WO2002038627A1 - (meth)acrylic resin compositions in organic solvent medium, method for preparing same and use thereof as binders in antifouling marine paints - Google Patents

(meth)acrylic resin compositions in organic solvent medium, method for preparing same and use thereof as binders in antifouling marine paints Download PDF

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WO2002038627A1
WO2002038627A1 PCT/FR2001/003357 FR0103357W WO0238627A1 WO 2002038627 A1 WO2002038627 A1 WO 2002038627A1 FR 0103357 W FR0103357 W FR 0103357W WO 0238627 A1 WO0238627 A1 WO 0238627A1
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meth
anhydride
monomer
titanate
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PCT/FR2001/003357
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Martine Cerf
Holger Senff
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Atofina
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING 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
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1656Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
    • C09D5/1662Synthetic film-forming substance
    • C09D5/1668Vinyl-type polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F8/00Chemical modification by after-treatment
    • C08F8/42Introducing metal atoms or metal-containing groups

Definitions

  • the present invention relates to new compositions of (eth) acrylic resins in an organic solvent medium, a process for the preparation of these compositions, as well as the application of these compositions as binders in anti-fouling marine paint compositions, having a self-polishing character and not with no negative ecotoxicological impact on the marine environment.
  • binders has many advantages: increase in the duration of action, reduction in equal performance of the amount of active product to be incorporated, absence of phenomena of intermetallic corrosion.
  • the use of self-polishing paints allows * to obtain a release of active species constant over time.
  • the progressive erosion of the polymer makes it possible to obtain an improvement in the surface condition and a reduction in the roughness between two fairings.
  • high tin concentrations would cause anomalies in the calcification of oysters and a decrease in spat collection. Following these studies, the use of stannic derivatives was prohibited in France for boats of length less than 25 meters and similar restrictions in other countries.
  • R representing one of ethyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, 2-ethylhexyl and t-amyl.
  • This composition can be prepared by modification by Ti (OR) 4 of a polymer functionalized with methacrylic acid.
  • the present invention consists in preparing hydrolysable polymers, the hydrolysability being provided by the introduction into the polymer chain of anhydride (or vicinal diacid) functions modified by titanate.
  • the hydrolysable polymers of the invention are prepared in two stages: - the synthesis of copolymers functionalized with anhydrides (or vicinal diacids) obtained by radical polymerization in a solvent medium; and - the chemical modification of the anhydride (or vicinal diacid) function of these copolymers with titanates.
  • the titanate is added to the reaction medium consisting of the anhydride, or vicinal diacid functional polymer and of the organic solvent.
  • the product obtained is a functionalized titanate polymer resin in an organic solvent medium, said resin then being able to be formulated as a paint for marine application, the polymer playing the role of paint binder.
  • a polymer functionalized with maleic anhydride (or other polymerizable anhydride) (or vicinal diacid) instead of methacrylic acid (or acrylic) which is then modified by a titanate has the following advantages: - the polymer functionalized with maleic anhydride (or vicinal diacid) is soluble in the aromatic solvents conventionally used for anti-fouling paints. ri ⁇ n'e 'st not necessary to use cosolvent such from ethereal solvents or . 2-methoxy propanol described in the two aforementioned patent applications; .-
  • titanate when the polymer is modified is no longer necessary with the anhydride functionalized polymer
  • FR-A-2 787 800 ' in which a strong excess of alkoxytitanium must be used to avoid the problems of freezing.
  • the amount of tetraalkoxytitanium is of the order of stoichiometry in equivalent anhydride functions, which can even be lower, which is impossible according to patent application FR-A-2 787 800.
  • the present invention therefore firstly relates to a (meth) acrylic resin composition in an organic solvent medium, characterized in that it comprises at least one water-soluble (meth) acrylic copolymer comprising: - at least one unit originating from at least one (co) monomer (eth) acrylic; and
  • the (meth) acrylic comonomer (s) are chosen in particular from the hydrocarbyl (meth) acrylates, being for example ethyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, methacrylate d 2-ethylhexyl, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
  • the anhydride monomer (s) are chosen in particular from maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and dimethylmaleic anhydride
  • the vicinal acid monomer (s) are chosen in particular from maleic acid, itaconic acid , fumaric acid, citraconic acid and dimethylmaleic acid.
  • resin compositions having a vicinal anhydride and / or diacid functionality derived from maleic anhydride or from a mixture of maleic anhydride and maleic acid have been chosen in particular from the tetraalkoxytitanes of formula (I):
  • R 1 , R, R 3 and R 4 identical or different, each represent a hydrocarbon radical, linear or branched or cyclic, saturated or unsaturated, which can be functionalized with . ether, acid, ine or CH2CF3.
  • the radicals R 1 to R 4 can be chosen from linear or branched alkyl radicals ⁇ c n H 2n + l ' with 1 ⁇ n ⁇ 22, in particular 2 ⁇ n ⁇ 12, cycloalkyl radicals ' and radicals aromatics.
  • the titanate / anhydride and / or vicinal diacid molar ratios are generally 0.2-3 / 1, ' . being in particular 0.3-1.5 / 1.
  • composition according to the invention may also comprise at least one unit originating from at least one
  • the (meth) acrylate (s) containing an ether function can be chosen from:
  • polyethylene glycol oxy methyl (meth) acrylate • polyethylene glycol oxy methyl (meth) acrylate; and the vinyl aromatic monomer (s) can be chosen from styrene and methyl styrene.
  • compositions of the invention are, for example, those obtained from:
  • the anhydride and / or vicinal acid monomer (s) advantageously represent 20 to 40 parts by moles per 100 parts by moles of the total onomeric composition.
  • the solvent medium is a medium conventionally "UTILI 'is" in "the'designedâti ⁇ r ⁇ ⁇ of ⁇ vefnl” s ⁇ (3u 'paint for the solubilization of the polymer which is synthesized there; it is advantageously chosen from aromatic solvents, ketones, esters and their mixtures, examples being xylene, toluene, aromatic hydrocarbons, cuts of aromatic hydrocarbons and their mixtures; methyl ethyl ketone, ethyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate, acetate, butyl; and their mixtures.
  • the present invention also relates to a process for the preparation of a (meth) acrylic resin composition as defined above, characterized in that the titanate (s) are introduced with stirring either in batch or gradually during a lapse of time of time ranging from 5 minutes to 3 hours, on an organic solution of said copolymer, brought to a temperature of 5 to 120 ° C., then maintaining the reaction medium for a lapse of time. from 1 minute to 6 hours.
  • titanates in a titanate / anhydrous or diacid molar ratio of 0.2-3 / 1, in particular 0.3-1.5 / 1.
  • hydrocarbon-based alcohols mention may be made of linear or branched aliphatic alcohols, cyclic alcohols and aromatic alcohols, preferably alcohols n H2 n + OH, with 1 ⁇ n ⁇ 12.
  • organic hydrocarbon acids may include linear or branched aliphatic acids, cyclic acids and aromatic acids, preferably C n H 2n + 1 COOH acids, with 1 ⁇ n ⁇ 12.
  • the organic solution of the copolymer is advantageously constituted by the reaction medium for copolymerization in a solvent medium, by radical route, of the (meth) acrylic (co) monomer (s) and of the vicinal anhydride and / or diacid monomer (s) .
  • the reaction medium of the first step comprises in particular, per 100 parts by weight,
  • the mixture of monomers in solution in part of the solvent is introduced at the reaction temperature (40 ° C - 140 ° C, preferably between 50 ° C - 100 ° C) over a period varying from 1 to 10 hours, preferably from 2 to 8 hours, in a reactor containing part of the solvent at the bottom of the tank; the initiator is also introduced diluted in part of the solvent in the reactor over the same period and at the same time as the monomers.
  • these initiators are those conventionally used in radical polymerization in an organic medium at 50-85 ° C for 10 hours of half-life; the azobisis ⁇ butyronitrilè is preferred, but you can also • use 'of peroxide initiators such as lauryl peroxide or tert. -butyl peroxy 2-ethylhexanoate.
  • the synthesized modified titanium polymer resins have a solids content generally between 30 and 70%, preferably between 35 and 60%. Their viscosity is generally between 100 and 50,000 mPa.s, preferably between 200 and 5,000 mPa.s to be able to be easily formulated in paint.
  • the present invention also relates to an anti-fouling marine paint composition, characterized in that it comprises, as a binder, the resin composition as defined above or prepared by the process as defined above.
  • the binder is generally present in the paint composition at a rate of . 10 to 60% by weight.
  • the paint composition can also include the other usual ingredients such as:
  • Viocostab ® CNF 896 manufactured by the company ELF AQUITAINE Viocostab ® CNF 896 manufactured by the company ELF AQUITAINE
  • - pigments and fillers such as non-acicular zinc oxide, cuprous oxide and. ' rutile titanium;
  • solvents and diluents such as the solvent naphtha, toluene and xylene.
