BE899831A - Feuille ou pellicule soluble dans l'eau. - Google Patents
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Abstract
Feuille ou pellicule soluble dans l'eau, faite à partir d'un composé polyoxyalkylénique possédant un poids moléculaire d'au moins 50.000, produit en liant mutuellement des chaines d'un polyoxyalkylène- glycol à poids moléculaire moyen d'au moins 8.000 et une teneur en unités oxyde d'éthylène d'au moins 70 % en poids , par l'intermédiaire de liaisons ester, par la réaction du polyoxyalkylène-glycol et d'un acide polycarboxylique, son anhydride ou son ester alkylique inférieur. Le produit est également soluble dans les solvants organiques et à des propriétés comparables ou supérieures à celles des produits de la technique antérieure.
Description
Feuille ou pellicule soluble dans l'eau La présente invention concerne une feuille ou pellicule soluble dans l'eau et, de manière plus particulière, une feuille ou pellicule soluble dans l'eau d'un composé polyoxyalkylénique spécial. Jusqu'à présent, les pellicules d'alcool polyvinylique (que l'on appellera dans la suite du présent mémoire "PVA"), de méthylcellulose, d'oxyde de polyéthylène, d' amidon et d'hydroxypropylcellulose sont connues comme pellicules solubles dans l'eau et des feuilles en PVA sont également connues sous l'appellation de feuilles solubles dans l'eau. De manière plus particulière, à l'heure actuelle, on utilise très largement des feuilles et des pellicules en PVA solubles dans l'eau. Les pellicules en PVA solubles dans l'eau ont été utilisées, par exemple, comme pellicules d'emballage unitaire de diverses matières, comme des germicides, des insecticides et des colorants, des sacs de lessivage pour l'utilisation hospitalière et analogues, des pellicules formant le dossier de papiers muraux revêtus d'adhésifs et des pellicules d'enveloppement de serviettes hygiéniques <EMI ID=1.1> eau, par exemple, comme rubans solubles dans l'eau. Les feuilles et pellicules en PVA solubles dans l'eau sont incolores, transparentes, excellentes par leurs propriétés physiques, comme la résistance au déchirement et insolu-bles dans la plupart des solvants organiques et possèdent une propriété d'absorption d'humidité adéquate ainsi qu' une résistance aux huiles. Il est bien connu que l'oxyde de polyéthylène possédant un poids moléculaire élevé engendre une pellicule soluble dans l'eau. Cependant, l'oxyde de polyéthylène possédant une propriété filmogène doit avoir un poids moléculaire très élevé, par exemple supérieur à 200.000. La présente invention a plus particulièrement pour <EMI ID=2.1> eau possédant des propriétés physiques comparables ou supérieures à celles d'une feuille ou pellicule en PVA soluble dans l'eau et qui, de surcroît, est également soluble dans les solvants organiques. La présente invention a aussi pour objet une feuille ou pellicule soluble dans l'eau peu coûteuse en un composé polyoxyalkylénique. Ces objets et d'autres objets encore de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit. On a découvert à présent qu'un composé polyoxyalkylénique possédant une solubilité dans l'eau et une propri- <EMI ID=3.1> teuse en liant des chaînes de polyoxyalkylèneglycol à des radicaux ester pour allonger les chaînes de polyoxyalkylèneglycol et que le composé ainsi obtenu engendrait une feuille ou pellicule soluble dans l'eau possédant d'excellentes propriétés physiques et susceptible de se solubiliser dans des solvants organiques particuliers. La présente invention a donc plus particulièrement <EMI ID=4.1> eau comprenant un composé polyoxyalkylénique qui possède un poids moléculaire moyen d'au moins 50 000 et dans lequel des chaînes d'un polyoxyalkylèneglycol possédant un poids moléculaire moyen d'au moins 8 000 et une teneur en unités oxyde d'éthylène d'au moins 70 % en poids sont liées les unes aux autres par l'intermédiaire d'un agent de condensation polyfonctionnel capable de former des liaisons du type ester avec le polyoxyalkylèneglycol. Le polyoxyalkylèneglycol