O]q-R7,
formule dans laquelle Z, R3, R45 R55 R65 R75 n, p et q ont la signification générale indiquée auparavant.
De préférence, le radical Z est choisi parmi les radicaux des formules c) à g). Il est à noter que le radical Z est plus particulièrement rattaché au reste de la chaîne par l'intermédiaire de l'un quelconque des atomes de carbone 1 à 6, les atomes de carbone 1 , 5 et 6 étant préférés. Par ailleurs, le radical Z peut être substitué sur au moins l'un de ses atomes de carbone, par deux radicaux alkyles en C1-C6, de préférence deux radicaux méthyles.
Plus particulièrement, le carbone 7 est substitué par ces deux radicaux alkyles, plus précisément deux méthyles.
L'un des composés préférés utilisé dans la présente invention est donc constitué par un composé dont le radical Z correspond à l'un de ceux apparaissant sur la figure c) à g), et de manière plus préférée, les radicaux d) et e) ; le radical Z étant substitué par deux radicaux méthyles, localisés sur le carbone 7. D'une manière particulièrement préférée, le radical Z correspond aux formules d) ou e), rattaché au reste de la chaîne par le carbone 5 ou 1, et portant deux substituants méthyles sur le carbone 7.
De préférence, R.3, R4, identiques ou non, représentent un hydrogène, ou un radical méthyle. De préférence, R.3, R47 représentent un atome d'hydrogène.
Ainsi que cela a été indiqué auparavant, les radicaux R5 et R6, identiques ou différents, représentent l'hydrogène ou un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, en C1-C22, à la condition qu'au moins l'un des radicaux R5 OU R6 soit différent de l'hydrogène.
Plus particulièrement, lesdits radicaux représentent l'hydrogène ou un radical alkyle en Ci -Cô, de préférence le radical méthyle ou le radical éthyle, à la condition qu'au moins l'un de ces deux radicaux soit différent de l'hydrogène. De préférence, l'un des radicaux représente l'hydrogène, l'autre un radical méthyle.
R7 représente l'hydrogène, un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, aromatique ou non, éventuellement substitué par exemple par un groupe OH, en Ci -C22. Dans le cas où R^ est un radical hydrocarboné, ce dernier est plus particulièrement un radical alkyle en C1-C6, ou un radical alkylphényle, éventuellement substitué par un halogène (tel que le chlore par exemple).
De préférence, R est un atome d'hydrogène.
Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, la valeur de n est de
3.
En outre, la valeur de p est plus particulièrement comprise entre 6,2 et 7, bornes comprises. De préférence, p est compris entre 6,3 et 7, bornes comprises.
Selon un autre mode de réalisation particulier de l'invention, n est compris entre 4 et 5, bornes comprises.
De plus, la valeur de p est de préférence comprise 7 inclus et 10 exclu, de préférence entre 8 inclus et 10 exclu.
De préférence, q est égal à 0. Si q est différent de 0, alors q est de préférence compris entre 5 et 25, bornes incluses.
Un second type de composés est défini par la formule (III) dans laquelle X. représente
-O-CH(R'3)-CH(R'4)-O-. Ainsi, ce composé, ci-après composé (HIb), correspond à la formule suivante :
Z-O-CH(R'3)-C(R'4)-O-[CH(R5)-CH(R6)-O]n-[CH2CH2-O]p-[CH(R5)-CH(R6)-O]q-R7,
formule dans laquelle Z, R'3, R'4, R55 R6, R7? n, p et q ont la signification générale indiquée auparavant.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le radical Z correspond au radical c), le composé bicyclique ne comportant pas de double liaison. Là encore, il est à noter que le radical Z est plus particulièrement rattaché au reste de la chaîne par l'intermédiaire de l'un quelconque des carbone 1 à 6. Les atomes de carbone 1, 3, 4 ou 6 sont plus particulièrement retenus.
Par ailleurs, le radical Z peut être substitué sur au moins l'un de ses atomes de carbone, par deux radicaux alkyles en C]-C6, de préférence deux radicaux méthyles. Plus particulièrement, le carbone 7 est substitué par ces deux radicaux alkyles, plus précisément deux méthyles.
De plus, le radical Z porte sur l'un des atomes de carbone 2 ou 5, un substituant alkyle en CJ -CO, de préférence un radical méthyle.
