BE500341A

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Publication number: BE500341A
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Description

SUBSTANCES THIXOTROPIQUES.

La présente invention est relative à des perfectionnements, chan- gements et additions à celle faisant 19 objet du brevet principal et concerne les substances thixotropiques et, plus particulièrement, celles de revêtement et de remplissage, polymérisables, comprenant un liquide polymérisable et un élément d'adjonation '
Rappelons, en bref, que le brevet principal utilise la découver- te du fait qu'en combinant avec les vernis '?sans solvants" des quantités con- venables de certains éléments d'adjonction bien choisie, on obtient des subs- tances qui sont fluides aussi longtemps quelles sont maintenues en agitation,

mais qui se solidifient rapidement dès que l'agitation cesser ces substances ne coulant* ni à la température ambiante ni à des températures plus élevées allant jusque 150 C à moins qu'ellesne soient agitées mécaniquement avant qu'elles ne se soient durcies par polymérisation.

En plus de tous les éléments mentrionnés dans le brevet princi- pal comme pouvant être utilisés comme vernis 'sans solvants". la Société de- manderesse a trouvé qu'il était également possible d'utiliser des esters de l'acide acrylique et de 1-'acide métacrylique. De tels esters sont, par exemple, les métacrylates méthyl éthyol. propyl isopropyl, ébutyl, isobutyl et allyl, et les acrylates méthyl é±hyl propyl, isopropyl, butyl, isobutyl et allylo
Les monomères de vinyle peuvent également être utilisés à cette fin, y compris le vinyl benzène, le vinyl acétate et leurs combinaisons.:

Un autre vernis "sans solvants pouvant être utilisé est le demi- ester décarboxylé de glycéryl triricinoléate avec un acide polycarboxylique ss, non saturé.

Dans le brevet principal différents éléments d'adjonction ont été mentionnés comme pouvant être utilisés pour rendre thixotropiques certains

variais "sans solvants" du type alkyl et ester acrylique. La Société demande- resse a trouvé que les vernis "sans solvants" mentionnés plus haut, peuvent être rendus thixotropiques en ajoutant de plus faibles quantités d9éléments dadjonction que dans le brevet principal. Elle a également trouvé que certains éléments d'adjonction non mentionnés et qui ne convenaient pas pour être com- binés avec les vernis sans solvants cités dans le brevet.principale pouvaient être utilisés en suivant les instructions de la présente invention.

Elle a aus- si trouvé que certains autres vernis "sans solvants" décrits ci-dessous., mais non mentionnés dans le brevet principale peuvent être rendus thixotropiques au moyen- des instructions données dans la présente invention.
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Les éléments d9adjonction "effectifs" pouvant donner naissance à la thixotropie des vernis "sans solvants" considérés dans la présente inven- tion sont l'argile catalpo., le kaolin ou terre à porcelaine, la terre d'in-
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fusoires9 le silex? le dioxyde de titane, la silice, la baryte, le mica et le tripoli, tous ces ingrédients étant utilisés à l'état de terre ou de poudre.

La Société demanderesse a trouvé que les compositions constituées de vernis "sans solvants et d'éléments d'adjonction pouvaient être facilement rendues thixotropiques par addition de petites quantités d'autres agents pro- ducteurs de thixotropie, capables d'humidifier à la fois les composants rési-
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neux et d9adjonctiona En général, la concentration de ces éléments d'adjonc- tion varie entre 10 et 80 % de la composition totale.

Les agents actifs de sur- face;, polyéthers non-ioniques, conviennent comme éléments d'adjonction* De tels. agents sont, par exemple, les composés polaires:.fortement actifs contenant des
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groupes éthers polymériques connus commercialement sous le nom d?1NIR± 224 d'Intral 229 et d'lntral 38l et fabriqués par Synthétic Chemical Incj1j1 les- quels sont désignés dans la suite sous le nom de Composé A Les alcools poly-
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ether alkyl aryl.9 connus commercialement sous le nom de Triton E et fabriqués par RUhm & Haas., sont également utilisableso Ces alcools alkyl polyethers sont désignés dans la suite sous le nom de Composé B.