  • the first value indicates the viscosity of the resin at the end of the synthesis operation
  • the second value the viscosity
  • MAM methyl methacrylate
  • ABu butyl acrylate
  • MABu butyl methacrylate
  • MAN maleic anhydride
  • AIBN azobisisobutyronitrile
  • reaction mixture consisting of: 5 - 490 g of MMA; 160 g MAN; 209 g ABu;
  • the polymer solution obtained is cooled to. be characterized and stored. 20. Its characteristics are reported in the
  • EXAMPLE 7 FUNCTIONALIZATION OF THE COPOLYMER WITH A TITANATE ''
  • Example 7 The procedure is as in Example 7, using the polymer solution obtained in Example 1 and adapting the nature of the titanate, its molar ratio to MAN and the modification temperature as indicated in Table 2.
  • the contents of the reactor are brought to 50 ° C.
  • the contents of the reactor are kept stirring for 2 hours. 20 g of ethyl-2hexanol are then introduced.
  • reaction medium is thus maintained for 2 hours at 50 ° C to yield the functionalized titanate polymeric resin.
  • Example 12 The procedure is as in Example 12, using the polymer solution obtained in Example 3 and adapting the molar ratio Ti (0Et2Hex) 4 / MAN, the nature of the additive and the molar ratio. additive / MAN as indicated in the
  • Example 2 169 g of the polymeric solution obtained in Example 2 are introduced into a reactor fitted with a stirring system and a condenser. The contents of the reactor are brought to 50 ° C. 111 g of Ti (OEt2Hex) are introduced into the solution of the polymer of Example 2 using a dropping funnel over one hour at 50 ° C.
  • Example 15 The procedure is as in Example 15, using one of the polymer solutions obtained in Example 2 or 3 or 4 (as indicated in Table 4) and adapting the nature of the titanate, the molar ratio titanate / MAN, the nature of the additive and the additive / MAN molar ratio as indicated in Table 4.
  • the contents of the reactor are brought to 80 ° C.
  • a mixture is introduced into the prepolymer solution: - 81 g of Ti (0Et2Hex) 4 ; and 13 g of Ti (OiPr) using a dropping funnel over 1 hour at 80 ° C.
  • the contents of the reactor are kept stirring for 2 hours. 30 g of decanoic acid dissolved in 15 g of the mixture of solvents are then introduced.
  • the reaction medium is kept stirring for 1 hour at 80 ° C to yield the functionalized titanium polymer resin.
  • Example 22 The procedure is as in Example 22, using the polymer solution obtained in Examples 5 and 6 respectively and adapting the nature of the titanate, the molar ratio titanate / MAN, the nature of the additive and the molar ratio additive / MAN as indicated. in Table 5.

Abstract

The invention concerns a resin composition comprising at least a water soluble (meth)acrylic copolymer including at least a unit derived from at least a (meth)acrylic (co)monomer; and at least a unit derived from at least one among an anhydride monomer and a vicinal diacid monomer, the anhydride and/or vicinal diacid functionality having been modified by at least a titanate. One mode for preparing said composition consists, in a first step, in copolymerising, in solvent medium, by free radical polymerisation, at least a (meth)acrylic (co)monomer; and at least an anhydride and/or vicinal diacid monomer; and in a second step, in chemically modifying the anhydride and/or vicinal diacid functionality of the copolymer resulting from the first step with at least a titanate, said titanate(s) being added in the copolymerisation reaction medium of the first step.

Description

COMPOSITIONS DE RESINES (METH) ACRYLIQUES EN MILIEU SOLVANT ORGANIQUE, LEUR PROCÉDÉ DE FABRICATION, ET LEUR UTILISATION COMME LIANTS DES PEINTURES MARINES ANTISALISSURES.COMPOSITIONS OF (METH) ACRYLIC RESINS IN ORGANIC SOLVENT MEDIA, PROCESS FOR THEIR MANUFACTURE, AND THEIR USE AS BINDERS OF ANTI-FOULING MARINE PAINTS.
La présente invention concerne de nouvelles compositions de résines ( éth) acryliques en milieu solvant organique, un procédé de préparation de ces compositions, ainsi que l'application de ces compositions comme liants dans des compositions de peintures marines antisalissures, possédant un caractère autopolissant et ne présentant pas d'impact écotoxicologique négatif vis-à-vis de 1' environnement marin.The present invention relates to new compositions of (eth) acrylic resins in an organic solvent medium, a process for the preparation of these compositions, as well as the application of these compositions as binders in anti-fouling marine paint compositions, having a self-polishing character and not with no negative ecotoxicological impact on the marine environment.
A partir des années 60, les peintures antisalissures autopolissantes à base de dérivés organostanniques ont été développées et largement utilisées à travers le monde.From the 1960s, self-polishing antifouling paints based on organotin derivatives were developed and widely used throughout the world.
L'utilisation de ces liants présente de nombreux avantages : augmentation de la durée d'action, diminution à performances égales de la quantité de produit actif à incorporer, absence de phénomènes de corrosion intermétallique. Contrairement aux peintures conventionnelles, l'utilisation de peintures autopolissantes permet d'*obtenir une libération d' espèces actives constante dans le temps. De plus, l'érosion progressive du polymère permet d'obtenir une amélioration de l'état de surface et une diminution de la rugosité entre deux carénages. Cependant, il a été montré, après de nombreuses études, que de fortes concentrations en étain provoqueraient des anomalies dans la calcification des huîtres et une diminution du captage du naissain. A la suite de ces études, l'emploi de dérivés stanniques a fait l'objet d' interdiction en France pour les embarcations de longueur inférieure à 25 mètres et de restrictions similaires dans les autres pays.The use of these binders has many advantages: increase in the duration of action, reduction in equal performance of the amount of active product to be incorporated, absence of phenomena of intermetallic corrosion. Unlike conventional paints, the use of self-polishing paints allows * to obtain a release of active species constant over time. In addition, the progressive erosion of the polymer makes it possible to obtain an improvement in the surface condition and a reduction in the roughness between two fairings. However, it has been shown, after numerous studies, that high tin concentrations would cause anomalies in the calcification of oysters and a decrease in spat collection. Following these studies, the use of stannic derivatives was prohibited in France for boats of length less than 25 meters and similar restrictions in other countries.
La recherche d' une nouvelle résine apportant au film de peinture antisalissure les mêmes propriétés d' autopolissage a constitué depuis cette date un axe de recherche important. Ainsi, la préparation de polymères comportant des motifs triorganosilyle a été développée par différentes compagnies pour obtenir des polymères présentant de bonnes propriétés autopolissantes, mais toutefois au prix élevé. Pour tenter d'apporter une solution à ce problème, il a été envisagé de remplacer le silicium par le titane dont on connaît par ailleurs la stabilité et. la non-toxicité sous forme oxyde. L'utilisation de monomères acryliques portant des groupes titanates a été décrite . pour la préparation de particules polymères réticulées utilisables comme charges dans les compositions de peintures marines antisalissures : JP 57 565/87,. EP 286 243, JP 57 564/87, JP 86-217 781, EP 260 958, JP 86-200 344, EP 259 096. Ces particules posséderaient la propriété de se désagréger en milieu légèrement basique, en particulier dans l'eau de mer, et conduisent à des revêtements autopolissables.The search for a new resin providing the same anti-fouling paint film with self-polishing properties has been an important area of research since that date. So the preparation of polymers comprising triorganosilyl units has been developed by various companies to obtain polymers having good self-polishing properties, but at a high price. In an attempt to provide a solution to this problem, it has been envisaged to replace silicon with titanium, the stability of which is also known. non-toxicity in oxide form. The use of acrylic monomers bearing titanate groups has been described . for the preparation of crosslinked polymer particles which can be used as fillers in anti-fouling marine paint compositions: JP 57 565/87 ,. EP 286 243, JP 57 564/87, JP 86-217 781, EP 260 958, JP 86-200 344, EP 259 096. These particles would have the property of disintegrating in slightly basic medium, in particular in water of sea, and lead to self-polishing coatings.
Cependant, ces brevets ne décrivent pas la préparation de résines organosolubles utiles comme liants dans des compositions de peintures marines antisalissures. De tels liants ont été présentés dans la demande de brevet européen EP-A-0 825.203, laquelle décrit une composition organosoluble de résine méthacrylique comprenant un polymère comportant des motifs dérivés de l'acide méthacrylique estérifiés par des groupes -Ti(OR)3, en mélange avec du Ti (OR) 4 libre, lequel représente l'excès du Ti (OR) ^ ayant été introduit pour la préparation dudit polymère en quantité suffisante pour que la composition résultante soit organosoluble et. non sous forme de gel, R représentant l'un parmi éthyle, isopropyle, n-butyle, t-butyle, 2-éthylhexyle et t-amyle. Cette composition peut être préparée par modification par Ti(OR)4 d'un polymère fonctionnalisé avec l'acide méthacrylique.However, these patents do not describe the preparation of organosoluble resins useful as binders in anti-fouling marine paint compositions. Such binders have been presented in European patent application EP-A-0 825.203, which describes an organosoluble composition of methacrylic resin comprising a polymer comprising units derived from methacrylic acid esterified by groups -Ti (OR) 3, in admixture with free Ti (OR) 4 , which represents the excess of Ti (OR) 4 having been introduced for the preparation of said polymer in an amount sufficient for the resulting composition to be organosoluble and . not in gel form, R representing one of ethyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, 2-ethylhexyl and t-amyl. This composition can be prepared by modification by Ti (OR) 4 of a polymer functionalized with methacrylic acid.