Plus particulièrement, et comme mentionné auparavant, les radicaux R'3 et R'4, identiques ou différents, représentent l'hydrogène ou un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, en C\-C22, à la condition que l'un des deux soit différent de l'hydrogène.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, lesdits radicaux représentent l'hydrogène ou un radical alkyle en C1-C6, de préférence le radical méthyle.
Ce qui a été indiqué à propos des radicaux R5, R6 et R^, ainsi que des valeurs de n, p et q et des variantes préférées liées à ces valeurs, reste valable et ne sera pas repris à nouveau.
Les composés de formule (III) peuvent être préparés en faisant réagir : pour l'obtention de composés (HIa), un réactif de formule (IVa)
R3
Z-CH2 C OH
R4 ou pour l'obtention de composé (HIb), un réactif de formule (IVb) R'3 R'4
Z O C C OH
H H avec, dans un premier temps, un puis, dans un second temps, avec un réactif de formule (Voe)
H2C-CH2 °
Les radicaux Z, R3, R4; R5 et R6 ont été définis auparavant.
La réaction peut de plus être mise en œuvre en présence d'un catalyseur. Parmi les catalyseurs convenables, on peut citer les bases fortes comme les hydroxydes de métaux alcalins, alcalino-terreux ou d'ammonium quaternaires de type N(R)4+, dans laquelle R, identiques ou non, représentent l'hydrogène ou un radical alkyle en C1-C6, de préférence le méthyle, l'éthyle. Les hydroxydes de sodium, potassium, de tétraméthylammonium conviennent à la réalisation de cette réaction. On peut de même utiliser des catalyseurs choisis parmi les alcoxydes de métaux alcalins ou alcalino-terreux, comme par exemple le méthylate, l'éthylate, le tertiobutylate de sodium ou de potassium. Il est à noter que l'on aussi peut mettre en œuvre, à titre de catalyseur, des aminés primaires, secondaires ou tertiaires, de préférence les aminés aliphatiques, ces aminés pouvant comporter d'autres fonctions comme notamment des fonctions éther. A titre d'exemple de catalyseur de ce type, on peut citer la N,N- diméthyllaurylamine.
Dans le cas d'un catalyseur basique, la quantité est plus particulièrement comprise entre 0,5 et 40 mg rapportée au poids de produit final.
Il est envisageable de mettre en œuvre cette réaction en présence d'un acide de Lewis, comme BF3 (gazeux ou en solution dans un éther), SnCL}, SbCl5.
La quantité de catalyseur acide varie plus particulièrement entre 0, 1 et 10 mmoles par mole de réactif (IVa) ou (IVb).
La mise en contact est effectuée à une température suffisante pour permettre l'accomplissement de la réaction. A titre indicatif, la température est supérieure à 1000C, plus particulièrement comprise entre 120 et 2500C, et de préférence comprise entre 150 et 2000C. Avantageusement, la réaction est réalisée sous une atmosphère inerte dans les conditions de la réaction, comme l'azote, ou un gaz rare comme l'argon ou encore le monoxyde de carbone. L'azote est préféré.
La réaction peut se dérouler sous pression atmosphérique, sous pression réduite ou en légère suppression. Habituellement, on préfère travailler sous une pression comprise entre 1 et 4 bars.
La préparation des réactifs (IVa) et (IVb) a été décrite dans la demande WO 96/01245, à laquelle on pourra se référer.
Les quantités des composés (Vop) et (Voe) sont calculées en fonction des caractéristiques de la formule (III), plus particulièrement des valeurs souhaitées de n et p.
Ces deux composés sont introduits successivement, de manière à obtenir un composé de formule (III) séquence.
A l'issue de la réaction, on neutralise de préférence le mélange réactionnel, afin d'obtenir un pH compris entre 5 et 8, de préférence 6 et 7.
La neutralisation est faite au moyen d'acide acétique, ou d'hydroxyde, de carbonate ou de bicarbonate de sodium, selon la nature du catalyseur mis en jeu dans la réaction.
A l'issue de cette réaction, le composé (III) est tel que le radical R7 est l'hydrogène. Il est tout à fait possible de mettre en œuvre une étape de fonctionnalisation dudit radical, c'est-à-dire une étape visant à transformer l'hydrogène terminal en l'un des autres radicaux R7, tels que définis auparavant. Ainsi, on peut mettre en œuvre une opération d'éthérification ou d'estérification de l'atome d'hydrogène terminal ; cette étape est bien connue en elle-même ; elle est de préférence réalisée après la neutralisation.