contenant au moins 70 % en poids d'unités oxyde d'éthylène peut être préparé par des procédés connus. Par exemple, on le prépare par la polymérisation d'addition d'un oxyde d'alkylène sur un composé organique possédant au moins 2 hydrogènes actifs, de préférence 2 hydrogènes actifs. A titre de composés contenant des hydrogènes actifs, on utilise des substances possédant des radicaux hydroxyle alcooliques, des groupes amino ou des groupes hydroxyle phénoliques. A titre d'exemples typiques du composé organique possédant 2 hydrogènes actifs, on peut citer, par exemple l'éthylèneglycol, le diéthylèneglycol, le propylèneglycol, le dipropylèneglycol, le 1,4-butanediol, le 1,6-hexanediol, le néopentylglycol, le bisphénol A, le polyéthylèneglycol, le polypropylèneglycol, le polytétraméthylèneglycol, l'aniline, la butylamine, l'octylamine, la laurylamine, la cyclohexylamine et analogues. L'oxyde d'alkylène à soumettre à la polymérisation d'addition et l'oxyde d'éthylène seul ou une combinaison d'oxydes d'alkylène employant l'oxyde d'éthylène à titre de composant essentiel. Les oxydes d' alkylène autres que l'oxyde d'éthylène comprennent, par exemple,l'oxyde de propylène, l'oxyde de butylène et l'oxyde de styrène. On peut réaliser la polymérisation d'addition, de préférence, en présence d'un hydroxyde de métal alcalin à titre de catalyseur, comme l'hydroxyde de sodium ou l'hydroxyde de potassium, à une température qui varie d'environ 90 [deg.] à environ 200[deg.]C, pendant une période qui varie d'environ 2 à 30 heures. Il est souhaitable que le polyoxyalkylèneglycol produit contienne au moins 70 % en poids d'unités oxyde d' éthylène. Lorsque la teneur en unités oxyde d'éthylène est inférieure à 70 % en poids, il y a un cas où le produit final obtenu en réticulant les molécules du polyoxyalkylèneglycol les unes aux autres par l'intermédiaire de liaisons ester devient insoluble dans l'eau en fonction de son poids moléculaire. De même, la vitesse de la réaction de condensation pour la réticulation se ralentit et, par conséquent, une longue durée est nécessaire à la réticulation. Au surplus, il existe un cas où le produit final ne se solidifie pas à la température ordinaire en raison de l'abaissement du point de fusion. De préférence, aux fins de la présente invention, on utilise un polyoxyalkylèneglycol possédant un poids moléculaire moyen d'au moins 8 000, étant donné qu'il est relativement aisé à produire un composé polyoxyalkylénique possédant un poids moléculaire moyen d'au moins 50 000. Les chaînes du polyoxyalkylèneglycol sont liées les unes aux autres par réaction sur un agent de condensation polyfonctionnel, tel qu'un acide polycarboxylique, un anhydride d'acide polycarboxylique ou un ester alkylique inférieur d'un acide polycarboxylique, afin d'allonger les chaînes, c'est-à-dire d'accroître le poids moléculaire, de façon à produire un composé polyoxyalkylénique possédant un poids moléculaire moyen d'au moins 50 000. Deux ou plus de deux chaînes sont liées à des groupes ester. A titre d'exemples de l'agent de condensation utilisé aux fins de la présente invention, on peut citer en exemples des acides polycarboxyliques, tels que l'acide malonique, l'acide succinique, l'acide maléique, l'acide fumarique, l'acide adipique, l'acide sébacique, l'acide phtalique, l'acide isophtalique, l'acide téréphtalique, l'acide itaconique, l'acide trimellitique, l'acide pyro-mellitique et des acides dimères, des esters alkyliques inférieurs, des acides polycarboxyliques susmentionnés, comme les esters monométhyliques, les esters diméthyliques, les esters monoéthyliques, les esters diéthyliques, les ester monopropyliques, les esters dipropyliques, les esters monobutyliques et les esters dibutyliques et les anhydrides des acides polycarboxyliques susmentionnés. La réticulation des molécules du polyoxyalkylèneglycol s'effectue par estérification ou interestérification. La réaction d'estérification ou d'interestérification se met en oeuvre en ajoutant l'agent de condensation, tel que