Une autre classe de composés utilisables pour donner naissance aux propriétés thixotropiques dans les com- positions constituées de vernis "sans solvants et d'éléments d'adjonction, qui sans cela ne seraient pas thixotropiques, sont les produits de condensa- tion de l'oxyde d'éthylène polymérisé, répondant à la formule générale
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où R1 est une chaîne aliphatique hydrophile et Rp une courte chaîne d9hydro- carbure qui est habituellement C2Hl. Ces composes, fabriqués par la General Dyestuff Corporation, sont connus ùoramercialement sous le nom dIgepal CA, Igépal CE et Igepal CTA. Ces composés sont désignés dans la suite sous le nom de Composé C.

Certains alcools polyhydriques tels que : l'éthylène glycol le diéthylène glycol, la glycérine et leurs dérivés tels que le mono-date de sor- bite9 peuvent également être utilisés comme agents de thixotropie avec certains vernis "sans solvants??, mentionnés dans la présente invention. Certains des
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alcools polyhydriques ci-dessus, ont besoin d9e légère addition d9eau pour pouvoir communiquer de bonnes propriétés thixotropiques aux compositions ver- nis-éléments d9adionction.

La Société demanderesse croit que., dans les cas où il n'est pas nécessaire d'ajouter de 1?eau, le besoin d9humidité est satisfait par la faible quantité normalement présente dans les vernis 'sans solvants??
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tels que fabriqués, par absorption sur Isolément d-adjonction tel que reçu ou à cause de la nature hydroscopique ou hydrophile de 1?agent thixotropique.

De même que dans le brevet principal, la Société demanderesse trouve qu'il est préférable d'incorporer un catalyseur de polymérisation pour accélérer la polymérisation des substances de revêtement et de remplissageo Des substances analogues à celles mentionnées dans le brevet principale et en quantités similaires, sont utilisées dans la présente invention.

De manière à faire mieux comprendre la façon dont la présente in- vention peut être mise en pratiqueles exemples suivants sont donnés à titre d'illustration mais il est entendu qu'ils ne limitent en rien sa portée. Dans
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les exemples donnés, toutes les parties sont indiquées en poids.

- EXEMPLE 1 -
Parties
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Triglycéryl (cyclohexyl maléate) 0 co 0040 30 ,o Diallyl phtalate oeoeoo 30e0 Butyl perbenzoate tertiaire coccoo oye6 Argile catalpo 0 0 0 o a 4000 Compose A 060000 les
Les ingrédients ci-dessus mélangés convenablement donnèrent une substance présentant des propriétés thixotropiques prononcées.

Sur une tige de verre plongée dans la substance, puis retirée et suspendue à l'air, au- cun écoulement ne se produisit, ni après une heure à la température ambiante ni après deux heures de cuisson à 125 C
L'exemple 1 fut répété, excepté que le composé A ne fut pas ajou- téo La substance obtenue ne présentait pas de propriétés thixotropiques et pres- que toute la substance s'était écoulée de la tige de verre qu'elle induisait, après une heure à la température ambianteo Cette expérience montre que le Com- posé A. substance polaire fortement active contenant des groupes éthers poly- mères, donne des propriétés thixotropiques à une substance qui ne serait pas thixotropique sans cette addition.

- EXEMPLE 2 -
Parties
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Triglycéryl (cyclohexyl maléate) o oooo 2000 Diallyl phtalate ooeoo 2000 Chlorure copolymère d'acétate de vinyle o 2000 2 icrésyl phosphate e ae e 9.0 Butyl perbenzoate tertiaire occoo 0.4 Argile catalpo 00600 ll. e0 Composé A aoaoe 2 Z
La substance résultant du mélange des ingrédients ci-dessus, était fortement thixotropique. Une tige en verre fut plongée dans cette sub- stance et traitée par une cuisson en'trois étapes de quarante minutes chacune
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successivement à 800C., 100 C. et 125 C. Aucun écoulement ne se produisit du- rant la cuisson.