La présence d'un excès de Ti(OR)4 rend cependant ces compositions peu économiques. Pour résoudre ce problème, il a été proposé, conformément à la demande de brevet français FR-A-2 787 800, un procédé suivant lequel on conduit l' estérification en présence™'d' au~moin"s"'~'un " acide "monocarboxylique-- R' COOH, R' représentant un radical alkyle en C^-C^g, linéaire, ramifié ou cyclique ; aryle ; alkaryle ; ou aralkyle, en arrêtant 1' estérification avant la formation d'un gel, lorsque l'on a additionné les fonctions -COOH de la résine et de R' COOH avec un rapport molaire Ti (OR) ^/fonctions -COOH de la résine compris entre 1 et 3, et un rapport molaire R' COOH/Ti (OR) ^ compris entre 1 et 6.The presence of an excess of Ti (OR) 4 however makes these compositions uneconomical. To solve this problem, it has been proposed, according to the French patent application FR-A-2787800, a process wherein the esterification in the presence ™ is carried by at moin ~ "s"'~' a monocarboxylic " acid" - R 'COOH, R' representing a C 1 -C 4 alkyl radical, linear, branched or cyclic; aryl; alkaryl; or aralkyl, stopping esterification before the formation of a gel, when the -COOH functions of the resin and R 'COOH have been added with a molar ratio Ti (OR) ^ / -COOH functions of the resin between 1 and 3, and a molar ratio R 'COOH / Ti (OR) ^ between 1 and 6.
Cependant, il est apparu que ces liants et leur procédé de préparation pouvaient être' encore améliorés, comme indiqué ci-après.However, it appeared that these binders and their preparation process could be 'further improved, as shown below.
La présente invention consiste à préparer des polymères hydrolysables, l' hydrolysabilité étant apportée par l'introduction dans la chaîne- polymérique de fonctions anhydride (ou diacide vicinal) modifiées par titanate. Les polymères hydrolysables de l'invention sont préparés en deux étapes : - la synthèse de copolymères fonctionnalisés par des anhydrides (ou des diacides vicinaux) obtenus par polymérisation radicalaire en milieu solvant ; et - la modification chimique de la fonction anhydride (ou diacide vicinal) de ces copolymères par des titanates. , Le titanate est ajouté dans le milieu réactionnel constitué du polymère fonctionnalisé anhydride, ou diacide vicinal et du solvant organique. Le produit obtenu est une résine de polymère fonctionnalisé titanate en milieu solvant organique, ladite résine pouvant ensuite être formulée en peinture pour l'application marine, le polymère jouant le rôle de liant de la peinture. L'utilisation d'un polymère fonctionnalisé avec l'anhydride maléique (ou autre anhydride polymérisable) (ou diacide vicinal) au lieu de l'acide méthacrylique (ou acrylique) qui est ensuite modifié par un titanate présente les avantages suivants : - le polymère fonctionnalisé avec l'anhydride maléique (ou le diacide vicinal) est soluble dans les solvants aromatiques classiquement utilisés pour les peintures antisalissurés. ri~n'e'st pas nécessaire d'utiliser de cosolvant tels dès solvants éthérés ou le . méthoxy-2 propanol décrit dans les deux demandes de brevets précitées ; .-The present invention consists in preparing hydrolysable polymers, the hydrolysability being provided by the introduction into the polymer chain of anhydride (or vicinal diacid) functions modified by titanate. The hydrolysable polymers of the invention are prepared in two stages: - the synthesis of copolymers functionalized with anhydrides (or vicinal diacids) obtained by radical polymerization in a solvent medium; and - the chemical modification of the anhydride (or vicinal diacid) function of these copolymers with titanates. , The titanate is added to the reaction medium consisting of the anhydride, or vicinal diacid functional polymer and of the organic solvent. The product obtained is a functionalized titanate polymer resin in an organic solvent medium, said resin then being able to be formulated as a paint for marine application, the polymer playing the role of paint binder. The use of a polymer functionalized with maleic anhydride (or other polymerizable anhydride) (or vicinal diacid) instead of methacrylic acid (or acrylic) which is then modified by a titanate has the following advantages: - the polymer functionalized with maleic anhydride (or vicinal diacid) is soluble in the aromatic solvents conventionally used for anti-fouling paints. ri ~ n'e 'st not necessary to use cosolvent such from ethereal solvents or . 2-methoxy propanol described in the two aforementioned patent applications; .-
- l'utilisation d'un excès . de titanate lors de la modification du polymère n'est plus nécessaire avec le polymère fonctionnalisé anhydride ;- the use of excess. titanate when the polymer is modified is no longer necessary with the anhydride functionalized polymer;
- la modification du copolymère fonctionnalisé anhydride (ou diacide vicinal) par des tétraalcoxytitanes apporte les avantages suivants par rapport à la même modification menée sur un copolymère fonctionnalisé par des acides carboxyliques (comme l'acide acrylique ou l'acide méthacrylique) :: the modification of the functionalized anhydride (or vicinal diacid) copolymer with tetraalkoxytitanes brings the following advantages compared to the same modification carried out on a copolymer functionalized with carboxylic acids (such as acrylic acid or methacrylic acid) :
- vitesse d' introduction du tétraalcoxytitane rapide (de quelques minutes à 2-3 heures) alors que la modification selon la demande de brevet français FR-A-2 787 800 nécessite un procédé- rapid rate of introduction of tetraalkoxytitanium (from a few minutes to 2-3 hours) while the modification according to French patent application FR-A-2 787 800 requires a process
spécial pour éviter les problèmes de gels avec une introduction lente , (sur plusieurs heures pouvant 'aller jusqu'à '24 heures) du mélange polymère fonctionnalisé et d'un acide carboxylique (cnH2n+lC00H ou autre acide organique) sur un pied ' de cuve contenant le tétraalcoxytitane ; special gels to avoid problems with slow introduction (of several hours may go up to '24 hours) of the functionalized polymer mixture and a carboxylic acid (C n H 2n + l C00H or other organic acid) on a base stock containing tetraalkoxytitanium;
- la quantité de tétraalcoxytitane est plus faible que selon la demande de brevet précédente- the amount of tetraalkoxytitanium is lower than according to the previous patent application
FR-A-2 787 800 ' dans laquelle un fort excès d' alcoxytitane doit être utilisé pour éviter les problèmes de gel. Dans la présente invention, la quantité de tétraalcoxytitane est de l'ordre de la stoechiométrie en équivalents fonctions anhydride, pouvant même être inférieure, ce -qui est impossible selon la demande de brevet FR-A-2 787 800.FR-A-2 787 800 ' in which a strong excess of alkoxytitanium must be used to avoid the problems of freezing. In the present invention, the amount of tetraalkoxytitanium is of the order of stoichiometry in equivalent anhydride functions, which can even be lower, which is impossible according to patent application FR-A-2 787 800.
La présente invention à donc ' d' abord pour objet une composition de résine (méth) acrylique en milieu solvant organique, caractérisée par le fait qu'elle comprend au moins un copolymère (méth)acrylique hydrosolubîe comportant : - au moins un motif provenant d'au moins un (co)monomère ( éth) acrylique ; etThe present invention therefore firstly relates to a (meth) acrylic resin composition in an organic solvent medium, characterized in that it comprises at least one water-soluble (meth) acrylic copolymer comprising: - at least one unit originating from at least one (co) monomer (eth) acrylic; and
- au moins un motif provenant d'au moins l'un parmi un monomère anhydride et un monomère diacide vicinal, la fonctionnalité anhydride et/ou diacide vicinal ayant été modifiée par au moins un titanate.at least one unit originating from at least one of an anhydride monomer and a vicinal diacid monomer, the anhydride and / or vicinal diacid functionality having been modified by at least one titanate.
Le ou les comonomères (méth) acryliques sont choisis notamment parmi les (méth) acrylates d'hydrocarbyle, étant par exemple le méthacrylate de éthyle, le méthacrylate d'éthyle, le méthacrylate de n-butyle, le méthacrylate de tertiobutyle, le méthacrylate d' éthyl-2 hexyle, l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, l'acrylate de butyle et l'acrylate de 2-éthyl-hexyle.The (meth) acrylic comonomer (s) are chosen in particular from the hydrocarbyl (meth) acrylates, being for example ethyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, methacrylate d 2-ethylhexyl, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate.
