FR3120871A1 - Composition à base de monomères (méth)acrylate - Google Patents
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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
- 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
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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
- 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
- C09J133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
- C09J133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
Abstract
Composition à base de monomères (méth)acrylate La présente invention concerne une composition bicomposante réticulable comprenant : - un composant A comprenant : - un composé ayant la formule (I) suivante : - au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l’une des formules (II), (III) ou (IV) ; - un composant B comprenant au moins un composé ayant la formule (V) suivante : ainsi que ses utilisations. FIGURE : NEANT
Description
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 O-O 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 composé ayant l’une des formules (Ia) ou (Ib) suivantes :
(Ia) (Ib)
dans lesquelles :
- chacun de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Ra, et Rbreprésente, indépendamment les uns des autres, un radical choisi dans le groupe constitué d’un atome d’hydrogène, d’un halogène, d’un alkyle, d’un cycloalkyle ou d’un aryle ;
- Rf représente un perhalogénoalkyle ou un halogénoalkyle ;
- X-représente un anion ;
et
- au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l’une des formules (II), (III) ou (IV) suivantes :
(II) (III)
(IV)
dans lesquelles :
- R9représente H ou un méthyle ;
- R10représente 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 liaisonest une liaison double ;
- un composant B comprenant au moins un composé ayant la formule (V) suivante :
dans laquelle :
- Rcreprésente un radical choisi parmi : un hétéroaryle, un aryle, un alkyle, lesdits hétéroaryle, aryle et alkyle étant éventuellement substitués par au moins l’un des radicaux suivants : F, OH, C(O)OMe, NHC(O)Me, méthyle (Me), CF3,OH ou SO2 - ;
- Q+représente un cation choisi parmi Li+, Na+ou K+.
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 « 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 « 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 «alcoxy », un radical –O-alkyle.
Composant A
Composé de formule (Ia) ou (Ib)
Le composant A comprend un composé de formule (Ia) ou (Ib) telles que définies ci-dessus.
L’anion X-peut être choisi dans le groupe constitué de FSO3 -, CF3SO3 -, CF2HSO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, BF3Cl-, PF6 -.
Dans les formules (Ia) ou (Ib) susmentionnées, Rf peut représenter un halogénoalkyle.
Il peut par exemple s’agir d’un radical fluoroalkyle, tel que par exemple CHF2ou CH2F.
De préférence, dans les formules (Ia) ou (Ib), Rf représente un perfluoroalkyle, et encore plus préférentiellement CF3, C2F5, C3F7, C4F9. Selon un mode particulièrement préféré, Rf représente CF3.
Le composé de formule (Ia) ou (Ib) peut être choisi parmi ceux dans lesquels :
- chacun de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7et R8, Raet Rbreprésente, indépendamment les uns des autres, un radical choisi dans le groupe constitué d’un atome d’hydrogène, d’un halogène, ou d’un alkyle, de préférence d’un hydrogène ou d’un atome de fluor ;
- Rf représente un perfluoroalkyle ou un fluoroalkyle, de préférence un perfluoroalkyle ;
- X-représente un anion, de préférence choisi parmi FSO3 -, CF3SO3 -et BF4 -.
Selon un mode de réalisation préféré, le composant A comprend un composé de formule (Ia), en particulier choisi dans le groupe constitué de :
CF3SO3 -
et encore plus préférentiellement parmi l’un des composés suivants :
Les composés de formule (Ia) peuvent être préparés tel que décrit dans WO 2016/107578. Les composés de formule (Ib) peuvent être préparés tel que décrit dans WO2011/013307.
La teneur totale en composé(s) de formule (Ia) ou (Ib) 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 (méth)acrylate 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 :
(II) (III)
(IV)
dans lesquelles :
- R9représente H ou méthyle ;
- R10représente 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 liaisonest une liaison double.
Le monomère (méth)acrylate M1 peut être choisi parmi les monomères suivants :
(II-A) (II-B)
(II-C)
(III-A) (III-B)
(III-C) (III-D)
(III-E) (III-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 :
(III-F) (II-A) (III-A)
La teneur totale en monomère(s) (méth)acrylate M1 dans le composant A peut être supérieure ou égale à 30 % 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 30 % 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.
Composant B
Le composant B comprend au moins un composé ayant la formule (V) suivante :
dans laquelle :
- Rcreprésente un radical choisi parmi : un hétéroaryle, un arylalkyle, un aryle, un alkyle, lesdits hétéroaryle, arylalkyle, aryle et alkyle étant éventuellement substitués par au moins l’un des radicaux suivants : F, OH, C(O)OMe, NHC(O)Me, méthyle (Me), CF3,OH ou SO2 - ;
- Q+représente un cation choisi parmi Li+, Na+ou K+.
