EP4370563A1 - Composition a base de monomeres (meth)acrylate - Google Patents

Composition a base de monomeres (meth)acrylate

Info

Publication number
EP4370563A1
EP4370563A1 EP22755250.2A EP22755250A EP4370563A1 EP 4370563 A1 EP4370563 A1 EP 4370563A1 EP 22755250 A EP22755250 A EP 22755250A EP 4370563 A1 EP4370563 A1 EP 4370563A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
acid
radical
meth
composition
composition according
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.)
Pending
Application number
EP22755250.2A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jérôme MAZAJCZYK
Stéphane Fouquay
Frédéric Simon
Guillaume Michaud
Alexis BARRAT
Jacques Lalevee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Bostik SA
Universite de Haute Alsace
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Bostik SA
Universite de Haute Alsace
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Bostik SA, Universite de Haute Alsace filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP4370563A1 publication Critical patent/EP4370563A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/40—Redox systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00—Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/10—Esters
    • C08F120/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F120/28—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F4/00—Polymerisation catalysts
    • C08F4/06—Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen
    • C08F4/10—Metallic compounds other than hydrides and other than metallo-organic compounds; Boron halide or aluminium halide complexes with organic compounds containing oxygen of alkaline earth metals, zinc, cadmium, mercury, copper or silver
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/02—Halogenated hydrocarbons
    • C08K5/03—Halogenated hydrocarbons aromatic, e.g. C6H5-CH2-Cl
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3432—Six-membered rings
    • 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
    • C09D133/00—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 only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • 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
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/06—Non-macromolecular additives organic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J133/00—Adhesives 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 only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09J133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J4/00—Adhesives based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; adhesives, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09J183/00 - C09J183/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/019—Specific properties of additives the composition being defined by the absence of a certain additive
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer

Definitions

  • the present invention relates to a composition based on (meth)acrylate monomer.
  • the invention also relates to the use of said composition for repairing and/or semi-structural or structural bonding of materials in the field of transport, marine, assembly, electronics or construction.
  • Acrylic compositions are known reactive systems that crosslink by radical polymerization. They are used as adhesives, sealants and coatings. Radical polymerization is typically initiated by a redox system which, through an oxidation-reduction reaction, leads to the production of radicals.
  • the majority of acrylic systems are two-component systems.
  • the first component traditionally contains the reducing agent and the reactive monomers, and the second component contains the oxidizing agent. Once the two components are mixed, the reducing agent induces the cleavage of the 0-0 bond of the organic peroxide, for example, and initiates the polymerization.
  • the (meth)acrylic compositions comprise a redox system of the peroxide (oxidant)/tertiary amine (reductant) type.
  • these systems can present stability problems with respect to storage in the presence of (meth)acrylate monomer.
  • the present invention relates to a crosslinkable two-component composition
  • a component A comprising:
  • R 1 and R 2 each represent, independently of one another, a hydrogen atom, an alkyl radical, an alkenyl radical, a cycloalkyl radical, a cycloalkenyl radical, an aryl radical, a chlorine atom, a bromine, an iodine atom, a carboxylic radical, or a -NO2 radical;
  • X represents a monovalent anion
  • - W represents O or S
  • R 3 represents H or a methyl
  • R 4 represents H, methyl or ethyl
  • - Z represents H, O, S, an alkyl group, a benzyl group, an aryl group, or an alkoxy group;
  • - Y represents O, S, NH or CH 2 ; is a single bond or a double bond, provided that when Z represents O, then the bond is a double bond;
  • - R and R each represents, independently of one another, an alkyl radical, a cycloalkyl radical, an aryl radical, a heteroaryl radical
  • - R' represents a hydrogen atom, an alkyl radical, a cycloalkyl radical, an aryl radical, a heteroaryl radical, or R and R' (or R' and R”) which can also be engaged in a single and same cycle comprising from 5 to 8 carbon atoms, said cycle possibly comprising at least one heteroatom (such as for example O, S);
  • component B comprising at least one dihydropyridine compound having one of the following formulas (VI) to (X):
  • each of R 5 to R 11 represents, independently of one another, a hydrogen, an alkyl, an alkenyl, an alkynyl, a cycloalkyl, a heterocycloalkyl, a heteroaryl, an aryl, an alkylaryl, an arylalkyl, a radical -COOR a ; said alkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, heteroaryl, aryl, alkylaryl, arylalkyl groups being optionally substituted; and R a representing an alkyl or aryl radical; or two radicals from among R 5 to R 11 together form an optionally substituted mono- or polycyclic ring, said crosslinkable two-component composition not comprising any peroxide.
  • alkyl is understood to mean a linear or branched radical preferably comprising from 1 to 20 carbon atoms. Mention may be made, for example, of methyl, ethyl and propyl.
  • alkenyl means a linear or branched hydrocarbon radical comprising at least one double bond, said radical preferably comprising from 2 to 20 carbon atoms.
  • alkynyl means a linear or branched hydrocarbon radical comprising at least one triple bond, said radical preferably comprising from 2 to 20 carbon atoms.
  • aryl is understood to mean a monocyclic or bicyclic aromatic radical preferably comprising from 6 to 12 carbon atoms. Mention may be made, for example, of phenyl.
  • arylalkyl means an alkyl group substituted by an aryl group, the arylalkyl group preferably comprising from 7 to 20 carbon atoms.
  • arylalkyl group mention may be made, for example, of benzyl.
  • alkaryl means an aryl group substituted by an alkyl group, said alkylaryl group preferably comprising from 7 to 20 carbon atoms.
  • heteroaryl is understood to mean a monocyclic or bicyclic aromatic radical comprising at least one heteroatom such as for example O, S or N, and preferably comprising from 4 to 12 carbon atoms. Mention may be made, for example, of the furanyl, thiophenyl, pyrrolyl, pyridinyl, indolyl or imidazolyl radicals.
  • cycloalkyl means a monocyclic or polycyclic system, preferably mono or bicyclic, saturated, preferably comprising from 3 to 12 carbon atoms, the rings possibly being fused or bridged in pairs. , such as cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl or norbornyl groups.
  • heterocycloalkyl means a monocyclic or polycyclic system, preferably mono or bicyclic, saturated, preferably comprising from 3 to 12 carbon atoms and at least one heteroatom such as for example O or N, the cycles being able to be fused or bridged in pairs.
  • cycloalkenyl means a monocyclic or polycyclic system, comprising at least one double bond, comprising preferably from 3 to 12 carbon atoms, the rings possibly being fused or bridged in pairs.
  • alkoxy means an -O-alkyl radical.
  • Component A comprises an iodonium salt having one of the formulas (1-A), (1-B) or (1-C) as defined above.
  • R 1 and R 2 each represents, independently of one another, an alkyl radical or a hydrogen atom.
  • X can represent F-, Cl, Br, I-, N0 3 -, HS0 4 -, H2PO4-, HCOO-, CH3COO-, BF 4 -, ASF 6 , PF 6 , CH 3 -Ph-S0 3 -, (F 5 Ph) 4 B or SbF 6 .
  • X represents BF 4 , PF 6 , CH 3 —Ph-S0 3 , (F5Ph) 4 B or SbF 6 .
  • X represents the anion (F5Ph) 4 B ⁇ of the following formula:
  • iodonium salts of formula (I-A) mention may be made, for example, of diphenyl iodonium hexafluorophosphate, diphenyl iodonium fluoroborate, diphenyl iodonium 2-carboxylate, bis(4-tert-butylphenyl)iodonium hexafluorophosphate, 3,3'-dimethyl diphenyl iodonium hexafluorophosphate and (4-1sopropylphenyl)(4-methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate.
  • the iodonium salt is a salt of formula (IA). Even more preferably, the iodonium salt is (4-lsopropylphenyl)(4-methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate having the following formula:
  • This iodonium salt advantageously makes it possible to improve the stability of the composition over time, for example up to 30 days at 40° C. in air.
  • the iodonium salts of formula (l-A) can be prepared as described in US 4,151,175 or even US 4,238,394.
  • the iodonium salts of formula (I-B) can be prepared as described in Journal of Fluorine Chemistry (2009), 130(5), 501-504.
  • the iodonium salts of formula (I-C) can be prepared as described in Journal of Heterocyclic Chemistry (1977), 14(2), 281-8.
  • the total content of iodonium salt of formula (1-A), (1-B) or (1-C) can range from 0.05% to 5.0% by weight, preferably from 0.1% to 3.0% by weight , even more preferably from 0.1% to 1.5% by weight relative to the total weight of the crosslinkable two-component composition.
  • Component A according to the invention comprises at least one (meth)acrylate monomer M1 having one of the following formulas (II), (III) or (IV):
  • R 3 represents H or methyl
  • R 4 represents H, methyl or ethyl
  • - Z represents H, O, S, an alkyl group, a benzyl group, an aryl group, or an alkoxy group;
  • - Y represents O, S, NH or CH 2 ; is a single bond or a double bond, provided that when Z represents O, then the bond is a double bond.
  • the (meth)acrylate monomer M1 can be chosen from the following monomers:
  • the monomer M1 is preferably chosen from the monomers of formula (II) or (III). It is even more preferably one of the following compounds or mixtures thereof:
  • the total content of (meth)acrylate monomer(s) M1 in component A may be greater than or equal to 20% by weight relative to the total weight of said component A.
  • the content of (meth)acrylate monomer(s) M1 in the crosslinkable two-component composition according to the invention can range from 20% to 99% by weight, preferably from 50% to 99% by weight, even more preferably from 75% to 99% by weight relative to the total weight of said crosslinkable two-component composition.
  • Organic or mineral acid Component A comprises an organic or inorganic acid having a pKa or a pKa1 ranging from 0.3 to 5 measured in water at 25°C.
  • Ka is the acid dissociation constant which is measured in a standard way at 25°C.
  • the standard measurement method recommended for pKa is in particular potentiometry, and more precisely pH-metry, as described for example in engineering techniques (ref. K695 v1). This method is the most widely used for the determination pKas.
  • Ka2 is the acid dissociation constant of the second lowest acidity of polyacids (if any) and Ka3 is the acid dissociation constant of the third weakest acidity of polyacids (if any).
  • Ka1 is the acid dissociation constant of the first strongest acidity of the polyacids.
  • Ka2 is the acid dissociation constant of the second lowest acidity of polyacids (if any)
  • Ka3 is the acid dissociation constant of the third weakest acidity of polyacids (if any).
  • To each of the successive acidities of a polyacid pKa1, pKa2 or pKa3 correspond in particular decreasing values of the acidity constants Ka1, Ka2 and Ka3. The same standard measurement by potentiometry indicated above is used to measure them.
  • organic acids mention may be made, for example, of carboxylic acids, phosphorus acids, and mixtures thereof.
  • carboxylic acids mention may be made, for example, of formic acid, acetic acid, monochloroacetic acid, monofluoroacetic acid, dichloroacetic acid, difluoroacetic acid, propionic acid, malic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, citric acid, acrylic acid, methacrylic acid, cyanoacetic acid, salicylic acid, itaconic acid, benzoic acid, glycolic acid, thioglycolic acid, pyruvic acid, cinnamic acid, and mixtures thereof.
  • formic acid acetic acid, monochloroacetic acid, monofluoroacetic acid, dichloroacetic acid, difluoroacetic acid, propionic acid, malic acid, fumaric acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, citric acid, acrylic acid, methacrylic acid, cyanoacetic acid, salicylic acid, itac
  • mineral acids mention may be made, for example, of phosphoric acid, phosphorous acid, methyl phosphonic acid, hypophosphorous acid, and mixtures thereof.
  • the acid has a pka or pka1 ranging from 2 to 5, and in particular from 4 to 5.
  • the acid having a pKa or pka1 ranging from 0.3 to 5 is an organic acid chosen from carboxylic acids, and even more preferably chosen from acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, salicylic acid, benzoic acid, monochloroacetic acid, monofluoroacetic acid, dichloroacetic acid, difluoroacetic acid and mixtures thereof.
  • the acid having a pKa or pka1 ranging from 0.3 to 5 is an organic acid chosen from monochloroacetic acid, monofluoroacetic acid, dichloroacetic acid, difluoroacetic acid and mixtures thereof. Even more preferably, it is dichloroacetic acid or difluoroacetic acid.
  • the total content of acid having a pka or pka1 ranging from 0.3 to 5 can range from 0.1% to 20% by weight, preferably from 0.1% to 10% by weight, and even more preferably from 0. 2% to 2% by weight relative to the total weight of the crosslinkable two-component composition.
  • Component A may comprise a copper salt of formula (V-1) or a copper complex of formula (V-2): in which :
  • - R and R each represents, independently of one another, an alkyl radical, a cycloalkyl radical, an aryl radical, a heteroaryl radical
  • - R' represents a hydrogen atom, an alkyl radical, a cycloalkyl radical , an aryl radical, a heteroaryl radical, or R and R' (or R' and R”) possibly also being engaged in one and the same cycle comprising from 5 to 8 carbon atoms, said cycle possibly comprising at least one heteroatom (such as for example O, S).
  • the salt of formula (V-1) is that in which R represents an alkyl, even more preferably a methyl.
  • the salt of formula (V-2) is that in which: - R and R” each represents, independently of one another, an alkyl radical, a cycloalkyl radical, an aryl radical, a heteroaryl radical, preferably an alkyl radical;
  • the salt of formula (V-1) is preferably copper acetate.
  • the copper complex of formula (V-2) is preferably copper acetylacetonate.
  • the total content of metal complex(s) of formula (V-2) can range from 0 ppm to 3000 ppm by weight, preferably from 10 ppm to 2000 ppm by weight, preferably from 200 ppm to 2000 ppm by weight , even more preferably from 500 ppm to 1500 ppm by weight relative to the total weight of the crosslinkable two-component composition.
  • Component B comprises at least one dihydropyridine compound having one of formulas (VI) to (X) as defined above.
  • the dihydropyridine compound can be chosen from those of formulas (VI) to (X) in which:
  • R 11 represents an aryl or heteroaryl, said aryl or heteroaryl being optionally substituted, and from R 5 to R 10 represents, independently of each other, a hydrogen, an alkyl, an alkenyl, an alkynyl, a cycloalkyl, a heterocycloalkyl, a heteroaryl, aryl, alkylaryl, arylalkyl,
  • R 5 to R 10 preferably represent, independently of one another, a hydrogen or an alkyl.
  • the dihydropyridine compound has the formula (IX) or (X) as defined previously.
  • the dihydropyridine compound can be chosen from the following compounds:
  • the dihydropyridine is the following compound:
  • the dihydropyridines can be commercially available such as for example Vanax 808 HP cillercuakuse oar VANDERBILT CHEMICALS, or can be synthesized as described for example in WO 2006/086602.
  • the total content of dihydropyridine compound(s) having one of formulas (VI) to (X) as defined previously can range from 0.05% to 5.0% by weight, preferably from 0.1 % to 3.0% by weight, and even more preferably from 0.1% to 1.5% by weight relative to the total weight of the crosslinkable two-component composition.
  • the molar ratio of dihydropyridine compound(s) of formula (VI) to (X)/iodonium salt(s) of formula (IA) or (IB) or (IC) can range from 0.25 to 9, preferably from 0.5 to 6, and even more preferably from 0.9 to 3.
  • the crosslinkable two-component composition according to the invention may comprise at least one other (meth)acrylate monomer M2 different from the monomer M1, and may be found in component A and/or component B.
  • the monomer(s) (meth)acrylate(s) M2 can be chosen from the group consisting of:
  • R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group