- EXEMPLE 3-
Parties
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Maléate décarboxylé dhuile de ricin e e e e l4o0 Monomère du butyl métacrylate 0.00. 26.0 Butyl perbenzoate tertiaire oeooo oxo2 Argile de silex o eo*o 80.0 Composé A o oooo 1.2
Lorsque tous les ingrédients ci-dessus, sauf le composé A fu- rent mélangés complètement, ils donnèrent naissance à une substance lisse ne présentant pas de propriétés thixotropiqueso Cependant;, lorsque le compo- sé A fut ajouté.. la substance résultante présenta des propriétés thixotropi- ques prononcées.

- EXEMPLE 4 -
Parties
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Diallyl phtalate 000000 3500 Triglycéryl (cyclohexyl malëate) 000 3500 Butyl perbenzoate tertiaire 0000<> 0.7 Argile catalpo aoooo 3000 Composé C 0 0000 4.00
Lorsque tous les ingrédients ci-dessusexcepté le composé C, furent mélangés, la substance obtenue ne présentait aucune propriété thixotro- pique. Cependant, lorsqu on ajouta le composé C, la substance devint': forte- ment thixotropique.

Comme indiqué précédemment, le composé C est un produit de condensation de l'oxyde d'éthylène polymérisé. répondant à la formule géné- raie
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où RI est une chaîne aliphatique hydrophile et R29 une courte chaîne d'hydro- carburehabituellement C2H4 - EXEMPLE 5-
Parties
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Diallyl phtalate 000000 COaO Triglycéryl (cyclohexyl maléate) .. 40.0
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Butyl perbenzoate tertiaire 0 0 0 0 008 Terre d'infusoires ...... 20.0
Composé A ..... 0.8
Bien que la substance résultant du mélange de tous les ingré- dients ci-dessus, excepté le composé A, n'était pas thixotropique, elle le devint fortement dès que le composé A fut ajouté.

- EXEMPLE 7 -
Parties
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Diallyl phtalate 0000000 3 ôfl0 Triglycéryl (cyclohexyl maléate) 3600 Chlorure copolymère d'acétate de vinyle .. 1500 Phosphate tricrésyl 00000000 1.3
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Butyl perbenzoate tertiaire o oo. Oa72 Terre d'infusoires ..... 15.0
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Composé A 00 0 0 0.35
Le produit résultant du mélange des ingrédients ci-dessus, était très thixotropique.

- EXEMPLE 8 -
Parties
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Triglycéryl (cyclohexyl maléate) 00000" 10a0 Monomère de butyl métacrylate oaoeeo 40a0 Butylperbenzoate tertiaire o0000o osa25 Argile catalpo a a o 0 0 ... 05 Ethylène glycol Qoo*GOO 0.5 Les ingrédients ci-dessus, lorsqu'ils furent mélangés complète-

ment, donnèrent également naissance à uns substance très thixotropique.
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- EXEl-1PLE 9 -
Parties Triglycéryl (cyclohexyl maléate) ..... 10.0 Monomère de butylmétacrylate ..... 40.0 Butyl perbenzoate tertiaire ..... 0.5 Talc 00000 60.0 Composé A ..... 0.45 La substance obtenue en mélangeant complètement tous les ingré-
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dients ci-dessus sauf le composé As n'était pas thixotrop2ques; elle le de- vint fortement par adjonction de celui-ci.

- EXEMPLE 10 -
Parties
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Diallyl phtalate 0000000000.0000000 17.8 Triglycéryl (cyclohexyl maléate) ... 35. 7 Chlorure polymère d'acétate de vinyle 1908
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Phosphate tricrésyl 000000090 14..g Butyl perbenzoate tertiaire 0000 0.6
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Terre deinfusoires 000000000 9.9 Compose A 000000000" le±
Lorsque les ingrédients ci-dessus furent complètement mélangés,, ils donnèrent naissance à une substance lisse et homogène. Lorsqu'une bobine fut plongée dans cette dernière et retirée, une assez grande quantité de subs- tance: s'aggloméra sur elle. Aucun écoulement n'apparut ni après le temps pas- sé à la température ambiante., ni après la cuisson opérée en deux étapes de
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successivement, seize heures à 8510. et 5 heures à 1250C. La bobine était re- couverte après cuissong d'une substance résistante et dure.