Selon un mode de réalisation préféré, le composé de formule (V) est choisi parmi ceux pour lesquels :
- Q+est tel que défini précédemment, Q+représentant de préférence Na+ou K+, et encore plus préférentiellement Na+,
- Rcreprésente un radical choisi parmi un hétéroaryle ou un aryle.
Le composé de formule (V) peut être choisi parmi les composés suivants :
Selon un mode de réalisation préféré, le composé de formule (V) est choisi parmi les composés suivants :
La teneur totale en composé(s) de formule (V) telle que définie ci-dessus peut aller de 0,1% 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 selon l’invention.
Dans la composition bicomposante réticulable selon l’invention, le ratio molaire composé(s) de formule (I) / composé(s) de formule (V) peut aller de 0,01 à 1,2, de préférence de 0,02 à 1,1, de préférence de 0,04 à 1,0 et encore plus préférentiellement de 0,08 à 0,8.
Composition
Selon un mode de réalisation préféré, la composition bicomposante réticulable ne comprend pas de peroxyde.
De préférence, la composition bicomposante selon l’invention ne comprend pas d’alkyl(méth)acrylate, tel que par exemple le méthyl(méth)acrylate, ni de benzyl(méth)acrylate.
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 inhibiteurs de polymérisation, 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’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 PALATINOLTMDIDP 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 PEVALENTMpar 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 « Polyurethane 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 TiO2, en particulier le KRONOS® 2059 commercialisé par la société KRONOS.
A titre d’inhibiteur de polymérisation, on peut par exemple citer le 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinoxyl ou TEMPOL (CAS : 2226-96-2) commercialisé par les sociétés BASF et EVONIK.
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 TINUVINTM770 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.
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 sont avantageusement stables au stockage.
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 formal acrylate (CAS : 66492-51-1) commercialisé par ARKEMA ;
- Thiophenium I : le 5-(trifluorométhyl) dibenzothiophénium, 1,1,1-trifluorométhanesulfonate (CAS: 129946-88-9) disponible chez SIGMA-ALDRICH.
- Visiomer Glyfoma (CAS : 1620329-57-8) commercialisé par EVONIK
- Thiophenium III : le 2,8 difluoro 5 trifluoromethyldibenzothiophenium ; 1,1,1 trifluoromethane sulfonate (CAS : 1961266-44-3) disponible chez TCI chemicals
- Toluene sulfinate de sodium (CAS : 824-79-3) disponible chez SIGMA-ALDRICH
- Benzene sulfinate de sodium (CAS : 873-55-2) disponible chez SIGMA-ALDRICH
- Visiomer benzylmethacrylate (CAS : 2495-37-6) disponible chez EVONIK
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.
| Composition n°1 | |||||
| Composant A | Composant B | ||||
| ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de A) | ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de B) | ||
| SR 531 | 98% | SR 531 | 98% | ||
| Thiophénium I (CAS : 1961266-44-3) |
2% | Toluène sulfinate de sodium |
2% | ||
| TOTAL | 100 | TOTAL | 100 |
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.
| Composition n°2 | |||||
| Composant A | Composant B | ||||
| ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de A) | ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de B) | ||
| Glyfoma |
98% | Glyfoma | 98% | ||
| Thiophénium III (CAS : 129946-88-9) |
2% |
Toluène sulfinate de sodium | 2% | ||
| TOTAL | 100 | TOTAL | 100 |
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.
| Composition n°3 | |||||
| Composant A | Composant B | ||||
| ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de A) | ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de B) | ||
| SR 531 |
98% |
SR 531 | 98% | ||
| Thiophenium III (CAS : 129946-88-9) |
2% | Benzene sulfinate de sodium | 2% | ||
| TOTAL | 100 | TOTAL | 100 |
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)
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.