Ainsi, peut être réalisée la préparation d'alkyléthers (R7 = radical hydrocarboné), selon le mode opératoire décrit dans US 2,913,416.
De plus amples détails concernant ces modes de fonctionnalisation sont décrits dans la publication WO 96/01245.
Avantageusement, le tensioactif répondant à la formule (III) peut être utilisé dilué en ajoutant jusqu'à 50% d'eau ou de solvant organique, tel que le polyéthylène glycol.
La quantité de tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé, de préférence le tensioactif répondant à la formule (III), est avantageusement comprise entre 0,1% et 10%, de préférence entre 0,1% et 5%, préférentiellement entre 0,5 et 4%, et plus préférentiellement encore entre 0,5 et 3%, de préférence entre 0,5% et 2% ou même entre
0,5% et 1%, en poids, par exemple en poids tel quel ou en poids de matière active, par rapport à la quantité totale de la formulation, de préférence par rapport à la quantité totale de composés du type diesters d'acides dicarboxyliques présents dans ladite formulation liquide. La formulation de l'invention s'avère de manière surprenante efficace même à de faibles teneurs en tensioactif.
Selon un mode de réalisation particulier la formulation est substantiellement exempte d'autres tensioactifs non ioniques, de préférence d'autres tensioactifs en général.
Outre le solvant et le tensioactif décrits ci-dessus, la formulation selon l'invention peut également comprendre : a. de l'eau, b. un co-solvant additionnel, c. un tensioactif additionnel, par exemple un tensioactif anionique, non ionique (non terpénique), amphotère, zwitterionique, et/ou cationique, d. un antioxydant, e. un inhibiteur de corrosion, f. un agent épaississant, g. un colorant, h. un parfum, i. un stabilisant, ou j. toute combinaison des éléments précédemment cités.
Selon un mode de réalisation, la formulation selon l'invention ne comprend pas de solvant hydrocarboné.
Selon un mode de réalisation, la formulation selon l'invention ne comprend pas de terpène non polyalcoxylé, comme le limonène ou l'huile de pin.
Les tensioactifs additionnels peuvent être choisis parmi les tensioactifs usuels. Des tensioactifs connus sont donnés dans l'ouvrage McCutcheon's Emulsifiers & Détergents, North American & International Edition, 2004 Annuals.
Selon un mode de réalisation particulier, la formulation selon l'invention ne comprend pas d'alcools gras polyalcoxylés, comme des alcools gras polyéthoxylés et/ou polypropoxylés. Selon un mode de réalisation particulier, la formulation selon l'invention ne comprend pas d'alkylphénols polyalcoxylés comme des nonyl ou octyl phénols polyéthoxylés et/ou polypropoxylés et, le cas échéant, terminés par un motif éthyle ou méthyle. La présente invention concerne également l'utilisation, pour le traitement de matériaux, d'une formulation liquide, notamment une formulation telle que décrite ci- dessus, comprenant au moins un diester d'acide dicarboxylique répondant à la formule (I) telle que définie ci-dessus et au moins un tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé.
Selon un mode de réalisation, ledit tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé répond à la formule (III) telle que définie ci-dessus.
Avantageusement, ledit matériau à traiter est choisi parmi le groupe comprenant les textiles, par exemples les textiles en fibres de polyester, les métaux et les plastiques.
Plus particulièrement, ledit traitement de matériaux peut comprendre un nettoyage pour éliminer une souillure, un revêtement, ou un agent d'aide à la fabrication comme un lubrifiant ou un agent anti adhésion (ensimage, lubrifiants), sur ledit matériau, et plus particulièrement sur un textile. L'utilisation de la formulation selon l'invention est particulièrement avantageuse lorsque ladite souillure est une souillure de peinture, monocomposant ou bicomposant, à base aqueuse ou solvantée, de résine, de lubrifiant à base végétale ou minérale, de produits dérivés de bitumes et pétrole, de boue, de matière graisseuse, de résidus d'alimentation, etc., en particulier sur un tissu en fibres de polyester. La souillure peut être fraîche ou plus ancienne. La formulation selon l'invention est efficace quel que soit le type de peinture à nettoyer, tel que les peintures époxydes, polyuréthanes, acryliques, alkydes, glycérophtaliques, etc.