Le ou les monomères anhydrides sont choisis notamment parmi l'anhydride maléique, l'anhydride itaconique, l'anhydride citraconique et l'anhydride diméthylmaléique, et le ou les monomères acides- vicinaux sont choisis notamment parmi l'acide maléique, l'acide itaconique, l'acide fumarique, l'acide citraconique et l'acide diméthylmaléique. On peut citer, comme exemples préférés de l'invention, les compositions de résines ayant une fonctionnalité anhydride et/ou diacide vicinal issue de l'anhydride maléique ou d'un mélange d'anhydride maléique et d'acide maléique. Le ou les titanates ont été choisis notamment parmi les tétraalcoxytitanes de formule (I) :The anhydride monomer (s) are chosen in particular from maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and dimethylmaleic anhydride, and the vicinal acid monomer (s) are chosen in particular from maleic acid, itaconic acid , fumaric acid, citraconic acid and dimethylmaleic acid. As preferred examples of the invention, mention may be made of resin compositions having a vicinal anhydride and / or diacid functionality derived from maleic anhydride or from a mixture of maleic anhydride and maleic acid. The titanate (s) have been chosen in particular from the tetraalkoxytitanes of formula (I):
Ti (OR1) (OR2) (OR3) (OR4) (I)Ti (OR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (OR 4 ) (I)
dans laquelle R1, R , R3 et R4, identiques, ou différents, représentent chacun un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié ou cyclique, saturé ou insaturé, pouvant être fonctionnalisé par.éther, acide, a iné ou CH2CF3.in which R 1 , R, R 3 and R 4 , identical or different, each represent a hydrocarbon radical, linear or branched or cyclic, saturated or unsaturated, which can be functionalized with . ether, acid, ine or CH2CF3.
En particulier, les radicaux R1 à R4 peuvent être choisis parmi les radicaux alkyle linéaires ou ramifiés ~cnH2n+l' avec 1 ≤ n ≤ 22, en particulier 2 < n < 12, les radicaux cycloalkyle' et les radicaux aromatiques. Des exemples"particuliers.~de "titanates sont ' : • Ti(OBu)4 (Bu = n-butyle) ;.In particular, the radicals R 1 to R 4 can be chosen from linear or branched alkyl radicals ~ c n H 2n + l ' with 1 ≤ n ≤ 22, in particular 2 <n <12, cycloalkyl radicals ' and radicals aromatics. Examples of " particular. ~ " Titanates are: • Ti (OBu) 4 (Bu = n-butyl);.
• Ti(OEt2Hex)4 (Et2Hex = 2-éthylhexyle) ;• Ti (OEt2Hex) 4 (Et2Hex = 2-ethylhexyl);
Ti(OEt)3(OC12H25) (Et ≈ éthyle) ; et leurs mélanges. Dans les compositions de résine selon la présente invention, les rapports molaires titanate/anhydride et/ou diacide vicinal sont généralement de 0,2-3/1, '. étant notamment de 0,3-1,5/1. Ti (OEt) 3 (OC 12 H25) (Et ≈ ethyl); and their mixtures. In the resin compositions according to the present invention, the titanate / anhydride and / or vicinal diacid molar ratios are generally 0.2-3 / 1, ' . being in particular 0.3-1.5 / 1.
La composition selon lf invention peut comprendre en outre au moins un motif provenant d'au moins unThe composition according to the invention may also comprise at least one unit originating from at least one
(méth) acrylate contenant une fonction éther et/ou d'au moins un comonomère vinylaromatique, ces motifs permettant d'adapter l'hydrophilie/hydrophobie du copolymère.(meth) acrylate containing an ether function and / or at least one vinylaromatic comonomer, these units making it possible to adapt the hydrophilicity / hydrophobicity of the copolymer.
Le ou les (méth) acrylates contenant une fonction éther peuvent être choisis parmi.:The (meth) acrylate (s) containing an ether function can be chosen from:
• le (méth) acrylate d' éthoxyéthyle ;• ethoxyethyl (meth) acrylate;
• le butyldiglycol (méth) acrylate ;• butyldiglycol (meth) acrylate;
• le (méth) acrylate de méthoxyéthyle ; et• methoxyethyl (meth) acrylate; and
• le (méth) acrylate de polyéthylène glycol oxy méthyle ; et le ou les monomères vinylaromatiques peuvent être choisis parmi le styrène et le méthyl styrène.• polyethylene glycol oxy methyl (meth) acrylate; and the vinyl aromatic monomer (s) can be chosen from styrene and methyl styrene.
Des compositions particulières de l'invention sont par exemple celles obtenues à partir de :Specific compositions of the invention are, for example, those obtained from:
35 à 95 parties en moles du ou des (méth) acrylates d'hydrocarbyle ;35 to 95 parts by moles of the hydrocarbyl (meth) acrylate (s);
• 5 à 60 parties en moles du ou des monomères anhydrides et/ou acides vicinaux ;• 5 to 60 parts by moles of the anhydride and / or vicinal acid monomer (s);
• 0 à 60 parties en moles du ou des (méth) acrylates contenant une fonction éther ; et • 0 à 60 parties en moles du ou des monomères vinylaromatiques, pour, un total de 100 parties en moles.• 0 to 60 parts by moles of the (meth) acrylates containing an ether function; and • 0 to 60 parts by moles of the vinyl aromatic monomer (s), for a total of 100 parts by moles.
Le ou les monomères anhydrides et/ou acides vicinaux représentent avantageusement.20 à 40 parties en moles pour 100 parties en moles de la composition onomérique totale.The anhydride and / or vicinal acid monomer (s) advantageously represent 20 to 40 parts by moles per 100 parts by moles of the total onomeric composition.
Le milieu solvant est un milieu classiquement "utïli'se' "dans" la'préparâtiόrï~~vefnl"s~(3u' peinture permettant la solubilisation du polymère qui y est synthétisé ; il est avantageusement choisi parmi les solvants aromatiques, les cétones, les esters et leurs mélanges, des exemples étant le xylène, le toluène, les hydrocarbures aromatiques, les coupes d' hydrocarbures aromatiques et leurs mélanges ; la méthyl éthyl cétone, la éthyl isobutyl cétone et la cyclohexanone ; l'acétate d'éthyle, l'acétate, de butyle ; et leurs mélanges.The solvent medium is a medium conventionally "UTILI 'is" in "the' préparâtiόrï ~ of ~ vefnl" s ~ (3u 'paint for the solubilization of the polymer which is synthesized there; it is advantageously chosen from aromatic solvents, ketones, esters and their mixtures, examples being xylene, toluene, aromatic hydrocarbons, cuts of aromatic hydrocarbons and their mixtures; methyl ethyl ketone, ethyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate, acetate, butyl; and their mixtures.
La présente invention porte' également sur un procédé de préparation d'une composition de résine (méth) acrylique telle que définie ci-dessus, caractérisé par le fait qu'on introduit le ou les titanates sous agitation soit en batch soit graduellement pendant un laps de temps allant de 5 minutes à 3 heures, sur une solution organique dudit copolymère, mise à une température de 5 à 120 °C, puis en maintenant le -milieu réactionnel pendant un laps. de temps allant d' 1 minute à 6 heures .The present invention also relates to a process for the preparation of a (meth) acrylic resin composition as defined above, characterized in that the titanate (s) are introduced with stirring either in batch or gradually during a lapse of time of time ranging from 5 minutes to 3 hours, on an organic solution of said copolymer, brought to a temperature of 5 to 120 ° C., then maintaining the reaction medium for a lapse of time. from 1 minute to 6 hours.
Généralement on introduit le ou' les titanates sous agitation, soit en batch, soit graduellement pendant un laps de temps allant de 5 minutes à 3' heures - de préférence deGenerally the or 'titanates stirring, either in batch or gradually over a period of time ranging from 5 minutes to 3 is introduced hours - preferably
15 minutes à 1 heure - sur une solution organique dudit copolymère, mise à une température de 5 à 120°C - de préférence de 10 à 100 °C - puis en maintenant le milieu réactionnel pendant un laps de temps allant d' 1 minute ' à 6 heures - de préférence de 15 minutes à 2 heures.15 minutes to 1 hour - on an organic solution of said copolymer, brought to a temperature of 5 to 120 ° C - preferably from 10 to 100 ° C - then maintaining the reaction medium for a period of time ranging from 1 minute ' at 6 am - preferably from 15 minutes to 2 hours.
On introduit le ou les. titanates dans un rapport molaire titanate/anhyd ide ou diacide de 0,2-3/1, notamment de 0,3-1,5/1.We introduce the. titanates in a titanate / anhydrous or diacid molar ratio of 0.2-3 / 1, in particular 0.3-1.5 / 1.
On peut également à cette étape introduire au moins un coadditif choisi parmi les alcools hydrocarbonés et les acides organiques hydrocarbonés dans un rapport molaire coadditif/titanate pouvant aller jusqu'à -5.It is also possible at this stage to introduce at least one coadditive chosen from hydrocarbon alcohols and organic hydrocarbon acids in a coadditive / titanate molar ratio of up to -5.