  • R 13 is chosen from the group consisting of alkyls, cycloalkyls, alkenyls, cycloalkenyls, alkylaryls, arylalkyls or aryls, said alkyls, cycloalkyls, alkenyls, cycloalkenyls, alkylaryls, arylalkyls or aryls possibly being substituted and/or interrupted by at least one silane, silicone, oxygen, halogen, carbonyl, hydroxyl, ester, urea, urethane, carbonate, amine, amide, sulfur, sulfonate, or sulfone;
  • the monomer (meth) acrylate M2 can in particular be chosen from methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth) )heptyl acrylate, 2-tert-butylheptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, 3-isopropylheptyl (meth)acrylate, nonyl (meth)acrylate, (meth)acrylate decyl, undecyl (meth)acrylate, 5-methylundecyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, 2-methyldodecyl (meth)acrylate, tridecyl (meth)acrylate, ( 5-methyltridecyl meth)acrylate, tetradecyl (meth)acrylate, pentadecyl (meth
  • the content of monomer(s) (meth)acrylate M2 in the two-component composition according to the invention can range from 0% to 69% by weight, preferably 0% to 49% by weight, and even more preferably from 0% to 24% by weight, relative to the total weight of said composition.
  • the content of the total sum of (meth)acrylate monomer(s) M2 and of monomer(s) M1 in the two-component composition according to the invention can range from 30% to 99% by weight, preferably from 50% to 99% by weight, and even more preferably from 75% to 99% by weight, relative to the total weight of said composition.
  • the aforementioned two-component composition does not include hydroxyalkyl (meth) acrylate.
  • Component B as defined above may comprise at least one methacrylate monomer M1 as defined above.
  • component B comprises more than 50% by weight of monomer M1, even more preferably more than 70% by weight, and even more advantageously more than 90% by weight, relative to the total weight of said component B.
  • the crosslinkable two-component composition according to the invention may comprise at least one additive chosen from the group consisting of catalysts, fillers, antioxidants, light stabilizers/UV absorbers, metal deactivators, antistatic agents, antifogging agents , foaming agents, biocides, plasticizers, lubricants, emulsifiers, colorants, pigments, rheological agents, impact modifiers, adhesion promoters, optical brighteners, flame retardants, anti-bleed agents, nucleating agents, solvents, accelerators, and their mixtures.
  • additives chosen from the group consisting of catalysts, fillers, antioxidants, light stabilizers/UV absorbers, metal deactivators, antistatic agents, antifogging agents , foaming agents, biocides, plasticizers, lubricants, emulsifiers, colorants, pigments, rheological agents, impact modifiers, adhesion promoters, optical brighteners, flame retardants, anti-bleed agents, nucleating agents, solvents, accelerator
  • additives may be present in component A and/or component B of the composition according to the invention.
  • adhesives such as, for example, epoxy resins, phthalates, benzoates, trimethylolpropane esters, trimethylolethane esters , trimethylolmethane esters, glycerol esters, pentaerythritol esters, napthenic mineral oils, adipates, cyclohexyldicarboxylates
  • diisodecyl phthalate such as for example marketed under the name PALATINOLTM DIDP by the company BASF
  • an ester of alkylsulphonic acid and phenol such as for example marketed under the name MESAMOLL® by the company LANXESS
  • diisononyl-1,2-cyclohexanedicarboxylate such as for example marketed under the name HEXAMOLL DINCH® by the company BASF
  • pentaerythritol tetravalerate such as for example marketed under the name PEVALENTM by the company PERSTORP
  • the oil of Epoxidized soybean such as, for example, marketed under the name VIKOFLEX® 7170 by the company ARKEMA.
  • (thixotropic) rheology agent(s) that can be used, mention may be made of any rheology agent usually used in the field of adhesive compositions.
  • the thixotropic agents are chosen from: PVC plastisols, corresponding to a suspension of PVC in a plasticizer miscible with PVC, obtained in situ by heating at temperatures ranging from 60°C to 80°C.
  • PVC plastisols can be those described in particular in the work “Polyurethane Sealants”, Robert M. Evans, ISBN 087762-998-6, fumed silica, such as for example sold under the name HDK® N20 by WACKER; urea derivatives resulting from the reaction of an aromatic diisocyanate monomer such as 4,4'-MDI with an aliphatic amine such as butylamine.
  • urea derivatives is described in particular in application FR 1 591 172; micronized amide waxes, such as CRAYVALLAC® SLT or CRAYVALLAC® SLA marketed by ARKEMA.
  • composition according to the invention may also comprise at least one organic and/or mineral filler.
  • the mineral filler(s) that can be used is (are) advantageously chosen so as to improve the mechanical performance of the composition according to the invention in the crosslinked state.
  • any mineral filler(s) usually used in the field of adhesive compositions can be used.
  • These fillers are typically in the form of particles of various geometry. They can be for example spherical, fibrous, or have an irregular shape.
  • the filler(s) is (are) chosen from the group consisting of clay, quartz, carbonate fillers, kaolin, gypsum, clays, and mixtures thereof, preferably the filler(s) is (are) chosen from carbonate fillers, such as alkali or alkaline-earth metal carbonates, and more preferably calcium carbonate or chalk.
  • These fillers can be untreated or treated, for example using an organic acid such as stearic acid, or a mixture of organic acids mainly consisting of stearic acid.
  • hollow mineral microspheres such as hollow glass microspheres, and more particularly those made of sodium and calcium borosilicate or of aluminosilicate.
  • composition according to the invention may also comprise at least one adhesion promoter, preferably chosen from silanes, such as aminosilanes, epoxysilanes or acryloyl silanes, or adhesion promoters based on phosphate ester such as for example 2-hydroxyethyl methacrylate phosphate ester, 2-methacryloyloxyethyl phosphate, bis-(2-methacryloyloxyethyl phosphate), 2-acryloyloxyethyl phosphate, bis-(2-acryloyloxyethyl phosphate), methyl-( 2-methacryloyloxyethyl phosphate), ethyl-(2- methacryloyloxyethyl phosphate), a mixture of mono and di-phosphate esters of 2-hydroxyethyl methacrylate.
  • silanes such as aminosilanes, epoxysilanes or acryloyl silanes
  • a pigment When a pigment is present in the composition, its content is preferably less than or equal to 3% by weight, more preferably less than or equal to 2% by weight, relative to the total weight of the composition. When it is present, the pigment can for example represent from 0.1% to 3% by weight or from 0.4% to 2% by weight of the total weight of the composition.
  • the pigments can be organic or inorganic pigments.
  • the pigment is T1O2, in particular KRONOS® 2059 marketed by the company KRONOS.
  • the composition may comprise an amount of 0.1% to 3%, preferably 1% to 3% by weight, of at least one UV stabilizer or antioxidant.
  • UV stabilizer or antioxidant typically introduced to protect the composition from degradation resulting from a reaction with oxygen which is likely to be formed by the action of heat or light.
  • These compounds can include primary antioxidants that scavenge free radicals. Primary antioxidants can be used alone or in combination with other secondary antioxidants or UV stabilizers.
  • IRGANOX® 1010 Mention may be made, for example, of IRGANOX® 1010, IRGANOX® B561, IRGANOX® 245, IRGAFOS® 168, TINUVIN® 328 or TINUVINTM 770 marketed by BASF.
  • the component A/component B volume ratio can range from 20/1 to 1/1, preferably from 10/1 to 1/1.
  • composition according to the invention comprises:
  • component A comprising:
  • an organic acid chosen from monochloroacetic acid, monofluoroacetic acid, dichloroacetic acid, difluoroacetic acid and mixtures thereof;
  • component B comprising:
  • the present invention also relates to a ready-to-use kit, comprising component A as defined above on the one hand and component B as defined above on the other hand, packaged in two separate compartments. It may, for example, be a two-component cartridge.
  • composition according to the invention can be in a two-component form, for example within a ready-to-use kit, comprising component A on the one hand in a first compartment or barrel and component B d on the other hand in a second compartment or drum, in proportions suitable for direct mixing of the two components, for example using a metering pump.
  • the kit further comprises one or more means allowing the mixing of components A and B.
  • the mixing means are chosen from metering pumps, static mixers with a diameter adapted to the quantities used.
  • the present invention also relates to the use of a crosslinkable two-component composition as defined above, as an adhesive, putty or coating, preferably as an adhesive.
  • the invention also relates to the use of said composition for repairing and/or structural or semi-structural bonding of materials in the field of transport, automotive (car, bus or truck), assembly, marine, electronics, or construction.
  • the present invention relates to a method for assembling two substrates by bonding, comprising: the coating on at least one of the two substrates to be assembled of a composition obtained by mixing components A and B as defined above; then the effective contacting of the two substrates; the crosslinking of the composition.
  • the crosslinking step can be implemented at a temperature between 0°C and 200°C, preferably between 10°C and 150°C, preferably between 23 and 80°C and in particular between 20°C and 25°C.
  • Suitable substrates are, for example, inorganic substrates such as concrete, metals or alloys (such as aluminum alloys, steel, non-ferrous metals and galvanized metals); or else organic substrates such as wood, plastics such as PVC, polycarbonate, PMMA, polyethylene, polypropylene, polyesters, epoxy resins; metal substrates and composites coated with paint.
  • inorganic substrates such as concrete, metals or alloys (such as aluminum alloys, steel, non-ferrous metals and galvanized metals); or else organic substrates such as wood, plastics such as PVC, polycarbonate, PMMA, polyethylene, polypropylene, polyesters, epoxy resins; metal substrates and composites coated with paint.
  • the crosslinking can be done under electromagnetic irradiation such as for example with a source of UV radiation or with an LED.
  • the step of crosslinking under electromagnetic irradiation can be carried out at a wavelength greater than 300 nm, preferably ranging from 360 nm to 680 nm, and even more preferably from 360 nm to 420 nm.
  • compositions according to the invention advantageously do not include peroxide.
  • compositions according to the invention advantageously lead to a good compromise between storage stability and high reactivity.
  • compositions according to the invention advantageously exhibit, after crosslinking, good adhesive properties.
  • surface of the crosslinked compositions advantageously dries quickly and may not be “tacky”, which makes it possible in particular to increase the productivity of industrial processes.
  • between x and y or “ranging from x to y”, is meant an interval in which the limits x and y are included.
  • the range “between 0% and 25%” includes the values 0% and 25% in particular.
  • -SR® 531 cyclic trimethylolpropane formal acrylate (CAS: 66492-51-1) marketed by ARKEMA;
  • -SPEEDCURE® 939 (4-isopropylphenyl)(4-methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate (CAS: 178233-72-2) marketed by LAMBSON;
  • MMA - methyl methacrylate
  • VANAX® 808 HP 3,5-diethyl-1,2-dihydro-1-phenyl-2-propylpyridine (CAS: 34562-31-7) marketed by VERTELLUS SPECIALITES;
  • Cu(Acac)2 copper (II) bis(acetylacetonato) (CAS: 13395-16-9) available from SIGMA-ALDRICH;
  • component A In a mixer maintained under constant agitation and under nitrogen, the ingredients of component A are mixed in the proportions indicated in the following table at a temperature of 23°C.
  • Component A and component B are mixed, in a 1:1 volume ratio using a Sulzer® mixpac mixer at room temperature 23°C.
  • Example 2 Preparation of Composition No. 2
  • component A In a mixer maintained under constant agitation and under nitrogen, the ingredients of component A are mixed in the proportions indicated in the following table at a temperature of 23°C.
  • component A In a mixer maintained under constant agitation and under nitrogen, the ingredients of component A are mixed in the proportions indicated in the following table at a temperature of 23°C.
  • component A In a mixer maintained under constant agitation and under nitrogen, the ingredients of component A are mixed in the proportions indicated in the following table at a temperature of 23°C.
  • Component A and component B are mixed, in a 1:1 volume ratio using a Sulzer® mixpac mixer at room temperature 23°C.
  • Bonding tests were carried out under the following conditions: - Application of composition no. 1, no. 2, no. 3, no. 4 (obtained respectively in examples 1, 2, 3, 4 by mixing components A and B with a Sulzer® mixpac mixer) on a 1st glass microscope slide (25 x 76 mm);
  • Reactivity is continuously analyzed using a pyrometer and thermal imaging.
  • the gel time (or lag time) is the time it takes for the sample to start polymerizing.
  • the time/temperature profiles were carried out using an Omega OS552-V1-6 industrial infrared thermometer (Omega Engineering®, Inc., Stamford, CT) with an accuracy of ⁇ 1°C for 2 g (about 4.0 mm height) and 0.25 g (1.4 mm height) of polymerization.
  • compositions No. 1, No. 2 and No. 3 advantageously polymerize rapidly (after mixing of components A and B), in view of the gel times which are short (10 min , 26s and 34s, respectively).
  • the gel times are advantageously markedly shorter in the presence of the copper complex.
  • comparative composition No. 4 Comparative composition No. 4
  • compositions No. 1, No. 2 and No. 3 advantageously lead to bonds having fast setting times in comparison with comparative composition No. 4.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une composition bicomposante réticulable comprenant : - un composant A comprenant : - un sel d'iodonium ayant l'une des formules (I-A), (I-B) ou (I-C); - au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l'une des formules (II), (III) ou (IV) - un acide organique ou minéral ayant un pKa ou pka1 allant de 0,3 à 5 mesuré dans l'eau à 25°C; - un sel de cuivre ou un complexe de cuivre; - un composant B comprenant au moins un composé dihydropyridine ayant l'une des formules (VI) à (X), ladite composition ne comprenant pas de peroxyde.