l'acide polycarboxylique, son anhydride ou son ester alkylique inférieur au polyoxyalkylèneglycol, en élevant la température et en procédant à une réaction de déshydratation ou de désalcoolisation à une température qui varie de 80 à 250[deg.]C, sous pression réduite à 0,001 à 20 mm de Hg, habituellement en l'espace de 30 minutes à 10 heures. La quantité d'agent de condensation varie de 0,5 à 5,0 moles par mole du polyoxyalkylèneglycol. L'interestérification est préférable, étant donné que les chaînes polymères sont difficiles à séparer. De même, dans le cas de la préparation du polyoxyalkylèneglycol dans un système non solvant utilisant un hydroxyde de métal alcalin à titre de catalyseur, l'hydroxyde de métal alcalin peut également être utilisé comme catalyseur pour la réaction d'interestérification et, par conséquent, le mélange réactionnel peut être soumis à la liaison tel quel sans être traité. Le polymère ainsi préparé est un composé polyoxyalkylénique dont la molécule contient des liaisons ester et qui possède une propriété filmogène et une solubilité dans l'eau et les solvants organiques. Il est souhaitable que le poids moléculaire moyen du composé polyoxyalkylénique atteigne au moins 50,000. Lorsque le poids moléculaire est inférieur à 50.000, il ne peut se former de feuilles ou de pel-licules, ou bien la résistance de la pellicule est insuffisante. Le composé polyoxyalkylénique possédant un poids moléculaire moyen d'au moins 50,000 peut être formé en feuilles ou pellicules par mise en oeuvre de procédés connus, par exemple un procédé de coulée en solution, un procédé de calandrage ou d'extrusion à l'état fondu, comme le procédé à la filière en T ou le procédé de gonflement. Les feuilles ou pellicules suivant la présente invention peuvent contenir les additifs usuels, comme des antioxygènes ou des agents d'absorption des ultraviolets. Les feuilles ou pellicules suivant la présente invention possèdent d'excellentes propriétés physiques et sont solubles dans l'eau et des solvants organiques spéci- <EMI ID=5.1> méthyléthylcétone, l'éthanol et le tétrahydrofuranne. Les pellicules suivant la présente invention possèdent une bonne perméabilité au gaz et il est également possible de les soumettre à la thermosoudure. Au surplus, les pellicules suivant la présente invention possèdent les avantages que leur absorption d'humidité est faible et que, par conséquent, elles ne provoquent pas de blocage et sont faciles à manipuler et que leur vitesse de dissolution dans l'eau est supérieure à celle du PVA. Il est également possible de soumettre les pellicules suivant l'invention à un étirage uniaxial ou biaxial. Les feuilles et les pellicules solubles dans l'eau suivant la présente invention peuvent s'appliquer pour les divers buts en vue desquels on a habituellement utilisé des feuilles et des pellicules solubles dans l'eau connues, par exemple pour l'emballage unitaire de germicides et d' insecticides, pour la confection d'une feuille destinée à la préparation d'un paquet thermosoudé de graines ou semences et pour la réalisation d'un ruban soluble dans l'eau. De même, les feuilles et pellicules suivant la présente invention possèdent une bonne solubilité dans divers solvants organiques et de bonnes propriétés physiques, tout comme une bonne solubilité dans l'eau et, par conséquent, on peut les utiliser dans un très grand éventail d'applications. La présente invention sera à présent plus spécifiquement décrite et illustrée à l'aide des exemples qui suivent dans lesquels toutes les parties et pourcentages doivent s'entendre en poids sauf spécification contraire. Il faut noter que la présente invention ne se limite pas aux exemples et que l'on peut apporter diverses modifications et variantes à l'invention sans pour autant sortir de son cadre et de son esprit. Exemple 1 On a chargé un autoclave de 106 parties de diéthylèneglycol servant de matière de départ et de 20 parties de paillettes d'hydroxyde de potassium. On a effectué la polymérisation de l'oxyde d'éthylène