Comme exemples d'alcools hydrocarbonés, on peut citer les alcools aliphatiques linéaires ou ramifiés, les alcools cycliques et les alcools aromatiques, de préférence les alcools nH2n+ OH, avec 1 < n < 12. Comme exemples d'acides organiques hydrocarbonés, on peut citer les acides aliphatiques linéaires ou ramifiés, les acides cycliques et les acides aromatiques, de préférence les acides CnH2n+1COOH, avec 1 < n < 12.As examples of hydrocarbon-based alcohols, mention may be made of linear or branched aliphatic alcohols, cyclic alcohols and aromatic alcohols, preferably alcohols n H2 n + OH, with 1 <n <12. As examples of organic hydrocarbon acids, may include linear or branched aliphatic acids, cyclic acids and aromatic acids, preferably C n H 2n + 1 COOH acids, with 1 <n <12.
La solution organique du copolymère est avantageusement constituée par le milieu réactionnel de copolymérisation en milieu solvant, par voie radicalaire, du ou des (co)monomère (s) (méth) acrylique (s) et du ou des monomères anhydride et/ou diacide vicinal.The organic solution of the copolymer is advantageously constituted by the reaction medium for copolymerization in a solvent medium, by radical route, of the (meth) acrylic (co) monomer (s) and of the vicinal anhydride and / or diacid monomer (s) .
Ainsi, dans ce mode de réalisation, dans une première étape, on copoly érise, en milieu solvant, par voie radicalaire :Thus, in this embodiment, in a first step, copoly érise, mid solvent, radical:
— au moins un (co)mono ère (méth) crylique ; et- at least one (co) mono (meth) cryl era; and
— au moins un monomère anhydride et/ou diacide vicinal ; et- at least one anhydride and / or vicinal diacid monomer; and
• dans une seconde étape, on conduit la modification chimique de la fonctionnalité anhydride et/ou diacide vicinal du copolymère obtenu à la première étape par au moins un titanate, ledit ou lesdits ° titanates étant ajoutés dans le milieu réactionnel' de copolymérisation de la première étape. Le milieu réactionnel de la première- étape comprend notamment, pour 100 parties en poids,• in a second step, is carried out the chemical modification of anhydride functionality and / or diacid vicinal of the copolymer obtained in the first step with at least one titanate, said at least ° titanates are added to the reaction medium 'copolymerization of the first step. The reaction medium of the first step comprises in particular, per 100 parts by weight,
- - 30 à 80 parties en poids, en particulier 40 à 65 parties en poids, de composition monomériqué totale ;- - 30 to 80 parts by weight, in particular 40 to 65 parts by weight, of total monomeric composition;
- 70 à 20 parties en poids, en particulier' 60 à 35 parties en poids,, d milieu solvant.- from 70 to 20 parts by weight, especially 'from 60 to 35 parts by weight ,, of a solvent medium.
A la première étape, on introduit généralement au moins un amorceur choisi parmi les amorceurs azoîques ou peroxydiques ou hydroperoxydiques, à raison notamment de 0,2 à 5 % en moles, en particulier de 0,5 à 3% en moles, par rapport à la composition monomériqué totale.At the first stage, at least one initiator is generally introduced chosen from azo or peroxidic or hydroperoxidic initiators, in particular at a rate of 0.2 to 5% by moles, in particular from 0.5 to 3% by moles, relative to the total monomer composition.
On peut également introduire à cette étape au moins un mercaptan dans une quantité pouvant aller jusqu'à 2 % en moles par rapport à ° la composition monomériqué totale. Les mercaptans sont classiquement utilisés comme agents de limitation de la longueur des chaînes ; les alkyls thiols sont préférés. Conformément à un mode de réalisation particulier de cette première étape, le mélange de monomères en solution dans une partie du solvant est introduit à la température de réaction (40°C - 140°C, de préférence entre 50°C - 100°C) sur une durée variant de 1 à 10 heures, de préférence de 2 à 8 heures, dans un réacteur contenant en pied de cuve une partie du solvant ; l' amorceur est également introduit dilué dans une partie du solvant dans le réacteur sur la même durée et en même temps que les monomères . Comme déjà indiqué ci-dessus, ces amorceurs sont ceux utilisés de façon classique en polymérisation radicalaire en milieu organique à 50-85°C pour 10 heures de demi-vie ; l' azobisisόbutyronitrilè est particulièrement préféré, mais on peut également utiliser' des amorceurs peroxydiques, comme le peroxyde de lauryle ou le tert . -butyl peroxy 2-éthylhexanoate.It is also possible to introduce at this stage at least one mercaptan in an amount which can range up to 2 mol% relative to the total monomeric composition. Mercaptans are conventionally used as agents for limiting the length of chains; alkyl thiols are preferred. According to a particular embodiment of this first step, the mixture of monomers in solution in part of the solvent is introduced at the reaction temperature (40 ° C - 140 ° C, preferably between 50 ° C - 100 ° C) over a period varying from 1 to 10 hours, preferably from 2 to 8 hours, in a reactor containing part of the solvent at the bottom of the tank; the initiator is also introduced diluted in part of the solvent in the reactor over the same period and at the same time as the monomers. As already indicated above, these initiators are those conventionally used in radical polymerization in an organic medium at 50-85 ° C for 10 hours of half-life; the azobisisόbutyronitrilè is preferred, but you can also use 'of peroxide initiators such as lauryl peroxide or tert. -butyl peroxy 2-ethylhexanoate.
D'autres procédés de synthèse du copolymère par polymérisation radicalaire, bien connus de l'homme du métier, peuvent également être utilisés ; par exemple on peut mentionner le procédé suivant lequel ' tous les monomères, l' amorceur et le solvant sont introduits dans le réacteur à température ambiante et l'on augmente graduellement la température jusqu'à la température de polymérisation. Les résines de polymères modifiées titane synthétisées ont un extrait sec généralement compris entre 30 et 70 %, de préférence entre 35 et 60 % . Leur viscosité est généralement comprise entre 100 et 50 000 mPa.s, de préférence entre 200 et 5000 mPa.s pour pouvoir être facilement formulées en peinture.Other methods of synthesis of the copolymer by radical polymerization, well known to those skilled in the art, can also be used; for example there may be mentioned the method in which "all the monomers, the initiator and the solvent are introduced into the reactor at room temperature and is gradually increased the temperature to the polymerization temperature. The synthesized modified titanium polymer resins have a solids content generally between 30 and 70%, preferably between 35 and 60%. Their viscosity is generally between 100 and 50,000 mPa.s, preferably between 200 and 5,000 mPa.s to be able to be easily formulated in paint.
La présente invention porte également sur une composition de peinture marine antisalissure, caractérisée par le fait qu'elle comprend, comme liant, la composition de résine telle que définie ci-dessus ou préparée par le procédé tel que défini ci-dessus.The present invention also relates to an anti-fouling marine paint composition, characterized in that it comprises, as a binder, the resin composition as defined above or prepared by the process as defined above.
Le liant est généralement présent dans la composition de peinture à raison de. 10 à 60 % en poids. Par ailleurs, la composition de peinture peut également comprendre les autres ingrédients usuels tels que :The binder is generally present in the paint composition at a rate of . 10 to 60% by weight. Furthermore, the paint composition can also include the other usual ingredients such as:
-, les adjuvants, comme la lécithine de soja, l'huile de ricin hydrogénée modifiée, les stabilisants de viscosité (tels que le Viocostab® CNF 896 fabriqué.par la Société ELF AQUITAINE) ;- adjuvants, such as soy lecithin, modified hydrogenated castor oil, viscosity stabilizers (such as Viocostab ® CNF 896 manufactured by the company ELF AQUITAINE);
- les pigments et charges, comme l'oxyde de zinc non aciculaire, l'oxyde cuivreux et l'oxyde de. ' titane rutile ; et- pigments and fillers, such as non-acicular zinc oxide, cuprous oxide and. ' rutile titanium; and
- les solvants et diluants, tels que le solvant naphta, le toluène et le xylène.- solvents and diluents, such as the solvent naphtha, toluene and xylene.
Les Exemples suivants illustrent la présente invention sans toutefois en limiter la portée. Le mélange de solvants utilisé dans ces exemples était un mélange xylène/Solvesso 150 (rapport 75/25 en poids) ("Solvesso® The following Examples illustrate the present invention without, however, limiting its scope. The mixture of solvents used in these examples was a xylene / Solvesso 150 mixture (ratio 75/25 by weight) ("Solvesso ®
150" est une marque de fabrique de la Société "SHELL" sous laquelle sont commercialisées des coupes d'hydrocarbures aromatiques. Les viscosités des résines indiquées .dans les tableaux des exemples sont mesurées au Brookfield à 23°C.150 "is a trademark of the company" SHELL "under which aromatic hydrocarbon cuts are marketed. The viscosities of the resins indicated. In the tables of the examples are measured at Brookfield at 23 ° C.
La première valeur indique la viscosité de la résine en fin d'opération de synthèse, et la deuxième valeur, la viscositéThe first value indicates the viscosity of the resin at the end of the synthesis operation, and the second value, the viscosity
Brookfield après stabilisation de l'évolution de la viscosité après quelques jours.Brookfield after stabilization of the change in viscosity after a few days.