Description

Composition à base de monomères (méth)acrylate
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne une composition à base de monomère (méth)acrylate.
L’invention concerne également l’utilisation de ladite composition pour la réparation et/ou le collage semi-structural ou structural de matériaux dans le domaine du transport, de la marine, de l’assemblage, de l’électronique ou de la construction.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
Les compositions acryliques sont des systèmes réactifs connus réticulant par polymérisation radicalaire. Elles sont utilisées comme adhésifs, mastics et revêtements. La polymérisation radicalaire est typiquement amorcée par un système rédox qui par le biais d’une réaction d’oxydo-réduction conduit à la production de radicaux.
La majorité des systèmes acryliques sont des systèmes bicomposants. Le premier composant contient traditionnellement l’agent réducteur et les monomères réactifs, et le second composant contient l’agent oxydant. Une fois les deux composants mélangés, l’agent réducteur induit la coupure de la liaison 0-0 du peroxyde organique par exemple, et initie la polymérisation.
Typiquement, les compositions (méth)acryliques comprennent un système oxydo- réducteur de type peroxyde (oxydant)/amine tertiaire (réducteur). Toutefois, ces systèmes peuvent présenter des problèmes de stabilité vis-à-vis du stockage en présence de monomère (méth)acrylate.
Il existe un besoin pour de nouvelles compositions (méth)acryliques permettant un bon compromis entre réactivité et stabilité au stockage.
En outre, il existe également un besoin pour de nouvelles compositions (méth)acryliques ayant de bonnes propriétés adhésives.
DESCRIPTION DE L’INVENTION
A. Composition
La présente invention concerne une composition bicomposante réticulable comprenant : - un composant A comprenant :
- un sel d’iodonium ayant l’une des formules (l-A), (l-B) ou (l-C) suivantes : dans lesquelles :
R1 et R2 représentent chacun, indépendamment l’un de l’autre, un atome d’hydrogène, un radical alkyle, un radical alcényle, un radical cycloalkyle, un radical cycloalcényle, un radical aryle, un atome de chlore, un atome de brome, un atome d’iode, un radical carboxylique, ou un radical -NO2;
X représente un anion monovalent ;
- W représente O ou S ;
- au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l’une des formules (II), (III) ou (IV) suivantes :
(II) (III) dans lesquelles :
- R3 représente H ou un méthyle ;
- R4 représente H, méthyle ou éthyle ;
- p représente 0 ou 1 ; et
- Z représente H, O, S, un groupe alkyle, un groupe benzyle, un groupe aryle, ou un groupe alcoxy ;
- Y représente O, S, NH ou CH2 ; est une liaison simple ou une liaison double, à condition que quand Z représente O, alors la liaison est une liaison double ;
- un acide organique ou minéral ayant un pKa ou un pKa1 allant de 0,3 à 5,0 mesuré dans l’eau à 25°C ;
- optionnellement un sel de cuivre de formule (V-1) ou un complexe de cuivre de formule (V-2): dans lesquelles :
- R et R” représente chacun, indépendamment l’un de l’autre, un radical alkyle, un radical cycloalkyle, un radical aryle, un radical hétéroaryle, - R’ représente un atome d’hydrogène, un radical alkyle, un radical cycloalkyle, un radical aryle, un radical hétéroaryle, ou R et R’ (ou R’ et R”) pouvant également être engagés dans un seul et même cycle comprenant de 5 à 8 atomes de carbone, ledit cycle pouvant éventuellement comprendre au moins un hétéroatome (tel que par exemple O, S) ;
- un composant B comprenant au moins un composé dihydropyridine ayant l’une des formules (VI) à (X) suivantes :
(VI) (VII) (VMM)
5
.1 R
R 6
R
(IX) dans lesquelles : chacun de R5 à R11 représente, indépendamment les uns des autres, un hydrogène, un alkyle, un alcényle, un alcynyle, un cycloalkyle, un hétérocycloalkyle, un hétéroaryle, un aryle, un alkylaryle, un arylalkyle, un radical -COORa ; lesdits groupes alkyle, alcényle, alcynyle, cycloalkyle, hétérocycloalkyle, hétéroaryle, aryle, alkylaryle, arylalkyle étant éventuellement substitués ; et Ra représentant un radical alkyle ou aryle ; ou deux radicaux parmi R5 à R11 forment ensemble un cycle mono- ou polycyclique, éventuellement substitué, ladite composition bicomposante réticulable ne comprenant pas de peroxyde.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « alkyle » un radical linéaire ou ramifié comprenant de préférence de 1 à 20 atomes de carbone. On peut citer par exemple le méthyle, l’éthyle, le propyle.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « alcényle » un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié comportant au moins une double liaison, ledit radical comprenant de préférence de 2 à 20 atomes de carbone. A titre d’exemple, on peut citer le propényle, le butényle.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « alcynyle » un radical hydrocarboné linéaire ou ramifié comportant au moins une triple liaison, ledit radical comprenant de préférence de 2 à 20 atomes de carbone.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « aryle », un radical aromatique monocyclique ou bicyclique comprenant de préférence de 6 à 12 atomes de carbone. On peut par exemple citer le phényle.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « arylalkyle », un groupe alkyle substitué par un groupe aryle, le groupe arylalkyle comprenant de préférence de 7 à 20 atomes de carbone. A titre de groupe arylalkyle, on peut par exemple citer le benzyle.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « alkylaryle », un groupe aryle substitué par un groupe alkyle, ledit groupe alkylaryle comprenant de préférence de 7 à 20 atomes de carbone.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « hétéroaryle », un radical aromatique monocyclique ou bicyclique comprenant au moins un hétéroatome tel que par exemple O, S ou N, et de préférence comprenant de 4 à 12 atomes de carbone. On peut par exemple citer les radicaux furanyle, thiophényle, pyrrolyle, pyridinyle, indolyle ou imidazolyle.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « cycloalkyle », un système monocyclique ou polycyclique, de préférence mono ou bicyclique, saturé, comportant de préférence de 3 à 12 atomes de carbone, les cycles pouvant être deux à deux fusionnés ou pontés, tel que les groupes cyclopropyle, cyclopentyle, cyclohexyle ou encore norbornyle.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « hétérocycloalkyle », un système monocyclique ou polycyclique, de préférence mono ou bicyclique, saturé, comportant de préférence de 3 à 12 atomes de carbone et au moins un hétéroatome tel que par exemple O ou N, les cycles pouvant être deux à deux fusionnés ou pontés.
Dans le cadre de l’invention, on entend par « cycloalcényle », un système monocyclique ou polycyclique, comprenant au moins une double liaison, comportant de préférence de 3 à 12 atomes de carbone, les cycles pouvant être deux à deux fusionnés ou pontés.
Dans le cadre de l’invention, on entend par «alcoxy », un radical -O-alkyle. Composant A
Sel d’iodonium de formule (l-A), (l-B) ou (l-C)
Le composant A comprend un sel d’iodonium ayant l’une des formules (l-A), (l-B) ou (l-C) telles que définies ci-dessus.
De préférence, dans les formules (l-A), (l-B) et (l-C) susmentionnées, R1 et R2 représente chacun, indépendamment l’un de l’autre, un radical alkyle ou un atome d’hydrogène.
Dans les formules (l-A), (l-B) et (l-C) susmentionnées, X peut représenter F-, Cl , Br, I-, N03-, HS04-, H2PO4-, HCOO-, CH3COO-, BF4-, ASF6 , PF6, CH3-Ph-S03-, (F5Ph)4B ou SbF6 . De préférence, dans les formules (l-A), (l-B) et (l-C) susmentionnées, X représente BF4, PF6 , CH3-Ph-S03, (F5Ph)4B ou SbF6. Encore plus préférentiellement, X représente l’anion (F5Ph)4B· de formule suivante :
Parmi les sels d’iodonium de formule (l-B), on peut par exemple citer :
Parmi les sels d’iodonium de formule (l-C), on peut par exemple citer :
Parmi les sels d’iodonium de formule (l-A), on peut par exemple citer l’hexafluorophosphate de diphényl iodonium, le fluoroborate de diphényl iodonium, le 2- carboxylate de diphényl iodonium, le bis(4-tert-butylphényl)iodonium hexafluorophosphate, l’hexafluorophosphate de 3,3’-diméthyl diphényl iodonium et le (4-lsopropylphenyl)(4- methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate.
De préférence, le sel d’iodonium est un sel de formule (l-A). De façon encore plus préférée, le sel iodonium est le (4-lsopropylphenyl)(4-methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate ayant la formule suivante :
Ce sel d’iodonium permet avantageusement d’améliorer la stabilité de la composition dans le temps, par exemple jusqu’à 30 jours à 40 °C sous air.
Les sels d’iodonium de formule (l-A) peuvent être préparés tel que décrits dans US 4,151,175 ou encore US 4,238,394. Les sels d’iodonium de formule (l-B) peuvent être préparés tel que décrits dans Journal of Fluorine Chemistry (2009), 130(5), 501-504. Les sels d’iodonium de formule (l-C) peuvent être préparés tel que décrits dans Journal of Heterocyclic Chemistry (1977), 14(2), 281-8.
La teneur totale en sel d’iodonium de formule (l-A), (l-B) ou (l-C) peut aller de 0,05 % à 5,0 % en poids, de préférence de 0,1 % à 3,0 % en poids, encore plus préférentiellement de 0,1 % à 1,5 % en poids par rapport au poids total de la composition bicomposante réticulable.
Monomère (méthlacrylate M1
Le composant A selon l’invention comprend au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l’une des formules (II), (III) ou (IV) suivantes :
(IV) dans lesquelles :
- R3 représente H ou méthyle ;
- R4 représente H, méthyle ou éthyle ;
- p représente 0 ou 1 ; et
- Z représente H, O, S, un groupe alkyle, un groupe benzyle, un groupe aryle, ou un groupe alcoxy ;
- Y représente O, S, NH ou CH2 ; est une liaison simple ou une liaison double, à condition que quand Z représente O, alors la liaison est une liaison double.
Le monomère (méth)acrylate M1 peut être choisi parmi les monomères suivants :
(ll-C)
(iii-E) (lll-F)
Le monomère M1 est de préférence choisi parmi les monomères de formule (II) ou (III). Il s’agit encore plus préférentiellement de l’un des composés suivants ou de leurs mélanges :
(lll-F) (ll-A) (lll-A)
La teneur totale en monomère(s) (méth)acrylate M1 dans le composant A peut être supérieure ou égale à 20 % en poids par rapport au poids total dudit composant A.
La teneur en monomère(s) (méth)acrylate M1 dans la composition bicomposante réticulable selon l’invention peut aller de 20 % à 99 % en poids, de préférence de 50 % à 99 % en poids, encore plus préférentiellement de 75 % à 99% en poids par rapport au poids total de ladite composition bicomposante réticulable.
Acide organique ou minéral Le composant A comprend un acide organique ou minéral ayant un pKa ou un pKa1 allant de 0,3 à 5 mesuré dans l’eau à 25°C.
Le pKa (ou constante d'acidité) est défini par pKa = -logio Ka, où Ka est la constante de dissociation acide qui est mesurée de manière standard à 25°C. La méthode de mesure standard recommandée pour des pKa est notamment la potentiométrie, et plus précisément la pH-métrie, telle que décrite par exemple dans les techniques de l’ingénieur (réf. K695 v1), Cette méthode est la plus utilisée pour la détermination des pKa.