à 130[deg.]C et sous une pression manométrique de 2 kg/cm<2>, tout en ajoutant graduellement 12.000 parties d'oxyde d'éthylène à l'autoclave. Le polyoxyalkylèneglycol obtenu en tant qu'intermédiaire possédait un poids moléculaire moyen d'environ 10.000, que l'on a calculé sur base de la valeur hydroxylique et de l'indice d'alcalinité. A 100 parties du composé intermédiaire, on a ajouté 1,94 partie de téréphtalate de diméthyle à titre d'agent de condensation. Après l'élévation de la température jusqu'à 190[deg.]C, on a procédé à la réaction à cette température, tout en chassant le méthanol sous une pression réduite à 0,1 mm de Hg, de façon à engendrer un composé polyoxyalkylénique. Le poids moléculaire moyen en poids du produit, mesuré par chromatographie en phase liquide à haute performance, était d'environ 200.000. On a examiné la so-lubilité du produit en dissolvant 5 parties de ce produit dans 95 parties d'eau et il se confirma que le produit s'était totalement dissous dans l'eau. On a répété le mode opératoire susmentioné pour produire des composés polyoxyalkyléniques, à l'exception de l'utilisation des ingrédients présentés dans le tableau 1. De même, on a préparé des feuiles des composés polyoxyalkyléniques obtenus par pression à chaud et on a mesuré les propriétés mécaniques des pellicules selon les normes JIS K 6760 et JIS K 6301. Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 1. <EMI ID=6.1> <EMI ID=7.1> <EMI ID=8.1> <EMI ID=9.1> Exemple 2 On a observé la solubilité dans des solvants organiques des composés polyoxyalkyléniques obtenus dans les essais Nos. 1 à 6 de l'exemple 1 en dissolvant 5 parties de chaque composé polyoxyalkylénique dans 95 parties des solvants organiques présentés dans le Tableau 2. Les résultats obtenus sont également présentés dans le Tableau 2. <EMI ID=10.1> <EMI ID=11.1> <EMI ID=12.1> Exemple comparatif 1 On a mesuré la solubilité dans les solvants organiques et les propriétés mécaniques de pellicules en PVA solubles dans l'eau , disponibles dans le commerce, de la même manière que celle décrite dans les exemples 1 et 2. Les résultats obtenus sont présentés dans le Tableau 3. <EMI ID=13.1> <EMI ID=14.1> <EMI ID=15.1> REVENDICATIONS 1.- Feuille ou pellicule soluble dans l'eau , comprenant un composé polyoxyalkylénique qui possède un poids moléculaire moyen d'au moins 50.000 et dans lequel des chaînes d'un polyoxyalkylène-glycol possédant un poids moléculaire moyen d'au moins 8.000 et une teneur en unités oxyde d'éthylène d'au moins 70 % en poids , sont liées les unes aux autres par l'intermédiaire d'un agent de condensation polyfonctionnel capable de former des liaisons ester avec le polyoxyalkylène-glycol.
Claims (1)
- 2.- Feuille ou pellicule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent de condensation polyfonctionnel est un acide polycarboxylique, son anhydride ouson ester alkylique inférieur.3.- Feuille ou pellicule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le composé polyoxyalkylénique estun produit d'estérification ou d'interestérification du polyoxyalkylène-glycol et de l'agent de condensation polyfonctionnel choisi dans le groupe formé par un acide polycarboxylique, son anhydride et son ester alkylique inférieur.4.- Feuille ou pellicule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le polyoxyalkylène-glycol est un produit obtenu par la polymérisation par addition d'un oxyde d'alkylène contenant de l'oxyde d'éthylène sur un composé organique contenant 2 hydrogènes actifs.5.- Feuille ou pellicule suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le composé organique possédant 2 hydrogènes actifs est un composé choisi dans le groupe formé par l'éthylène-glycol, le diéthylène-glycol, le propylèneglycol, le dipropylène-glycol, le 1,4-butanediol, le 1,6hexanediol, le néopentyl-glycol, le bisphénol A, le polyéthylène-glycol, le polypropylène-glycol, le polytétraméthylène-glycol, l'aniline, la butylamine, l'octylamine, <EMI ID=16.1>
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