Les abréviations utilisées dans ces exemples sont :The abbreviations used in these examples are:
MAM : méthacrylate de méthyle ABu : acrylate de butyle MABu : méthacrylate de butyle MAN : anhydride maléique AIBN : azobisisobutyronitrileMAM: methyl methacrylate ABu: butyl acrylate MABu: butyl methacrylate MAN: maleic anhydride AIBN: azobisisobutyronitrile
EXEMPLE 1 : PRÉPARATION D'UN COPOLYMÈRE MAM/ABu/MANEXAMPLE 1: PREPARATION OF A MAM / ABu / MAN COPOLYMER
Dans un réacteur de 3 litres, muni d'un réfrigérant, d~'ùn système
Figure imgf000011_0001
et "d'une sonde de température, et maintenu sous, atmosphère d'azote, on introduit 400 g du mélange de solvants que l'on porte à 80°C.
In a 3 liter reactor equipped with a condenser, ~ a system
Figure imgf000011_0001
and " of a temperature, and maintained under a nitrogen atmosphere, 400 g of the solvent mixture are introduced, which is brought to 80 ° C.
Le mélange réactionnel constitué de : 5 - 490 g de MAM ; 160 g de MAN ; 209 g d'ABu ;The reaction mixture consisting of: 5 - 490 g of MMA; 160 g MAN; 209 g ABu;
- ' 11 g d'AIBN ; .- '11 g of AIBN; .
- 6,5 g de dodécanethiol ; et 10 - 300 g du mélange de solvants, est introduit dans le réacteur sous agitation à 80 °C sur une durée de 6 heures .- 6.5 g of dodecanethiol; and 10 - 300 g of the mixture of solvents is introduced into the reactor with stirring at 80 ° C over a period of 6 hours.
Une fois terminée l'introduction du mélange réactionnel dans le réacteur, on procède à une étape deOnce the introduction of the reaction mixture into the reactor is complete, a step of
15 cuisson en introduisant 2,7 g d'AIBN dissous dans 160 g de xylène, en 5 minutes à 80°C. Le contenu du réacteur est alors maintenu 2 heures sous agitation à 80 °C.15 cooking by introducing 2.7 g of AIBN dissolved in 160 g of xylene, in 5 minutes at 80 ° C. The contents of the reactor are then kept stirring for 2 hours at 80 ° C.
La solution polymérique obtenue est refroidie pour . être caractérisée et stockée. 20. Ses caractéristiques sont rapportées dans leThe polymer solution obtained is cooled to. be characterized and stored. 20. Its characteristics are reported in the
Tableau 1 suivant.Table 1 below.
EXEMPLES "2 à 4' :EXAMPLES "2 to 4 ':
On procède de manière équivalente à l'Exemple 1, en adaptant les quantités des monomères, de l'amorceur et de 25 l'agent de transfert de chaîne (mercaptan) comme indiqué dans le Tableau 1.The procedure is equivalent to Example 1, adapting the amounts of the monomers, the initiator and the chain transfer agent (mercaptan) as indicated in Table 1.
Les caractéristiques des polymères obtenus sont également rapportées dans le Tableau 1. Tableau 1The characteristics of the polymers obtained are also reported in Table 1. Table 1
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EXEMPLE 7 : FONCTIONNALISATION DU COPOLYMERE PAR UN TITANATE ' ' EXAMPLE 7: FUNCTIONALIZATION OF THE COPOLYMER WITH A TITANATE ''
Dans un réacteur muni d'un système d'agitation et d'un réfrigérant, on introduit : - 102 g de. la solution polymerique obtenue à l'Exemple 2 ; et - 40 g du mélange de solvants.The following are introduced into a reactor fitted with a stirring system and a condenser: - 102 g of. the polymer solution obtained in Example 2; and - 40 g of the mixture of solvents.
On ajoute alors dans le réacteur,- à l'aide d'une ampoule à brome, 60 g de Ti (OEt2Hex) 4 sur une heure, à 25°C. Le contenu du réacteur est maintenu 4 heures sous agitation à 25°C pour conduire à la résine polymerique fonctionnalisée titanate.Then added to the reactor, - using a dropping funnel, 60 g of Ti (OEt2Hex) 4 over one hour, at 25 ° C. The contents of the reactor are kept stirring for 4 hours at 25 ° C. to yield the functionalized titanate polymeric resin.
Les caractéristiques de la résine polymerique fonctionnalisée titanate sont rapportées dans le Tableau 2.The characteristics of the functionalized titanate polymeric resin are reported in Table 2.
EXEMPLES 8 à 11:EXAMPLES 8 to 11:
On procède comme à l'Exemple 7 en utilisant la solution polymerique obtenue à l'Exemple 1 et en adaptant la nature du titanate, son rapport molaire au MAN et la température de modification comme indiqué dans le Tableau 2.The procedure is as in Example 7, using the polymer solution obtained in Example 1 and adapting the nature of the titanate, its molar ratio to MAN and the modification temperature as indicated in Table 2.
Les caractéristiques des résines polymériques fonctionnalisées titanate obtenues sont rapportées dans le Tableau 2. The characteristics of the functionalized titanate polymer resins obtained are reported in Table 2.
Tableau 2Table 2
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EXEMPLE 12 :EXAMPLE 12:
Dans un réacteur muni d' un système d' agitation et d'un réfrigérant, on introduit :In a reactor fitted with a stirring system and a condenser, the following are introduced:
- 152 g de la solution polymerique obtenue à l'Exemple 1 ; et- 152 g of the polymer solution obtained in Example 1; and
- 70 g du mélange de solvants.- 70 g of the solvent mixture.
Le contenu du réacteur est porté à 50°C.The contents of the reactor are brought to 50 ° C.
On introduit dans la solution du prépolymère, 90 g de Ti(OEt2 Hex) 4 à l'aide d'une ampoule à brome sur lh 30, à 50°C.90 g of Ti (OEt2 Hex) 4 are introduced into the solution of the prepolymer using a dropping funnel over 1 hour 30 minutes, at 50 ° C.
Le contenu du réacteur est maintenu 2 heures sous agitation. On introduit alors 20 g d' éthyl-2hexanol.The contents of the reactor are kept stirring for 2 hours. 20 g of ethyl-2hexanol are then introduced.
Le milieu réactionnel est ainsi maintenu pendant 2 heures à 50°C pour conduire à la résine polymerique fonctionnalisée titanate.The reaction medium is thus maintained for 2 hours at 50 ° C to yield the functionalized titanate polymeric resin.
Les caractéristiques de la résine polymerique fonctionnalisée titanate sont rapportées dans le Tableau 3.The characteristics of the functionalized titanate polymeric resin are reported in Table 3.
EXEMPLES 13 et 14 :EXAMPLES 13 and 14:
On procède comme à l'Exemple 12 en utilisant la solution polymerique obtenue à l'Exemple 3 et en adaptant le rapport molaire Ti (0Et2Hex) 4/MAN, la nature de l'additif et le rapport molaire . additif/MAN comme indiqué dans leThe procedure is as in Example 12, using the polymer solution obtained in Example 3 and adapting the molar ratio Ti (0Et2Hex) 4 / MAN, the nature of the additive and the molar ratio. additive / MAN as indicated in the
Tableau 3.Table 3.
Les caractéristiques des résines polymériques fonctionnalisées titanate obtenues sont rapportées dans le Tableau 3. Tableau 3The characteristics of the titanate functionalized polymeric resins obtained are reported in Table 3. Table 3
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EXEMPLE 15 :EXAMPLE 15:
Dans un réacteur muni d'un système d'agitation et d'un réfrigérant, on introduit 169 g de la solution polymerique obtenue à l'Exemple 2. Le- contenu du réacteur est porté à 50 °C. On introduit dans la solution du polymère de l'Exemple 2, 111 g de Ti (OEt2Hex) à l'aide d'une ampoule à brome sur une heure à 50 °C.169 g of the polymeric solution obtained in Example 2 are introduced into a reactor fitted with a stirring system and a condenser. The contents of the reactor are brought to 50 ° C. 111 g of Ti (OEt2Hex) are introduced into the solution of the polymer of Example 2 using a dropping funnel over one hour at 50 ° C.
Le contenu du réacteur est maintenu 2 heures sous agitation". On introduit alors 24,2 g d'acide décanoïque dissous dans 24,3 g du mélange de solvants.The contents of the reactor are kept stirring for 2 hours " . 24.2 g of decanoic acid dissolved in 24.3 g of the solvent mixture are then introduced.