La formulation liquide peut être appliquée sur le matériau à traiter par tout moyen approprié. De préférence, dans le cas d'un matériau textile, ledit textile est immergé dans la formulation liquide pendant le temps nécessaire, par exemple 1 heure, à température ambiante ou dans une formulation chauffée à une température comprise entre 300C et
800C, par exemple 600C. Ensuite, le textile est rincé, une ou plusieurs fois dans de l'eau de ville, puis séché à l'air ambiant ou dans une étuve. Alternativement, le textile peut subir, à la suite de l'étape de lavage dans la formulation de la présente invention, un second lavage
« classique », i.e. à l'aide d'une lessive usuelle, avant rinçage final à l'eau.
Pour les autres cas de matériaux, notamment dans le cas du nettoyage de surfaces dures, par exemple des surfaces métalliques, des murs ou des sols, des vitres etc., la formulation liquide de la présente invention pourra être appliquée par tout moyen approprié: à l'aide d'un chiffon, par aspersion sous pression, par trempage, ou pas toute autre méthode adaptée à la surface à nettoyer. La formulation peut être également mise en œuvre dans le cadre d'opérations de nettoyage de substrats lors de la fabrication de semi-conducteurs, notamment de circuits intégrés ou lors de la fabrication de plaques de circuits imprimés.
D'autres détails ou avantages de la présente invention pourront apparaître au vu des exemples qui suivent, sans caractère limitatif.
Synthèse
Préparation d'un diester branché utilisé dans l'invention
Dans un réacteur en verre de contenance 500 ml muni d'un réfrigérant ascendant, d'un agitateur et chauffé par un bain d'huile, 43,26 g d'un mélange M de composés dinitriles sont chargés avec 76,90 g de méthanol.
Le mélange M de composés dinitriles est constitué de :
> 86,9 % en poids de méthylglutaronitrile
> 1 1 ,2 % en poids d'éthylsuccinonitrile
> 1 ,9 % en poids d'adiponitrile.
Le complément à 100% correspond aux impuretés présentes dans ce mélange qui ne sont généralement pas des composés dinitriles.
Le mélange de composés dinitriles/méthanol est refroidi à environ 10C avant l'addition de
84,22 g d'acide sulfurique à 98% en poids.
Le milieu réactionnel est chauffé jusqu'à reflux et maintenu à cette température pendant 3h. La masse réactionnelle est hétérogène et fluide. Après refroidissement à 600C, 63 g d'eau sont ajoutés. Le milieu réactionnel est maintenu à 65°C pendant 2 heures.
On ajoute alors 117 g d'eau supplémentaire. Le milieu réactionnel devient biphasique.
Après élimination du méthanol en excès par évaporation, les deux phases sont décantées et analysées. La phase organique récupérée est lavée par une solution aqueuse saturée en chlorure de sodium avec addition d'ammoniaque pour obtenir un pH voisin de 7.
Un second lavage est effectué avec une solution aqueuse saturée en chlorure de sodium.
Après distillation de la phase organique lavée on obtient un mélange de composition suivante :
- Diméthyle d'acide 2 - méthylglutarique 89%
- Diméthyle d'acide 2-éthylsuccinique 9%
- Diméthyle d'acide adipique 1 % - Divers composés 1%
Exemples
On utilise des combinaisons de travail en polyester tachées par de la peinture depuis un mois environ. Les taches correspondent aux différents types de couches de peinture appliquées, à savoir un primaire d'adhésion, un "basecoat" (peinture et pigments métalliques), et un "clearcoat" (résine sans pigment transparente, jouant le rôle de couche de protection).
L'évaluation des performances des formulations est réalisée à l'aide d'un tergotomètre : il s'agit de la reproduction miniature des machines à laver des USA, constitué de 6 pots en inox sur lesquels sont adaptés des agitateurs puisés avec agitation variable. Les pots sont placés dans une cuve d'eau thermostatée.
Les conditions de lavage sont les suivantes :
- 1 L de formulation liquide est placée dans le tergotomètre à 600C
- Agitateur réglé sur (100 ± 3)cycles/ min
- 1 heure de lavage sous agitation
- Ratio de bain (masse tissus / masse bain) : environ 1/32
- Rinçages à la main avec 1 L d'eau de ville : l'eau est déversée sur les éprouvettes de tissu lavées, qui sont ensuite agitées pendant 5 minutes ; ce procédé de rinçage est réalisé trois fois.