Le pka1 est défini par pKa1 = -log-io Ka1, où Ka1 est la constante de dissociation acide de la première acidité la plus forte des polyacides. Ka2 est la constante de dissociation acide de la seconde acidité de polyacides (le cas échéant) et Ka3 est la constante de dissociation acide de la troisième acidité la plus faible de polyacides (le cas échéant). A chacune des acidités successives d’un polyacide pKa1, pKa2 ou pKa3 correspondent notamment des valeurs décroissantes des constantes d'acidité Ka1, Ka2 et Ka3. On utilise la même mesure standard par potentiométrie indiquée précédemment pour les mesurer.
Parmi les acides organiques, on peut par exemple citer les acides carboxyliques, les acides phosphorés, et leurs mélanges.
Parmi les acides carboxyliques, on peut par exemple citer l’acide formique, l’acide acétique, l’acide monochloroacétique, l’acide monofluoroacétique, l’acide dichloroacétique, l’acide difluoroacétique, l’acide propionique, l’acide malique, l’acide fumarique, l’acide malonique, l’acide succinique, l’acide maléique, l’acide fumarique, l’acide citrique, l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, l’acide cyanoacétique, l’acide salicylique, l’acide itaconique, l’acide benzoïque, l’acide glycolique, l’acide thioglycolique, l’acide pyruvique, l’acide cinnamique, et leurs mélanges.
Parmi les acides minéraux, on peut par exemple citer l’acide phosphorique, l’acide phosphoreux, l’acide méthyl phosphonique, l’acide hypophosphoreux, et leurs mélanges.
Selon un mode de réalisation, l’acide a un pka ou pka1 allant de 2 à 5, et notamment de 4 à 5.
Selon un mode de réalisation préféré, l’acide ayant un pKa ou pka1 allant de 0,3 à 5 est un acide organique choisi parmi les acides carboxyliques, et encore plus préférentiellement choisi parmi l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, l’acide itaconique, l’acide salicylique, l’acide benzoïque, l’acide monochloroacétique, l’acide monofluoroacétique, l’acide dichloroacétique, l’acide difluoroacétique et leurs mélanges. De façon encore plus préférée, l’acide ayant un pKa ou pka1 allant de 0,3 à 5 est un acide organique choisi l’acide monochloroacétique, l’acide monofluoroacétique, l’acide dichloroacétique, l’acide difluoroacétique et leurs mélanges. De façon encore plus préférée, il s’agit de l’acide dichloroacétique ou de l’acide difluoroacétique.
La teneur totale en acide ayant un pka ou pka1 allant de 0,3 à 5 peut aller de 0,1 % à 20 % en poids, de préférence de 0,1 % à 10 % en poids, et encore plus préférentiellement de 0,2 % à 2 % en poids par rapport au poids total de la composition bicomposante réticulable.
Sel de cuiyre de formule (V-D ou complexe de cuiyre de formule (V-2)
Le composant A peut comprendre un sel de cuivre de formule (V-1) ou un complexe de cuivre de formule (V-2) : dans lesquelles :
- R et R” représente chacun, indépendamment l’un de l’autre, un radical alkyle, un radical cycloalkyle, un radical aryle, un radical hétéroaryle, - R’ représente un atome d’hydrogène, un radical alkyle, un radical cycloalkyle, un radical aryle, un radical hétéroaryle, ou R et R’ (ou R’ et R”) pouvant également être engagés dans un seul et même cycle comprenant de 5 à 8 atomes de carbone, ledit cycle pouvant éventuellement comprendre au moins un hétéroatome (tel que par exemple O, S).
De préférence, le sel de formule (V-1) est celui dans lequel R représente un alkyle, encore plus préférentiellement un méthyle.
De préférence, le sel de formule (V-2) est celui dans lequel : - R et R” représente chacun, indépendamment l’un de l’autre, un radical alkyle, un radical cycloalkyle, un radical aryle, un radical hétéroaryle, de préférence un radical alkyle ;
- R’ représente un hydrogène.
Le sel de formule (V-1) est de préférence l’acétate de cuivre. Le complexe de cuivre de formule (V-2) est de préférence l’acétylacétonate de cuivre.
La teneur totale en complexe(s) métallique(s) de formule (V-2) peut aller de 0 ppm à 3000 ppm en poids, de préférence de 10 ppm à 2000 ppm en poids, préférentiellement de 200 ppm à 2000 ppm en poids, encore plus préférentiellement de 500 ppm à 1 500 ppm en poids par rapport au poids total de la composition bicomposante réticulable.
Composant B
Composé dihvdroDyridine de formules (V0 à (XI
Le composant B comprend au moins un composé dihydropyridine ayant l’une des formules (VI) à (X) telles que définies ci-dessus. Le composé dihydropyridine peut être choisi parmi ceux de formules (VI) à (X) dans lesquelles :
R11 représente un aryle ou hétéroaryle, lesdits aryle ou hétéroaryle étant éventuellement substitués, et de R5 à R10 représente, indépendamment les uns des autres, un hydrogène, un alkyle, un alcényle, un alcynyle, un cycloalkyle, un hétérocycloalkyle, un hétéroaryle, un aryle, un alkylaryle, un arylalkyle,
R5 à R10 représentant de préférence indépendamment l’un de l’autre, un hydrogène ou un alkyle.
Selon un mode de réalisation préféré, le composé dihydropyridine a la formule (IX) ou (X) telles que définies précédemment.
Le composé dihydropyridine peut être choisi parmi les composés suivants :
Selon un mode de réalisation préféré, la dihydropyridine est le composé suivant :
Les dihydropyridines peuvent être commercialement disponibles tels que par exemple le Vanax 808 HP cillercuakusé oar VANDERBILT CHEMICALS, ou peuvent être synthétisées tel que décrit par exemple dans WO 2006/086602.
La teneur totale en composé(s) dihydropyridine(s) ayant l’une des formules (VI) à (X) telles que définies précédemment peut aller de 0,05 % à 5,0 % en poids, de préférence de 0,1 % à 3,0 % en poids, et encore plus préférentiellement de 0,1% à 1,5 % en poids par rapport au poids total de la composition bicomposante réticulable. Dans la composition bicomposante réticulable selon l’invention, le ratio molaire composé(s) dihydropyridine de formule (VI) à (X) / sel(s) d’iodonium de formule (l-A) ou (l-B) ou (l-C) peut aller de 0,25 à 9, de préférence de 0,5 à 6, et encore plus préférentiellement de 0,9 à 3.
Composition
La composition bicomposante réticulable selon l’invention peut comprendre au moins un autre monomère (méth)acrylate M2 différent du monomère M1, et peut se trouver dans le composant A et/ou le composant B.
Le(s) monomère(s) (méth)acrylate(s) M2 peut(vent) être choisi(s) dans le groupe constitué :
- des composés ayant la formule (XI) suivante : dans laquelle :
R12 représente un atome d’hydrogène ou un groupe méthyle ;
R13 est choisi dans le groupe constitué des alkyles, des cycloalkyles, des alcényles, des cycloalcényles, des alkylaryles, des arylalkyles ou des aryles, lesdits alkyles, cycloalkyles, alcényles, cycloalcényles, alkylaryles, arylalkyles ou aryles pouvant être éventuellement substitués et/ou interrompus par au moins un silane, un silicone, un oxygène, un halogène, un carbonyle, un hydroxyle, un ester, une urée, un uréthane, un carbonate, une amine, une amide, un soufre, un sulfonate, ou un sulfone ;
- des polyéthylène glycol di(méth)acrylates ;
- des tétrahydrofurane (méth)acrylates ;
- de l’hexanediol di(méth)acrylate ;
- du triméthylol propane tri(méth)acrylate ;
- du diéthylèneglycol di(méth)acrylate ;
- du triéthylène glycol di(méth)acrylate ;
- du tétraéthylène glycol di(méth)acrylate ;
- du dipropylène glycol di(méth)acrylate ;
- du di-(pentaméthylène glycol di(méth)acrylate ;
- du diglycérol tétra(méth)acrylate ;
- du tétraméthylène di(méth)acrylate ;
- de l’éthylène di(méth)acrylate ;
- des bisphénol A mono- et di(méth)acrylates ;
- des bisphénol F mono- et di(méth)acrylates; et - de leurs mélanges.
Le monomère (méth)acrylate M2 peut notamment être choisi parmi le (méth)acrylate de méthyle, le (méth)acrylate d’éthyle, le (métha)crylate de butyle, le (méth)acrylate de 2- éthylhexyle, le (méth)acrylate d’heptyle, le (méth)acrylate de 2-tert-butylheptyle, le (méth)acrylate d’octyle, le (méth)acrylate de 3-isopropylheptyle, le (méth)acrylate de nonyle, le (méth)acrylate de décyle, le (méth)acrylate d’undécyle, le (méth)acrylate de 5- méthylundécyle, le (méth)acrylate de dodécyle, le (méth)acrylate de 2-méthyldodécyle, le (méth)acrylate de tridécyle, le (méth)acrylate de 5-méthyltridécyl, le (méth)acrylate de tétradécyle, le (méth)acrylate de pentadécyle, le (méth)acrylate d’hexadécyle, le (méth)acrylate de 2-méthylhexadécyle, le (méth)acrylate d’heptadécyl, le (méth)acrylate de 5- isopropylheptadécyle, le (méth)acrylate de 4-tert-butyloctadécyle, le (méth)acrylate de 5- éthyloctadécyle, le (méth)acrylate de 3-isopropyloctadécyle, le (méth)acrylate d’octadécyle, le (méth)acrylate de nonadécyle, le (méth)acrylate d’eicosyle, le (méth)acrylate de 3- vinylcyclohexyle, le (métha)crylate de bornyle, le (méth)acrylate de 2,4,5-tri-t-butyl-3- vinylcyclohexyle, le (méth)acrylate de 2,3,4,5-tétra-t-butylcyclohexyle; le (méth)acrylate de benzyle, le (méth)acrylate de phényle, le 2-(2-éthoxyéthoxy)éthyl (méth)acrylate, le (méth)acrylate de 2-phénoxyéthyle, et leurs mélanges.
La teneur en monomère(s) (méth)acrylate M2 dans la composition bicomposante selon l’invention peut aller de 0% à 69% en poids, de préférence 0% de à 49% en poids, et encore plus préférentiellement de 0% à 24% en poids, par rapport au poids total de ladite composition.
La teneur de la somme totale du(des) monomère(s) (méth)acrylate M2 et du(des) monomère(s) M1 dans la composition bicomposante selon l’invention peut aller de 30 % à 99 % en poids, de préférence de 50% à 99 % en poids, et encore plus préférentiellement de 75% à 99 % en poids, par rapport au poids total de ladite composition.
Selon un mode de réalisation, la composition bicomposante susmentionnée ne comprend pas d’hydroxyalkyl(méth)acrylate.
Le composant B tel que défini ci-dessus peut comprendre au moins un monomère méthacrylate M1 tel que défini ci-dessus.
De préférence, le composant B comprend plus de 50% en poids de monomère M1, encore plus préférentiellement plus de 70% en poids, et encore plus avantageusement plus de 90% en poids, par rapport au poids total dudit composant B.
La composition bicomposante réticulable selon l’invention peut comprendre au moins un additif choisi dans le groupe constitué des catalyseurs, des charges, des antioxydants, des stabilisants à la lumière/ absorbeurs d’UV, des désactivateurs de métaux, des antistatiques, des agents antivoile, des agents moussants, des biocides, des plastifiants, des lubrifiants, des émulsifiants, des colorants, des pigments, des agents rhéologiques, des modificateurs d’impact, des promoteurs d’adhésion, des azurants optiques, des ignifugeants, des agents anti-suintement, des agents de nucléation, des solvants, des accélérateurs, et de leurs mélanges.
Ces additifs peuvent être présents dans le composant A et/ou le composant B de la composition selon l’invention.
A titre d’exemple d’accélérateur, on peut par exemple citer la saccharine.