Le milieu réactionnel est ainsi maintenu sous agitation pendant 2 heures à 50 °C pour conduire à la résine polymerique fonctionnalisée titanate. Les caractéristiques de l'a' résine polymerique fonctionnalisée titanate sont rapportées dans le Tableau 4. EXEMPLES 16 à 21The reaction medium is thus kept under stirring for 2 hours at 50 ° C to yield the functionalized titanate polymeric resin. The characteristics of a 'functionalized polymeric titanate resin are reported in Table 4. EXAMPLES 16 to 21
On procède comme à l'Exemple 15 en utilisant l'une des solutions polymériques obtenues à l'Exemple 2 ou 3 ou 4 (comme indiqué dans le Tableau 4) et en adaptant la nature du titanate, le rapport molaire titanate/MAN, la nature de l'additif et le rapport molaire additif/MAN comme indiqué dans le Tableau 4.The procedure is as in Example 15, using one of the polymer solutions obtained in Example 2 or 3 or 4 (as indicated in Table 4) and adapting the nature of the titanate, the molar ratio titanate / MAN, the nature of the additive and the additive / MAN molar ratio as indicated in Table 4.
Les caractéristiques des résines polymériques fonctionnalisées titanate obtenues sont rapportées dans le Tableau 4.The characteristics of the titanate functionalized polymeric resins obtained are reported in Table 4.
Tableau 4Table 4
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EXEMPLE 22 :
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EXAMPLE 22:
Dans un réacteur muni d' un système d' agitation et d'un réfrigérant, on introduit : - 130,3 g de la solution polymerique obtenue à l'Exemple 4 ; etThe following are introduced into a reactor fitted with a stirring system and a condenser: - 130.3 g of the polymer solution obtained in Example 4; and
T- 50 g du mélange de solvants.T- 50 g of the mixture of solvents.
Le contenu du réacteur est porté à 80°C. On introduit dans la solution de prépolymère un mélange : - 81 g de Ti (0Et2Hex) 4 ; et 13 g de Ti(OiPr) à l'aide d'une ampoule à brome sur 1 heure à 80 °C.The contents of the reactor are brought to 80 ° C. A mixture is introduced into the prepolymer solution: - 81 g of Ti (0Et2Hex) 4 ; and 13 g of Ti (OiPr) using a dropping funnel over 1 hour at 80 ° C.
Le contenu du réacteur est maintenu 2 heures sous agitation. On introduit alors 30 g d'acide décanoïque dissous dans 15 g du mélange de solvants.The contents of the reactor are kept stirring for 2 hours. 30 g of decanoic acid dissolved in 15 g of the mixture of solvents are then introduced.
Le milieu réactionnel est maintenu sous agitation pendant 1 heure à 80 °C pour conduire à la résine polymerique fonctionnalisée titane.The reaction medium is kept stirring for 1 hour at 80 ° C to yield the functionalized titanium polymer resin.
Les caractéristiques de la résine polymerique fonctionnalisée titanate sont rapportées dans le Tableau 5.The characteristics of the functionalized titanate polymeric resin are reported in Table 5.
EXEMPLE 23 et 24EXAMPLE 23 and 24
On procède comme à l'Exemple 22 en utilisant la solution polymerique obtenue aux Exemples respectivement 5 et 6 et en adaptant la nature du titanate, le rapport molaire titanate/MAN, la nature de l'additif et le rapport molaire additif/MAN comme indiqué dans le Tableau 5.The procedure is as in Example 22, using the polymer solution obtained in Examples 5 and 6 respectively and adapting the nature of the titanate, the molar ratio titanate / MAN, the nature of the additive and the molar ratio additive / MAN as indicated. in Table 5.
Les caractéristiques de la résine polymerique fonctionnalisée titanate obtenues sont rapportées dans le Tableau 5. Tableau 5The characteristics of the functionalized titanate polymer resin obtained are reported in Table 5. Table 5
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Figure imgf000020_0001

Claims

REVENDICATIONS
1 - Composition de résine (méth) acrylique en milieu solvant organique, caractérisée par le fait qu' elle comprend au moins un copolymère (méth) acrylique hydrosoluble comportant :1 - Composition of (meth) acrylic resin in an organic solvent medium, characterized in that it comprises at least one water-soluble (meth) acrylic copolymer comprising:
- au moins un motif provenant d'au moins un (co)monomère (méth) acrylique ; et- at least one unit originating from at least one (meth) acrylic (co) monomer; and
— au moins un motif provenant d'au moins l'un parmi un monomère anhydride et un monomère diacide vicinal, la fonctionnalité anhydride .et/ou diacide vicinal ayant été modifiée par au moins un titanate.At least one unit originating from at least one of an anhydride monomer and a vicinal diacid monomer, the anhydride and / or vicinal diacid functionality having been modified by at least one titanate.
2 - Composition de résine selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le ou les comonomères (méth) acryliques sont choisis parmi les (méth) acrylates d'hydrocarbyle.2 - Resin composition according to claim 1, characterized in that the (meth) acrylic comonomer (s) are chosen from (meth) acrylates of hydrocarbyl.
3 - Composition de résine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les (méth) acrylates d'hydrocarbyle sont choisis parmi le méthacrylate de méthyle, le méthacrylate d'éthyle, le méthacrylate de n-butyle, le méthacrylate de tertiobutyle, le méthacrylate d' éthyl-2 hexyle, l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, l'acrylate de butyle et l'acrylate de 2-éthyl-hexyle .3 - Resin composition according to claim 2, characterized in that the hydrocarbyl (meth) acrylates are chosen from methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, 2-ethyl hexyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate and 2-ethyl hexyl acrylate.
4 - Composition de résine selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait- que le ou les monomères anhydrides sont choisis parmi l'anhydride maléique, l'anhydride itaconique, l'anhydride citraconique et l'anhydride diméthylmaléique, et le ou les monomères acides vicinaux sont choisis parmi l'acide maléique, l'acide itaconique, l'acide fumarique, l'acide citraconique et l'acide diméthylmaléique.4 - Resin composition according to one of claims 1 to 3, characterized in that the anhydride monomer (s) are chosen from maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and dimethylmaleic anhydride, and the vicinal acid monomer (s) are chosen from maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic acid and dimethylmaleic acid.
5 - Composition de résine selon la revendication 4, caractérisée par une fonctionnalité anhydride et/ou diacide vicinal issue de l'anhydride maléique ou d'un mélange d'anhydride maléique et d'acide maléique. 6 - Composition de résine selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le ou les titanates ont été choisis parmi les tétraalcoxytitanes de formule (I) :5 - Resin composition according to claim 4, characterized by an anhydride and / or vicinal diacid functionality derived from maleic anhydride or from a mixture of maleic anhydride and maleic acid. 6 - Resin composition according to one of claims 1 to 5, characterized in that the titanate (s) have been chosen from the tetraalkoxytitanes of formula (I):
TKOR1) (OR2) (OR3) (OR4) (DTKOR 1 ) (OR 2 ) (OR 3 ) (OR 4 ) (D
dans laquelle R1, R2, R3 et R4, identiques ou différents, représentent chacun un radical hydrocarboné, linéaire ou ramifié ou cyclique, saturé ou insaturé, pouvant être fonctionnalisé par éther, acide, àmine ou CH2CF3. 7 - Composition de résine selon la revendication 6, caractérisée par le fait que R1 à R4 sont choisis parmi les radicaux alkyle linéaires ou ramifiés - CnH2n+l' avec 1 ≤ n ≤ 22, en particulier 2 < n ≤ 12, les radicaux cycloalkyle et les radicaux aromatiques . 8 - Composition de résine selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les titanates ont été choisis parmi :in which R 1 , R 2 , R 3 and R 4 , identical or different, each represent a hydrocarbon radical, linear or branched or cyclic, saturated or unsaturated, which can be functionalized with ether, acid, amine or CH2CF3. 7 - Resin composition according to claim 6, characterized in that R 1 to R 4 are chosen from linear or branched alkyl radicals - C n H 2n + l ' with 1 ≤ n ≤ 22, in particular 2 <n ≤ 12, cycloalkyl radicals and aromatic radicals. 8 - Resin composition according to claim 7, characterized in that the titanates have been chosen from:
• Ti(OBu)4 (Bu = n-butyle) ;• Ti (OBu) 4 (Bu = n-butyl);
• Ti (OEt2Hex) 4 (Et2Hex = 2-éthylhexyle) ; Ti(OEt): 3(OC12H25) (Et = éthylej ; et leurs mélanges.• Ti (OEt2Hex) 4 (Et2Hex = 2-ethylhexyl); Ti (OEt) : 3 (OC 12 H25) (Et = ethylj; and their mixtures.
9 - Composition de . résine selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par un rapport molaire titanate/anhydride et/ou diacide vicinal de 0,2-3/1, notamment de 0,3-1,5/1.9 - Composition of. resin according to one of claims 1 to 8, characterized by a titanate / anhydride and / or vicinal diacid molar ratio of 0.2-3 / 1, in particular 0.3-1.5 / 1.
10 - Composition de résine selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre au moins un motif provenant d' au moins un (méth) acrylate contenant une fonction éther et/ou d' au moins un co'monomère vinylaromatique.10 - Resin composition according to one of claims 1 to 9, characterized in that it further comprises at least one unit originating from at least one (meth) acrylate containing an ether function and / or from at least a co 'vinylaromatic monomer.