| Composition n°4 (comparative) | |||||
| Composant A | Composant B | ||||
| ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de A) | ingrédients | % en poids (par rapport au poids total de B) | ||
| Benzyl méthacrylate | 98% | Benzyl méthacrylate | 98% | ||
| Thiophénium III (CAS 129946-88-9) |
2% | Benzène sulfinate de sodium | 2% | ||
| TOTAL | 100 | TOTAL | 100 |
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 ou n°3 et 4 (obtenues respectivement dans les exemples 1, 2, 3 4 par mélange des composants A et B avec un mélangeur Sulzer® mixpac) sur une 1èrelame de microscope en verre (25 x 76 mm);
- Affichage d’une 2èmelame de microscope en verre (25 x 76 mm) sur la 1èrelame ayant reçue la composition n°1, n°2 ou n°3 et 4;
- Etape de glissement des deux lames de microscope pour permettre une répartition égale de la composition n°1, n°2 ou n°3 et 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 réactivité (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 Omega OS552-V1-6 (Omega 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 :
| Composition | Temps de gel (s) | Pic de température (en °C) | Temps pour collage pour une épaisseur 300 microns | Remarques |
| Composition n°1 (exemple 1) | 48 | 130°C | 3 minutes | Pas de tack |
| Composition n°2 (exemple 2) | 180 | 88°C | 7 minutes | Pas de tack |
| Composition N°3 (exemple 3) |
60 | 90°C | 2 minutes | Pas de tack |
| Composition 4 (exemple 4 comparatif) | Non Polymérisation (NP) | NP | NP | - |
Il 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 (48, 180 et 60 secondes respectivement). 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 et n°2 et n°3 conduisent avantageusement à des collages ayant des temps de prise rapides en comparaison à la composition n°4 qui ne permet pas le collage
Enfin, il a été observé que le polymère obtenu après réticulation est avantageusement sec en surface (pas de tack) pour les compositions n°1 (exemple 1) et n°2 (exemple 2) et n°3 (exemple 3).
Claims (14)
- Composition bicomposante réticulable comprenant :
- un composant A comprenant :
- un composé ayant l’une des formules (Ia) ou (Ib) suivantes :
(Ia) (Ib)
dans lesquelles :- chacun de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Ra, et Rbreprésente, indépendamment les uns des autres, un radical choisi dans le groupe constitué d’un atome d’hydrogène, d’un halogène, d’un alkyle, d’un cycloalkyle ou d’un aryle ;
- Rf représente un perhalogénoalkyle ou un halogénoalkyle ;
- X-représente un anion ;
- au moins un monomère (méth)acrylate M1 ayant l’une des formules (II), (III) ou (IV) suivantes :
(II) (III)
(IV)
dans lesquelles :
- R9représente H ou un méthyle ;
- R10représente 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 liaisonest une liaison double ;
- un composant B comprenant au moins un composé ayant la formule (V) suivante :
dans laquelle :- Rcreprésente un radical choisi parmi : un hétéroaryle, un aryle, un alkyle, lesdits hétéroaryle, aryle et alkyle étant éventuellement substitués par au moins l’un des radicaux suivants : F, OH, C(O)OMe, NHC(O)Me, méthyle (Me), CF3 ,OH ou SO2 - ;
- Q+représente un cation choisi parmi Li+, Na+ou K+.
- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce dans la formule (Ia) et (Ib), l’anion X-est choisi dans le groupe constitué de FSO3 -, CF3SO3 -, CF2HSO3 -, Cl-, Br-, BF4 -, BF3Cl-, PF6 -.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que dans la formule (Ia) ou (Ib):
- chacun de R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8, Raet Rbreprésente, indépendamment les uns des autres, un radical choisi dans le groupe constitué d’un atome d’hydrogène, d’un halogène, ou d’un alkyle, de préférence d’un hydrogène ou d’un atome de fluor ;
- Rf représente un perfluoroalkyle ou un fluoroalkyle, de préférence un perfluoroalkyle ;
- X-représente un anion, de préférence choisi parmi FSO3 -, CF3SO3 -et BF4 -.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le composé de formule (Ia) est choisi dans le groupe constitué de :
BF4 -,CF3SO3 -,
CF3SO3 - - Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la teneur totale composé(s) de formule (Ia) ou (Ib) 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 ladite composition bicomposante réticulable.
- 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 :
(II-A) (II-B)
(II-C)
(III-A) (III-B)
(III-C) (III-D)
(III-E) (III-F) - 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 30 % 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.
- Composition selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en que le composé de formule (V) est choisi parmi ceux pour lesquels Rcreprésente un radical choisi parmi un hétéroaryle ou un aryle.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le composé de formule (V) est choisi parmi les composés suivants :
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le composé de formule (V) est choisi parmi les composés suivants :
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la teneur totale en composé(s) de formule (V) va de 0,1% 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 ladite composition bicomposante réticulable.
- Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu’elle ne comprend pas de peroxyde.
- Utilisation d’une composition telle que définie selon l’une des revendications 1 à 12, comme adhésif, mastic ou revêtement, de préférence comme adhésif.
- 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 12; puis
- la mise en contact effective des deux substrats ; et
- la réticulation de la composition.
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