A titre d’exemple d’agent plastifiant utilisable, on peut citer n’importe quel agent plastifiant habituellement utilisé dans le domaine des adhésifs tels que par exemple les résines époxy, les phtalates, les benzoates, les esters de trimethylolpropane, les esters de triméthyloléthane, les esters de triméthylolméthane, les esters de glycérol, les esters de pentaerythritol, les huiles minérales napthéniques, les adipates, les cyclohexyldicarboxylates, les huiles paraffiniques, les huiles naturelles (éventuellement époxydées), les polypropylènes, les polybutylènes, les polyisoprènes hydrogénés, et leurs mélanges.
On peut par exemple utiliser : le diisodecyl phtalate, tel que par exemple commercialisé sous le nom PALATINOL™ DIDP par la Société BASF, un ester d’acide alkylsulphonique et de phénol, tel que par exemple commercialisé sous le nom MESAMOLL® par la société LANXESS, le diisononyl-1,2-cyclohexanedicarboxylate, tel que par exemple commercialisé sous le nom HEXAMOLL DINCH® par la société BASF, le tétravalérate de pentaérythritol, tel que par exemple commercialisé sous le nom PEVALEN™ par la Société PERSTORP, l’huile de Soja époxydée tel que par exemple commercialisée sous le nom VIKOFLEX® 7170 par la Société ARKEMA.
A titre d’exemple d’agent(s) de rhéologie (thixotropiques) utilisable(s), on peut citer n’importe quel agent de rhéologie habituellement utilisé dans le domaine des compositions adhésives.
De préférence, les agents thixotropiques sont choisis parmi : les plastisols de PVC, correspondant à une suspension de PVC dans un agent plastifiant miscible avec le PVC, obtenue in situ par chauffage à des températures allant de 60°C à 80°C. Ces plastisols peuvent être ceux décrits notamment dans l’ouvrage « Polyuréthane Sealants », Robert M. Evans, ISBN 087762-998-6, la silice pyrogénée, telle que par exemple vendu sous la dénomination HDK® N20 par WACKER ; des dérivés d’urée issus de la réaction d’un monomère diisocyanate aromatique tel que le 4,4’-MDI avec une amine aliphatique telle que la butylamine. La préparation de tels dérivés d’urée est décrite notamment dans la demande FR 1 591 172 ; les cires d’amides micronisées, telles que le CRAYVALLAC® SLT ou CRAYVALLAC® SLA commercialisés par ARKEMA.
La composition selon l’invention peut comprendre en outre au moins une charge organique et/ou minérale.
La (ou les) charge(s) minérale(s) utilisable(s) est (sont) avantageusement choisie(s) de manière à améliorer les performances mécaniques de la composition selon l’invention à l’état réticulée.
A titre d’exemple de charge(s) minérale(s) utilisable(s), on peut utiliser n’importe quelle(s) charge(s) minérale(s) habituellement utilisée(s) dans le domaine des compositions adhésives. Ces charges se présentent typiquement sous la forme de particules de géométrie diverse. Elles peuvent être par exemples sphériques, fibreuses, ou présenter une forme irrégulière.
De préférence, la(les) charge(s) est(sont) choisie(s) dans le groupe constitué de l’argile, du quartz, des charges carbonatées, du kaolin, du gypse, des argiles, et de leurs mélanges, préférentiellement la(les) charge(s) est(sont) choisie(s) parmi les charges carbonatées, telles que les carbonates de métaux alcalin ou alcalino-terreux, et plus préférentiellement le carbonate de calcium ou la craie.
Ces charges peuvent être non traitée ou traitées, par exemple à l’aide d’un acide organique tel que l’acide stéarique, ou d’un mélange d’acides organiques constitué majoritairement d’acide stéarique.
On peut utiliser également des microsphères creuses minérales telles que des microsphères creuses de verre, et plus particulièrement celles en borosilicate de sodium et de calcium ou en aluminosilicate.
La composition selon l’invention peut en outre comprendre au moins un promoteur d’adhésion, de préférence choisi parmi les silanes, tels que les aminosilanes, les époxysilanes ou les acryloyl silanes, ou les promoteurs d’adhésion à base d’ester de phosphate tel que par exemple l’ester phosphate 2-hydroxyéthyl de méthacrylate, le 2-méthacryloyloxyethyl phosphate, le bis-(2-méthacryloyloxyethyl phosphate), le 2-acryloyloxyethyl phosphate, le bis- (2-acryloyloxyethyl phosphate), le méthyl-(2-méthacryloyloxyethyl phosphate), l'éthyl-(2- méthacryloyloxyethyl phosphate), un mélange d'esters mono and di-phosphate de 2- hydroxyéthyl de méthacrylate.
Lorsqu’un pigment est présent dans la composition, sa teneur est de préférence inférieure ou égale à 3% en poids, de préférence encore inférieure ou égale à 2% en poids, par rapport au poids total de la composition. Lorsqu’il est présent, le pigment peut par exemple représenter de 0,1% à 3% en poids ou de 0,4% à 2% en poids du poids total de la composition. Les pigments peuvent être des pigments organiques ou inorganiques.
Par exemple, le pigment est T1O2, en particulier le KRONOS® 2059 commercialisé par la société KRONOS.
La composition peut comprendre une quantité de 0,1% à 3%, de préférence de 1% à 3% en poids, d’au moins un stabilisant UV ou antioxydant. Ces composés sont typiquement introduits pour protéger la composition d’une dégradation résultant d’une réaction avec de l’oxygène qui est susceptible de se former par action de la chaleur ou de la lumière. Ces composés peuvent inclure des antioxydants primaires qui piègent les radicaux libres. Les antioxydants primaires peuvent être utilisés seuls ou en combinaison avec d’autres antioxydants secondaires ou des stabilisants UV.
On peut par exemple citer l’IRGANOX @ 1010, l’IRGANOX ® B561 , l’IRGANOX ® 245, l’IRGAFOS ® 168, TINUVIN® 328 ou TINUVIN™ 770 commercialisés par BASF.
Dans la composition selon l’invention, le ratio volumique composant A / composant B peut aller de 20/1 à 1/1, préférentiellement de 10/1 à 1/1.
De préférence, la composition selon l’invention comprend :
- un composant A comprenant :
- un sel d’iodonium ayant l’une des formules (l-A), (l-B) ou (l-C) suivantes : dans lesquelles R1 et R2, X- et W sont tels que définis précédemment, X- représentant de préférence l’anion (FsPh^B
- au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l’une des formules (II), (III) ou (IV) telles que définies précédemment ;
- un acide organique choisi parmi l’acide monochloroacétique, l’acide monofluoroacétique, l’acide dichloroacétique, l’acide difluoroacétique et leurs mélanges ;
- optionnellement un sel de cuivre de formule (V-1) ou un complexe de cuivre de formule (V-2) telles que définies précédemment ;
- un composant B comprenant :
- au moins un composé dihydropyridine tel que défini précédemment ;
- au moins un monomère méthacrylate M1 tel que défini précédemment, de préférence dans une teneur supérieure à 50% en poids, plus préférentiellement supérieure à 70% en poids, et encore plus avantageusement supérieure à 90% en poids, par rapport au poids total dudit composant B ; ladite composition bicomposante réticulable ne comprenant pas de peroxyde.
B. Kit prêt à l’emploi
La présente invention concerne également un kit prêt à l’emploi, comprenant le composant A tel que défini ci-dessus d’une part et le composant B tel que défini ci-dessus d’autre part, conditionnés dans deux compartiments séparés. Il peut par exemple s’agir d’une cartouche bicomposante.
En effet, la composition selon l’invention peut se trouver sous une forme bicomposante, par exemple au sein d’un kit prêt à l’emploi, comprenant le composant A d’une part dans un premier compartiment ou fût et le composant B d’autre part dans un second compartiment ou fût, dans des proportions adaptées pour un mélange direct des deux composants, par exemple à l’aide d’une pompe doseuse.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le kit comprend en outre un ou plusieurs moyens permettant le mélange des composants A et B. De préférence, les moyens de mélange sont choisis parmi des pompes doseuses, des mélangeurs statiques de diamètre adapté aux quantités utilisées. C. Utilisations de la composition
La présente invention concerne également l’utilisation d’une composition bicomposante réticulable telle que définie ci-dessus, comme adhésif, mastic ou revêtement, de préférence comme adhésif.
L’invention concerne également l’utilisation de ladite composition pour la réparation et/ou le collage structural ou semi-structural de matériaux dans le domaine du transport, automobile (voiture, bus ou camion), de l’assemblage, de la marine, de l’électronique, ou de la construction.
La présente invention concerne un procédé d'assemblage de deux substrats par collage, comprenant : l’enduction sur au moins un des deux substrats à assembler d’une composition obtenue par mélange des composants A et B tels que définis ci-dessus; puis la mise en contact effective des deux substrats ; la réticulation de la composition.
L’étape de réticulation peut être mise en œuvre à une température comprise entre 0°C et 200°C, de préférence entre 10°C et 150°C, de préférence entre 23 et 80°C et en particulier entre 20°C et 25°C.
Les substrats appropriés sont, par exemple, des substrats inorganiques tels que le béton, les métaux ou les alliages (comme les alliages d’aluminium, l’acier, les métaux non- ferreux et les métaux galvanisés) ; ou bien des substrats organiques comme le bois, des plastiques comme le PVC, le polycarbonate, le PMMA, le polyéthylène, le polypropylène, les polyesters, les résines époxy ; les substrats en métal et les composites revêtus de peinture.
La réticulation peut être faite sous irradiation électromagnétique tel que par exemple avec une source de rayonnement UV ou avec une LED.
L’étape de réticulation sous irradiation électromagnétique peut être réalisée à une longueur d’onde supérieure à 300 nm, de préférence allant de 360 nm à 680 nm, et encore plus préférentiellement de 360 nm à 420 nm.
Les compositions selon l’invention ne comprennent avantageusement pas de peroxyde. Les compositions selon l’invention conduisent avantageusement à un bon compromis entre stabilité au stockage et réactivité élevée.
Les compositions selon l’invention présentent avantageusement, après réticulation, de bonnes propriétés adhésives. . En outre, la surface des compositions réticulées sèche avantageusement rapidement et peut ne pas être « tacky », ce qui permet notamment d’augmenter la productivité des procédés industriels.
Tous les modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être combinés les uns avec les autres. En particulier, les différents constituants susmentionnés de la composition, et notamment les modes préférés, de la composition peuvent être combinés les uns avec les autres.
Dans le cadre de l’invention, par « comprise entre x et y », ou « allant de x à y », on entend un intervalle dans lequel les bornes x et y sont incluses. Par exemple, la gamme «comprise entre 0% et 25% » inclus notamment les valeurs 0% et 25%.
L'invention est à présent décrite dans les exemples de réalisation suivants qui sont donnés à titre purement illustratif, et ne sauraient être interprétés pour en limiter la portée.
EXEMPLES
Les ingrédients suivants ont été utilisés :
-SR® 531 : le cyclic triméthylolpropane formai acrylate (CAS : 66492-51-1) commercialisé par ARKEMA ;