11 - Composition de résine selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le ou les11 - Resin composition according to claim 10, characterized in that the one or more
(méth) acrylates contenant une fonction éther sont choisis parmi : - le (méth) acrylate d'éthoxyéthylè" • le butyldiglycol (méth) acrylate ;(meth) acrylates containing an ether function are chosen from: - ethoxyethyl (meth) acrylate " • butyldiglycol (meth) acrylate;
• le (méth) acrylate de méthoxyéthyle ; et• methoxyethyl (meth) acrylate; and
• le (méth) acrylate de. polyéthylène glycol oxy méthyle ; et le ou les monomères vinylaromatiques sont choisis parmi• (meth) acrylate. polyethylene glycol oxy methyl; and the vinyl aromatic monomer (s) are chosen from
5 le styrène et le méthyl styrène.5 styrene and methyl styrene.
12 - Composition de résine selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé par le fait qu'elle a été obtenue à partir de :12 - Resin composition according to one of claims 2 to 11, characterized in that it was obtained from:
35 à 95 parties en moles du ou des (méth) acrylates 10 d'hydrocarbyle ;35 to 95 mole parts of the hydrocarbyl (meth) acrylate (s);
• 5 à 60 parties en moles du ou des monomères anhydrides et/ou acides vicinaux ;• 5 to 60 parts by moles of the anhydride and / or vicinal acid monomer (s);
• 0 à 60 parties en moles du ou des (méth) acrylates contenant une fonction éther ; et• 0 to 60 parts by moles of the (meth) acrylates containing an ether function; and
15 0 à 60 parties en moles du ou des monomères vinylaromatiques, pour un total de 100 parties en moles.0 to 60 parts by moles of the vinyl aromatic monomer (s), for a total of 100 parts by moles.
13 - Composition de: résine selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le ou les13 - Composition of : resin according to claim 12, characterized in that the one or more
20 monomères anhydrides et/ou acides vicinaux représentent 20 à 40 parties en moles pour 100 parties en moles de la composition monomériqué totale.20 anhydride and / or vicinal acid monomers represent 20 to 40 parts by moles per 100 parts by moles of the total monomeric composition.
14 •=- Composition . de résine selon la revendication 13, - caractérisé par le fait que le milieu14 • = - Composition. resin according to claim 13, - characterized in that the medium
25 solvant est choisi .parmi les solvants aromatiques, les cétones, les esters et leurs mélanges.The solvent is chosen from aromatic solvents, ketones, esters and mixtures thereof.
15 - Composition de résine selon la revendication 15, caractérisée par le fait que le milieu solvant est choisi parmi le xylène, le toluène, les15 - Resin composition according to claim 15, characterized in that the solvent medium is chosen from xylene, toluene,
30. hydrocarbures aromatiques, les coupes d'hydrocarbures aromatiques et leurs mélanges ; la méthyl éthyl cétone, la méthyl isobutyl cétone et la cyclohexanone. ; l'acétate d'éthyle, l'acétate de butyle ; et leurs mélanges.30. aromatic hydrocarbons, cuts of aromatic hydrocarbons and mixtures thereof; methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone. ; ethyl acetate, butyl acetate; and their mixtures.
16 - Procédé de préparation d'une composition de 35 résine (méth) acrylique telle que définie à l'une des revendications 1 à 15, . caractérisé par le fait que l'on conduit la modification chimique par au moins un titanate de la fonctionnalité anhydride et/ou diacide vicinal α' un copolymère obtenu à partir d'au moins un (co)monomère (méth) acrylique et d'au moins un monomère anhydride et/ou diacide vicinal.16 - Process for the preparation of a (meth) acrylic resin composition as defined in one of claims 1 to 15,. characterized in that the chemical modification is carried out by at least one titanate of the vicinal anhydride and / or diacid functionality α 'a copolymer obtained from at least one (meth) acrylic (co) monomer and from at least one vicinal anhydride and / or diacid monomer.
17 - Procédé selon la revendication 16, caractérisé par le fait qu' on introduit le ou les titanates sous agitation soit en batch soit graduellement pendant un laps de temps allant de 5 minutes à 3 heures, sur une solution organique dudit copolymère, mise à une température de 5 à 120 °C, puis en maintenant le milieu réactionnel pendant un laps de temps allant d' 1 minute à 6 heures.17 - Process according to claim 16, characterized in that the titanate (s) are introduced with stirring either in batch or gradually over a period of time ranging from 5 minutes to 3 hours, on an organic solution of said copolymer, brought to a temperature from 5 to 120 ° C, then maintaining the reaction medium for a period of time ranging from 1 minute to 6 hours.
18 - Procédé selon l'une des revendications 16 et18 - Method according to one of claims 16 and
17, caractérisé par le fait qu'on introduit le ou les titanates dans un rapport molaire titanate/anhydride ou diacide de 0,2-3/1, notamment de 0,3-1,5/1. 19 - Procédé' selon l'une des revendications 16. à17, characterized in that the titanate (s) are introduced into a titanate / anhydride or diacid molar ratio of 0.2-3 / 1, in particular 0.3-1.5 / 1. 19 - Method ' according to one of claims 16. to
18, caractérisé par le fait qu'on introduit au moins un coadditif choisi parmi les alcools hydrocarbonés et les acides organiques hydrocarbonés . dans un rapport molaire coadditif/titanate pouvant aller jusqu'à 5. 20 - Procédé selon l'une des revendications 17 à18, characterized in that at least one coadditive chosen from hydrocarbon alcohols and organic hydrocarbon acids is introduced. in a coadditive / titanate molar ratio of up to 5. 20 - Method according to one of claims 17 to
19, caractérisé par le fait' que la solution organique du copolymère est constituée par le milieu réactionnel de copolymérisation en milieu solvant, par- voie radicalaire, du ou des (co)monomères (méth) acrylique (s) et du ° ou des monomères anhydride et/ou diacide vicinal.19, characterized by the fact 'that the organic solution of the copolymer consists of the reaction medium solvent medium copolymerization par- radical, or of the (co) monomers (meth) acrylic acid (s) and the monomer ° vicinal anhydride and / or diacid.
21 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé par le fait que le milieu réactionnel de la copolymérisation comprend, pour 100 parties en poids,21 - Process according to claim 20, characterized in that the reaction medium of the copolymerization comprises, per 100 parts by weight,
- 30- à 80 parties en poids de composition monomériqué totale ;- 30- to 80 parts by weight of total monomer composition;
- 70 à 20 parties en poids de milieu solvant.- 70 to 20 parts by weight of solvent medium.
22 - Procédé selon l'une des revendications 20 et 21, caractérisé par le fait qu'à l'étape préalable de polymérisation, on introduit au moins un amorceur choisi parmi les amorceurs azoîques ou peroxydiques ou hydroperoxydiques à raison de 0,2 à 5 % en moles par rapport à la composition monomériqué totale. 23 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 22, caractérisé par le fait qu'à l'étape préalable de polymérisation, on introduit au moins un mercaptan dans une quantité pouvant aller jusqu'à 2 % en moles par rapport à la composition monomériqué totale.22 - Method according to one of claims 20 and 21, characterized in that at the prior polymerization step, introducing at least one initiator selected from azo initiators or peroxide or hydroperoxide at 0.2 to 5 % in moles relative to the total monomeric composition. 23 - Method according to one of claims 20 to 22, characterized in that at the prior polymerization step, at least one mercaptan is introduced in an amount up to 2 mol% relative to the composition total monomeric.
24 - Composition de peinture marine antisalissure, caractérisée par le fait qu'elle comprend, comme liant/ la composition de résine telle que définie à l'une des revendications 1 à 15 ou préparée par le procédé tel que défini à l'une des revendications 16 à 23.24 - Composition of anti-fouling marine paint, characterized in that it comprises, as binder / the resin composition as defined in one of claims 1 to 15 or prepared by the process as defined in one of claims 16 to 23.
25 - Composition de peinture selon la revendication 24, caractérisée par le fait que le liant est présent dans la composition de peinture à raison de 10 à 60 % en poids. 26 - Composition de peinture selon l'une des revendications 24 et 25, caractérisée par le fait qu'elle comprend les autres ingrédients usuels tels que :25 - paint composition according to claim 24, characterized in that the binder is present in the paint composition in an amount of 10 to 60% by weight. 26 - Paint composition according to one of claims 24 and 25, characterized in that it comprises the other usual ingredients such as:
- les adjuvants, comme la lécithine de soja, l'huile de ricin hydrogénée modifiée, les stabilisants de viscosité ;- adjuvants, such as soy lecithin, modified hydrogenated castor oil, viscosity stabilizers;
- les pigments et charges, comme l'oxyde de zinc non aciculaire, l'oxyde cuivreux et l'oxyde de titane rutile ; et- pigments and fillers, such as nonacicular zinc oxide, cuprous oxide and rutile titanium oxide; and
- les solvants et diluants, tels que le solvant naphta, le toluène et le xylène. - solvents and diluents, such as the solvent naphtha, toluene and xylene.
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