- EXEMPLE 11 -
Parties
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Diallyl phtalate 0aaaaa 35m0 Triglycéryl (cyclohexyl maléate) .... 35.0 Butyl perbenzoate tertiaire 000000 0.7 Argile catalpo 000000 30.0
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Composé B 0 0 0 0 0 2a5
Quand tous les ingrédients ci-dessus, excepté le composé B furent mélangés complètement, la substance obtenue ne présentait pas de pro- priété thixotropique . e Elle devint complètement thixotropique' lorsque le composé B y fut ajoutés ' - EXEMPLE 12 -
Parties
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Diallyl phtalate o*eooaooo 35a0 Triglycéryl (cyclohexyl maléate) ...

35.0 Butyl perbenzoate tertiaire coco 0.7 Argile catalpo coco 30.0
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Glycérine 000000000 z05 Lorsque les ingrédients ci-dessus furent mélangés complètement,

ils donnèrent naissance à une substance présentant des propriétés thixotropiques prononcées.

- EXEMPLE 13 -
Parties
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Diallyl phtalate e eoo.oeeoe 35e0 Triglycéryl (cyclohexyl maléate) .. 35.0
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Butyl perbenzoate tertiaire oooeoo oye'l Monoëléate de sorbite cooooooooo 2.5 Eau 0000000000 2.5 Argile catalpo 00000000000 30o0
Lorsque tous les ingrédients ci-dessus, à l'exception de l'eau, furent mélangés complètement., la substance obtenue ne présentait aucune pro- priété thixotropique ou seulement de très faibleso Cependant., lorsque 15'eau fut ajoutée' la substance devint fortement thixotropique.

- EXEMPLE 14-
Parties
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Diallyl phtalate * ooooeeeo 35 eo, Triglycéryl (cyclohexyl maléate) .. 35.0 Butyl perbenzoate tertiaire .... 0.7 Argile catalpo ' ..... 3000 Polyéthylène glycol (poids moléculaire : 600) ... 2.5
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Eau 0 0 0 000 3 eu
Comme dans l'exemple précédent, lorsque tous les ingrédients ci-dessus.\) excepté Peau, furent complètement mélangés, aucune thixotropie ne se produisit. Cependant,, lorsque l'eau fut ajoutée, la substance résultante
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était très thixotropique.

- EXEMPLE 15 -
Parties Diallyl phtalate ...... 3500
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Triglycéryl (coclohexyl maléate) 3500 Butyl perbenzoate tertiaire 0000 Oa7 ' ' Argile catalpo eeeeaeeaeaeaaeee 30 au Diéthylène glycol aeaaaaeaoeeee 2e5 Eau 0000000000000 1.5
De même que dans les exemples précédents, l'eau devait être mélan- gée avec les autres ingrédients, pour que la substance obtenue soit thixotro- pique .

- EXEMPLE 16 -
Parties
Diallyl phtalate ....... 2000
Diéthylène glycol maléate ....... 2000
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Benzoyl peroxyde 000000 0 aL,. Silice 0 0 0 0 0 6000 Composé A ...... 2.0 Les ingrédients ci-dessus, mélangés complètement, donnèrent nais-

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sance à une substance fortement thixotropîque.

- EXEMPLE 17 -
Parties Maléate décarboxylé dhuile de ricin 00000 15.0
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Styrène 00000 30 ex
Terre à porcelaine ..... 45.0
Compose A 00000 0.9
L9addition du composé A aux autres ingrédients complètement mé- langés, produisit également une substance fortement thixotropique.

- EXEMPLE 18 -
Parties
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Triglycéryl (cyclohexyl maléate) o,,ooo 25e0 Styrène a *le 0 0 50e0 Terre d'infusoires ...... 20.0
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Composé A o eooo* 1.5
L'addition du composé A aux autres ingrédients complètement mélan- gés, donna également naissance à une substance très thixotropique.