-SPEEDCURE® 939: le (4-lsopropylphenyl)(4-methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate (CAS : 178233-72-2) commercialisé par LAMBSON ;
- méthyl méthacrylate (MMA) : commercialisé par ARKEMA ;
- VANAX® 808 HP : la 3,5-diéthyl-1 ,2-dihydro-1 -phényl-2-propylpyridine (CAS: 34562-31-7) commercialisé par VERTELLUS SPECIALITES ;
- Cu(Acac)2 : bis (acétylacétonato) de cuivre (II) (CAS : 13395-16-9) disponible chez SIGMA- ALDRICH ;
- CU(OAC)2 (CAS : 142-71-2) : acétate de cuivre (II) disponible chez Aldrich ;
- Acide difluoroacétique (CAS : 381-73-7) disponible chez SIGMA-ALDRICH.
Exemple 1 : préparation de la composition n°1
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les ingrédients du composant A sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les différents ingrédients constituant le composant B sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Le composant A et le composant B sont mélangés, dans un ratio volumique 1 : 1 à l’aide d’un mélangeur Sulzer® mixpac à température ambiante de 23°C. Exemple 2 : préparation de la composition n°2
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les ingrédients du composant A sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les différents ingrédients constituant le composant B sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Le composant A et le composant B sont mélangés, dans un ratio volumique 1 : 1 à l’aide d’un mélangeur Sulzer® mixpac à température ambiante de 23°C. Exemple 3 : préparation de la composition n°3
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les ingrédients du composant A sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les différents ingrédients constituant le composant B sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Le composant A et le composant B sont mélangés, dans un ratio volumique 1 : 1 à l’aide d’un mélangeur Sulzer® mixpac à température ambiante de 23°C. Exemple 4 : préparation de la composition n°4 (exemple comparatif avec MMA)
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les ingrédients du composant A sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Dans un mélangeur maintenu sous agitation constante et sous azote, les différents ingrédients constituant le composant B sont mélangés dans les proportions indiquées dans le tableau suivant à une température de 23°C.
Le composant A et le composant B sont mélangés, dans un ratio volumique 1 : 1 à l’aide d’un mélangeur Sulzer® mixpac à température ambiante de 23°C.
Exemple 5 : performances des compositions
Les tests de collage ont été réalisés dans les conditions suivantes : - Dépose de la composition n°1, n°2, n°3, n°4, (obtenues respectivement dans les exemples 1, 2, 3, 4 par mélange des composants A et B avec un mélangeur Sulzer® mixpac) sur une 1ère lame de microscope en verre (25 x 76 mm);
- Affichage d’une 2ème lame de microscope en verre (25 x 76 mm) sur la 1ère lame ayant reçue la composition n°1, n°2, n°3 ou n°4;
- Etape de glissement des deux lames de microscope pour permettre une répartition égale de la composition n°1, n°2, n°3, ou n°4 entre les deux lames (l’exposition à l’oxygène est ici réduite).
Le temps à partir duquel il n’est plus possible de séparer les deux lames est relevé.
La reactivité (exotherme) est analysée en continu à l’aide d’un pyromètre et par imagerie thermique,. Le temps de gel (ou temps de latence) est le temps qu’il faut à l’échantillon pour commencer à polymériser. Les profils temps/température ont été réalisés en utilisant un thermomètre infrarouge industriel Oméga OS552-V1-6 (Oméga Engineering®, Inc., Stamford, CT) de précision ± 1 °C pour 2 g (environ 4.0 mm hauteur) et 0.25 g (1.4 mm hauteur) de polymérisation.
Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant : II ressort de ce tableau que les compositions n°1, n°2 et n°3 (selon l’invention) polymérisent avantageusement rapidement (après mélange des composants A et B), au vu des temps de gel qui sont courts (10 min, 26s et 34s, respectivement). Les temps de gel sont avantageusement nettement plus courts en présence de complexe de cuivre. En revanche, il a été observé que la composition comparative n°4 (exemple 4) ne polymérise pas à l’air libre. En outre, les compositions n°1, n°2 et n°3 conduisent avantageusement à des collages ayant des temps de prise rapides en comparaison à la composition comparative n°4.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition bicomposante réticulable comprenant :
- un composant A comprenant : - un sel d’iodonium ayant l’une des formules (l-A), (l-B) ou (l-C) suivantes : dans lesquelles : - R1 et R2 représentent chacun, indépendamment l’un de l’autre, un atome d’hydrogène, un radical alkyle, un radical alcényle, un radical cycloalkyle, un radical cycloalcényle, un radical aryle, un atome de chlore, un atome de brome, un atome d’iode, un radical carboxylique, ou un radical -NO2; - X représente un anion monovalent ;
- W représente O ou S ;
- un acide organique ou minéral ayant un pKa ou un pKa1 allant de 0,3 à 5 mesuré dans l’eau à 25°C ;
- au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l’une des formules (II), (III) ou (IV) suivantes :
(IV) dans lesquelles :
- R3 représente H ou un méthyle ;
- R4 représente H, méthyle ou éthyle ;
- p représente 0 ou 1 ; et
- Z représente H, O, S, un groupe alkyle, un groupe benzyle, un groupe aryle, ou un groupe alcoxy ;
- Y représente O, S, NH ou CH2 ; est une liaison simple ou une liaison double, à condition que quand Z représente O, alors la liaison est une liaison double ;
- optionnellement un sel de cuivre de formule (V-1) ou un complexe de cuivre de formule (V-2): dans lesquelles :
- R et R” représente chacun, indépendamment l’un de l’autre, un radical alkyle, un radical cycloalkyle, un radical aryle, un radical hétéroaryle, - R’ représente un atome d’hydrogène, un radical alkyle, un radical cycloalkyle, un radical aryle, un radical hétéroaryle, ou R et R’ (ou R’ et R”) pouvant également être engagés dans un seul et même cycle comprenant de 5 à 8 atomes de carbone, ledit cycle pouvant éventuellement comprendre au moins un hétéroatome (tel que par exemple O, S) ;
- un composant B comprenant au moins un composé dihydropyridine ayant l’une des formules (VI) à (X) suivantes :
(IX) (X) dans lesquelles : chacun de R5 à R11 représente, indépendamment les uns des autres, un hydrogène, un alkyle, un alcényle, un alcynyle, un cycloalkyle, un hétérocycloalkyle, un hétéroaryle, un aryle, un alkylaryle, un arylalkyle, un radical -COORa ; lesdits groupes alkyle, alcényle, alcynyle, cycloalkyle, hétérocycloalkyle, hétéroaryle, aryle, alkylaryle, arylalkyle étant éventuellement substitués ; et Ra représentant un radical alkyle ou aryle ; ou deux radicaux parmi R5 à R11 forment ensemble un cycle mono- ou polycyclique, éventuellement substitué ; ladite composition bicomposante réticulable ne comprenant pas de peroxyde.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce dans les formules (l-A) ou (I- B) ou (l-C), X- représente P, CI , Br, |-, N03-, HSCV, H2P04-, HCOO, ChhCOO, BF4 , ASF6 , PF6-, CH3-PI7-SO3 , SbF6 ou (F5Ph)4B , X représentant de préférence BF4-, PF6 , CH3-PI7-SO3 , (FsPh)4B·, ou SbF6 , et encore plus préférentiellement X représente (F5Ph)4B-
3. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce le sel d’iodonium de formule (l-A) ou (l-B) ou (l-C) est choisi parmi l’hexafluorophosphate de diphényl iodonium, le fluoroborate de diphényl iodonium, le 2-carboxylate de diphényl iodonium, le bis(4-tert-butylphényl)iodonium hexafluorophosphate, l’hexafluorophosphate de 3,3’-diméthyl diphényl iodonium, le (4-lsopropylphenyl)(4- methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate.
4. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le sel d’iodonium est le (4-lsopropylphenyl)(4-methylphenyl)iodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate.
5. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la teneur totale en sel d’iodonium de formule (l-A) ou (l-B) ou (l-C) va de 0,05% à 5,0 % en poids, de préférence de 0,1 % à 3,0 % en poids, encore plus préférentiellement de 0,1 % à 1,5 % en poids par rapport au poids total de la composition bicomposante réticulable.
6. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le monomère (méth)acrylate M1 est choisi parmi les monomères suivants :
(I l-A) (ll-B)
(iii-E) (lll-F)
7. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la teneur totale en monomère(s) (méth)acrylate M1 va de 20 % à 99 % en poids, de préférence de 50 % à 99 % en poids, encore plus préférentiellement de 75 % à 99% en poids par rapport au poids total de ladite composition bicomposante réticulable.
8. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le sel de cuivre de formule (V-1) est l’acétate de cuivre, et le complexe de cuivre de formule (V-2) est l’acétylacétonate de cuivre.
9. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le composé dihydropyridine a la formule (IX) ou (X) telles que définies dans la revendication 1.
10. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le composé dihydropyridine est choisi parmi les composés suivants :
11. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le ratio molaire composé(s) dihydropyridine de formule (VI) à (X) / sel(s) d’iodonium de formule (l-A) ou (l-B) ou (l-C) va de 0,25 à 9, de préférence de 0,5 à 6, et encore plus préférentiellement de 0,9 à 3 dans ladite composition.
12. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l’acide ayant un pka ou pka1 allant de 0,3 à 5, est un acide organique choisi parmi les acides carboxyliques, et encore plus préférentiellement choisi parmi l’acide acrylique, l’acide méthacrylique, l’acide itaconique, l’acide salicylique, l’acide benzoïque, l’acide monochloroacétique, l’acide monofluoroacétique, l’acide dichloroacétique, l’acide difluoroacétique et leurs mélanges.
13. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce l’acide a un pka ou pka1 allant de 2 à 5, et notamment de 4 à 5.
14. Composition selon l’une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu’elle ne comprend pas d’hydroxyalkyl(méth)acrylate.
15. Utilisation d’une composition telle que définie selon l’une des revendications 1 à 14, comme adhésif, mastic ou revêtement, de préférence comme adhésif.
16. Procédé d'assemblage de deux substrats par collage, comprenant : l’enduction sur au moins un des deux substrats à assembler d’une composition obtenue par mélange des composants A et B telles que définis selon l’une quelconque des revendications 1 à 14; puis la mise en contact effective des deux substrats ; et la réticulation de la composition.
EP22755250.2A 2021-07-12 2022-07-11 Composition a base de monomeres (meth)acrylate Pending EP4370563A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2107544A FR3125055B1 (fr) 2021-07-12 2021-07-12 Composition à base de monomères ( méth )acrylate
PCT/FR2022/051391 WO2023285759A1 (fr) 2021-07-12 2022-07-11 Composition a base de monomeres (meth)acrylate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4370563A1 true EP4370563A1 (fr) 2024-05-22