On évalue l'efficacité du traitement en déterminant le pourcentage surfacique de peinture éliminée. On attribue une note selon le tableau I suivant:
Tableau I
Pour réaliser les formulations selon la présente invention, on utilise:
- le diester branché obtenu selon la synthèse décrite ci-dessus, associé avec 3% en poids du tensioactif terpène éthoxylé/propoxylé Rhodoclean® MSC, commercialisé par Rhodia, - un diester linéaire: Rhodiasolv® RPDE, commercialisé par Rhodia, associé avec 3% en poids du tensioactif terpène polyalcoxylé Rhodoclean® MSC, commercialisé par Rhodia, ce tensioactif étant en mélange 50/50 avec de l'eau.
A titre de comparaison, on utilise:
- le diester branché obtenu selon la synthèse décrite ci-dessus, seul
- le diester linéaire Rhodiasolv® RPDE seul
- une lessive alcaline : concentration à 0,36% d'une lessive alcaline de 45% +/- 2% de matière active comprenant 1/3 de NaOH ou KOH en pastille, 1/3 de métasilicate ou silicate de Na et 1/3 de diphosphate de tétrapotassium + 3% de tensioactif terpène polyalcoxylé Les différentes formulations sont résumées dans le tableau II ci-dessous:
Tableau II
Les résultats obtenus sont indiqués dans le tableau III ci -dessous:
Tableau III
Les résultats du tableau III montrent que l'utilisation de formulations selon l'invention, comprenant un diester particulier et un tensioactif non ionique terpène éthoxylé-propoxylé, pour le nettoyage de peintures sur des tissus permet d'obtenir des performances supérieures à celles obtenus avec une lessive classique ou un diester utilisé seul.

Claims

REVENDICATIONS
1. Formulation liquide, destinée à être utilisée notamment pour le traitement de matériaux, caractérisée en ce qu'elle comprend: - au moins un diester d'acide dicarboxylique répondant à la formule (I):
R '-OOC-A-COO-R2 (I) où
- les groupes R1 et R2, identiques ou différents, représentent un groupe alkyle, aryle, alkyaryle, ou arylalkyle, linéaire ou branché, cyclique ou non cyclique, en Ci-C2O, - le groupe A représente un groupe alkylène divalent linéaire ou branché,
- et au moins un tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé.
2. Formulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé est un terpène polyéthoxylé et/ou polypropoxylé, de préférence polyéthoxylé et polypropoxylé, les motifs éthoxy et propoxy étant distribués sous forme aléatoire ou sous forme séquentielle.
3. Formulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tensioactif non ionique est un terpène polyalcoxylé répondant à la formule (III) suivante:
Z-X-[CH(R5)-CH(R6)-O]n-[CH2CH2-O]p-[CH(R5)-CH(R6)-O]q-R7 (HI)
formule dans laquelle
Z représente un radical bicyclo[a,b,c]heptényle ou bicyclo[a,b,c]heptyle, avec a+b+c = 5 a = 2, 3 ou 4, b = 2 ou 1 c = 0 ou 1 , ledit radical étant éventuellement substitué par au moins un radical alkyle de Ci-Cg, et comprenant un squelette Z choisi parmi ceux indiqués ci-dessous, ou aux squelettes correspondants, dépourvus de double liaison :
[4.1.0]
X représente -CH2-C(R3)(R4)-O- ou -O-CH(R'3)-C(R'4)-O- dans lesquelles :
R , R , R' et R' , identiques ou différents, représentent l'hydrogène ou un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, en C]-C22> de préférence en Ci-Cβ;
R5 et R6, identiques ou différents, représentent l'hydrogène ou un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, en Ci-C22, à la condition qu'au moins l'un des radicaux R^ OU R6 soit différent de l'hydrogène ;
R7 représente l'hydrogène, un radical hydrocarboné, saturé ou non, linéaire, ramifié ou cyclique, aromatique ou non, en C1-C22, éventuellement substitué; n, p, q et sont des nombre entiers ou non, supérieurs ou égaux à 0, n+p+q >1 , de préférence de 2 à 200, de préférence de 5 à 50.