- EXEMPLE 19 -
Parties
Butyl métacrylate 000000 50.0
Talc 000000 60.0
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Composé A 0 a 00 0 2e0
Bien que le butylmétacrylate et le talc mélangés ne produisi- rent pas une substance thixotropique, l'addition du composé A donna naissance à des propriétés thixotropiques prononcées.

Pour illustrer le fait que l'addition des agents utilisés ici pour induire la thixotropie, peut faire naître cette dernière propriété dans' certains systèmes, pour de plus faibles concentrations de l'élément d'adjonc- tion que celles nécessaires en l'absence desdits agents, la Société demanderes- se donne les exemples comparatifs suivants - EXEMPLE 20 -
Parties
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Diallyl phtalate 0 0 0 0 COI> 0 2 9 el,.

Triglycéryl (cyclohexyl zaléate) co 29.4 Argile catalpo 090000000 ±lu2
Lorsque les ingrédients ci-dessus furent complètement mélangés pour donner naissance à une substance lisse et homogène, cette dernière ne
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possédait aucune propriété thixotrodique. - EXEMPLE 21 -
Parties
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Diallyl phtalale oooooooeo 34 a6 Triglycéryl (cyclohexyl maléate) .. 3406
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Argile catalpo eeoeeoeoe 30ex
De mêmeles ingrédients ci-dessus formèrent une substance non- thixotropique lorsqu'ils furent mélangés complètement.

Cependant, lorsque.1.9 parties de composé A furent ajoutées lors du mélangela substance obtenue,dans chaque cas,devint fortement thixotro-

pique.

Des deux exemples qui précédente il résulte que 1-'addition dagents inducteurs de thixotropie permet de produire la thixotropie de certains systè- mes, pour des concentrations sensiblement plus faibles de l'élément d'adjonc- tion que celles nécessaires en l'absence des dits agents.

Claims

De manière à illustrer le rôle important que joue l'eau dans la production de 1-'état thixotropique, même dans des exemples ou de l'eau ne fut pas ajoutée, la Société demanderesse a réalisé les expériences suivantes - EXEMPLE 22 - Parties Diallyl phtalate ....... 3500 Triglycéryl (cyclohexyl maléate).

3500 Argile catalpo 0000000 30.0 Les substances obtenues par le mélange complet des ingrédients ci-dessus ne possédaient aucune propriété thixotropique. La thixotropie fut obtenue par addition de 1.5 parties en poids de composé A Lorsque la substance résineuse et l'argile catalpo de l'exemple précédent furent séchés de manière à enlever toute humidité, le 'degré de thi- xotropie induit par le composé A était inférieur à celui obtenu lorsque la substance résineuse et l'argile furent employés tels que reçus? avec leur hu- midité résiduelle.

Cependant., en ajoutant 1,5 parties en poids d'eau, en même temps que le composé A les propriétés thixotropiques obtenues furent équiva- lentes à celles obtenues lorsque les deux substances étaient utilisées telles que reçues.- R E S U M E - 1)- Substances thixotropiques analogues à celles revendiquées dans le brevet principal., 7.'élément d'adjonction étant cette fois choisi par- mi les éléments suivants : argile, catalpo, terre d'infusoires, silex, silice, talc, terre à porcelaine, dioxyde de titane, baryte et tripoli, un agent ac- tif de surface étant ajouté ledit agent étant capable d'humidifier les subs- tances résineuses et d'adjonction.

2)- Substances thixotropiques selon 1) dans lesquelles le fluide polymérisable contient l'un des éléments suivants., pris séparément ou en com- binaison -. un ester de l'acide acrylique et de l'acide métacrylique, un mono- mère de vinyle, un demi-ester décarboxylé de glycéryl triricinoléate avec un acide polycarboxylique Ó ssnon saturé 3)- Substances thixotropiques selon 1), dans lesquelles l'agent actif de surface est l'un des éléments suivants pris séparément ou en combi- naison un polyéther non ionique, les produits de condensation de l'oxyde d' éthylène polymérisé, certains alcools polyhydriques et leurs dérivés.-