Family

ID=77226946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22755250.2A Pending EP4370563A1 (fr) 2021-07-12 2022-07-11 Composition a base de monomeres (meth)acrylate

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240309129A1 (fr)
EP (1) EP4370563A1 (fr)
JP (1) JP2024525674A (fr)
CN (1) CN117940467A (fr)
FR (1) FR3125055B1 (fr)
WO (1) WO2023285759A1 (fr)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547848A (en) 1967-11-03 1970-12-15 Armour Ind Chem Co Thixotropic coating compositions comprising a varnish and a di-substituted urea
US4151175A (en) 1976-12-09 1979-04-24 General Electric Company Method for making diarylhalonium salts
US4238394A (en) 1978-10-30 1980-12-09 General Electric Company Method for making diaryliodonium salts
US4656229A (en) * 1985-12-02 1987-04-07 National Starch And Chemical Corporation Anaerobic adhesive compositions
WO2006086602A2 (fr) 2005-02-10 2006-08-17 Reilly Industries, Inc. Procede ameliore de preparation de 3,5-diethyl-1,2-dihydro-1-phenyl-2-propylpyridine
KR102625644B1 (ko) * 2017-12-13 2024-01-15 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 트라이알킬 보란 착물 개시제 및 광산을 함유하는 광학 투명 접착제
FR3084370B1 (fr) * 2018-07-24 2021-03-05 Jacret Composition pour adhesif structural
FR3103487B1 (fr) * 2019-11-25 2022-03-04 Bostik Sa Composition à base de monomères ( méth )acrylate

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023285759A1 (fr) 2023-01-19
FR3125055A1 (fr) 2023-01-13
CN117940467A (zh) 2024-04-26
JP2024525674A (ja) 2024-07-12
FR3125055B1 (fr) 2025-03-14
US20240309129A1 (en) 2024-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3103487A1 (fr) Composition à base de monomères ( méth )acrylate
EP4341313B1 (fr) Composition a base de monomere (meth)acrylate et de sel de zinc
EP3947497A1 (fr) Composition a base de monomere methacrylate
WO2020193603A1 (fr) Composition a base de monomere methacrylate
EP4370563A1 (fr) Composition a base de monomeres (meth)acrylate
FR3120871A1 (fr) Composition à base de monomères (méth)acrylate
EP4437056A1 (fr) Composition à base de monomères (méth)acrylate
FR3125056A1 (fr) Composition à base de monomères (méth)acrylate
WO2022243629A1 (fr) Composition a base de monomeres (meth)acrylate
EP4308616A1 (fr) Composition a base de monomeres (meth)acrylate
EP4532570A1 (fr) Composition à base de composés (méth)acrylate
FR3155828A1 (fr) Composition à base de composés (méth)acrylate
EP3898740B1 (fr) Composition (méth)acrylique comprenant un polyuréthane modifié
FR3161684A1 (fr) Composition à base de monomères (méth)acrylate
FR3135985A1 (fr) Procédé d’assemblage de deux substrats par collage
EP4255945A1 (fr) Composition adhesive bicomposante a base de monomere itaconate

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20240123

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP3 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

Owner name: UNIVERSITE DE HAUTE ALSACE

Owner name: BOSTIK SA

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20260323