4. Formulation selon la revendication précédente, caractérisée en ce que - n est un nombre entier ou non, compris entre 2 et 10 inclus ;
- p est un nombre entier ou non compris entre 3 et 20 inclus;
- q est un nombre entier ou non compris entre 0 et 30 inclus.
5. Formulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les groupes R et R , identiques ou différents, sont choisis parmi le groupe comprenant les groupes méthyle, éthyle, n-propyle, isopropyle, benzyle, phényle, n-butyle, isobutyle, cyclohexyle, hexyle, n-hexyle, isooctyle, ou 2-éthylhexyle.
6. Formulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le diester d'acide dicarboxylique se présente sous la forme d'un mélange de différents diesters d'acide dicarboxylique de formule (I).
7. Formulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que A est un groupe alkylène divalent branché en C3-CiO.
8. Formulation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le groupe A est choisi parmi le groupe comprenant le groupe AMG de formule
-CH(CH3)-CH2-CH2-, le groupe AEs de formule -CH(C2H5)-CH2-, et leurs mélanges.
9. Formulation selon l'une quelconque des revendications 7 à 8, caractérisée en ce que le diester d'acide dicarboxylique présente la formule suivante: CH3-OOC-CH(CH3)-CH2-CH2-COO-CH3.
10. Formulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le diester d'acide dicarboxylique se présente sous la forme d'un mélange comprenant les diesters d'acide dicarboxylique de formules (I1), (I") et éventuellement (II) suivantes: - R'-OOC-AMG-COO-R2 (I1)
- R' -OOC-AES-COO-R2 (I"),
- éventuellement R'-OOC-(CH2)4-COO-R2 (II), où:
- AMG est un groupe de formule -CH(CH3)-CH2-CH2-, - AES est un groupe de formule -CH(C2Hs)-CH2-.
1 1. Formulation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les groupes R1 et R sont des groupes méthyle.
12. Formulation selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que le mélange comprend:
- de 70 à 95% en poids du diester d'acide dicarboxylique de formule (V)
- de 5 à 30% en poids du diester d'acide dicarboxylique de formule (I"), et
- de 0 à 10% en poids du diester d'acide dicarboxylique de formule (II).
13. Formulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que A est un groupe alkylène divalent linéaire de formule (CH2)r, où r est un nombre moyen compris entre 2 et 4 inclus.
14. Formulation selon la revendication 13, caractérisée en ce que le diester d'acide dicarboxylique est le diméthyle adipate (r = 4), un mélange de diméthyle adipate, de diméthyle glutarate (r = 3) et de diméthyle succinate (r = 2), le diisobutyle adipate, ou un mélange de diisobutyle adipate, de diisobutyle glutarate et de diisobutyle succinate.
15. Formulation selon la revendication 14, caractérisée en ce que le diester d'acide dicarboxylique est un mélange comprenant:
- de 9 à 17% en poids de diméthyle adipate, - de 59 à 67% en poids de diméthyle glutarate, et
- de 20 à 28% en poids de diméthyle succinate.
16. Formulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la quantité de tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé est comprise entre 0, 1 et 5%, préférentiellement entre 0,5 et 4%, et plus préférentiellement encore entre 0,5 et 3% en poids par rapport à la quantité totale de composés du type diesters d'acides dicarboxyliques présents dans ladite formulation.
17. Utilisation pour le traitement de matériaux d'une formulation liquide, notamment une formulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, comprenant au moins un diester d'acide dicarboxylique répondant à la formule (I) telle que définie ci-dessus et au moins un tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé.
18. Utilisation selon la revendication 17, caractérisée en ce que ledit tensioactif non ionique terpène polyalcoxylé répond à la formule (III) telle que définie ci-dessus.
19. Utilisation selon l'une des revendications 17 à 18, caractérisée en ce que ledit matériau à traiter est choisi parmi le groupe comprenant les textiles, les métaux et les plastiques.
20. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, caractérisée en ce que le traitement de matériaux comprend un nettoyage pour éliminer une souillure, un revêtement, ou un agent d'aide à la fabrication, sur ledit matériau.
21. Utilisation selon la revendication 20, caractérisée en ce que ladite souillure est une souillure de peinture monocomposant ou bicomposant, à base aqueuse ou solvantée, de résine, de lubrifiant à base végétale ou minérale, de produits dérivés de bitumes et pétrole, de boue, de matière graisseuse, de résidus d'alimentation.
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