CH157043A - Composition plastifiée. - Google Patents

Description

  Composition plastifiée.    Cette     invention    a pour objet une composi  tion plastifiée, c'est-à-dire contenant un plas  tifiant ou agent ramollissant, cette composi  tion pouvant être soit solide et plastique, soit  liquide, comme, par exemple, une laque et  propre à donner des films ou pellicules ayant,  grâce au plastifiant, les propriétés désirées de       flexibilité.     



  Les compositions     plastiques,    telles que les  masses     plastiques    à base d'esters ou d'éthers  cellulosiques, les résines à base de phénol  aldéhyde,     d'aldéhyde-amine    et d'urée et un  grand nombre d'autres résines     synthétiques     telles que les produits de condensation des al  cools     polyvalents    et des acides     polybasiques,     etc., ont fréquemment besoin d'un plastifiant  ou d'un agent de ramollissement pour être  moins fragiles et plus faciles à travailler.

   Les  plastifiants ou ramollissants sont aussi uti  lisés dans les laques et     communiquent        aux:     films ou pellicules qui en sont faits, les pro  priétés désirées de     flexibilité    ou de séchage  lent. Un grand nombre de substances ont été    proposées à titre de plastifiants, une des prin  cipales classes comprenant des esters, notam  ment les esters de point d'ébullition élevé des  acides. mono- et     polycarboxyliques    tels que,  par exemple, les     benzoates,        phtalates,        maléa-          tes,    etc.  



  La composition suivant la présente inven  tion est caractérisée par le fait qu'elle con  tient un plastifiant qui comprend au moins  un ester plastifiant d'un     céto-acide.    L'effica  cité d'un ramollissant ou plastifiant dépend  non seulement de ses caractéristiques physi  ques, c'est-à-dire de son point de fusion, de  son point d'ébullition, de sa dureté, etc., mais  aussi de son pouvoir de dissoudre les rési  nes ou autres masses plastiques     auxquelles    il  est associé. L'action de dissolution est aussi  importante dans les laques dans lesquelles il  faut dissoudre le plastifiant dans le solvant  appliqué.

   Un grand nombre des plastifiants  proposés autrefois, par exemple les esters des  acides simples, tels que les     phtalates,    ne dis  solvent que certains composés plastiques ou,      dans quelques     compositions,    certains compo  sants seulement. Ceci diminue dans quelque  mesure leur utilité et fait dans beaucoup de  cas qu'on a besoin     d'une    quantité beaucoup  plus grande de plastifiant, ou ne permet pas  d'incorporer suffisamment de plastifiant  dans le cas de certaines laques. Les caracté  ristiques de la composition plastifiée sont en  outre imparfaites dans certains cas dans les  quels il existe des composants pour lesquels le  plastifiant n'a pas une affinité suffisante.  



  Un avantage important de la présente in  vention réside dans le fait que les esters des       céto-acides    sont à la fois des esters et des cé  tones et possèdent par conséquent la propriété  de dissoudre les membres de l'une ou l'autre  de ces deux classes. Ceci est un facteur im  portant en ce sens     qu'un    grand nombre de  compositions plastiques, et spécialement cer  tains des esters cellulosiques et des     résines    à  base de     phénoI-aldéhyde,    sont facilement so  lubles dans les cétones, mais notablement  moins solubles dans les esters.

   Avec d'autres  composants, c'est l'inverse qui     s'applique.    Il  en résulte nue lesdits esters de     céto-acides     sont susceptibles de recevoir des applications  très diverses, en particulier dans le cas de  masses plastiques mixtes; et l'on peut en ob  tenir des produits possédant des caractéristi  ques physiques extrêmement désirables.  



       Quoiqu'un    des avantages de la présente  invention réside dans le fait qu'un ester uni  que d'un     céto-acide    possède à un degré dési  rable le pouvoir de dissoudre un si grand  nombre de composants plastiques     qu'il    peut       ëtre    appliqué normalement à titre de plasti  fiant unique, l'invention n'est en aucune fa  çon limitée aux compositions plastiques dans  lesquelles l'ester du     céto-acide    est le .seul plas  tifiant présent;

   au contraire, on peut préparer       un    grand nombre de compositions plastiques  ou laques efficaces par l'application d'un mé  lange de ramollissants ou plastifiants dont  l'un est un ester<B>de</B>     céto-acide    qui peut     être     associé à d'autres plastifiants connus tels que,  par exemple, des esters de point d'ébullition  élevé d'acides tels que l'acide phtalique, l'a-         cide    benzoïque, l'acide maléique, etc.

   Des  plastifiants mixtes peuvent aussi être prépa  rés avec un ester d'un     céto-acide    et d'autres       types    de composés, tels que certains composés  des     sulfonamides    et autres     substances        bien     connues. La présente invention se rapporte  aussi -à des compositions contenant de tels  mélanges plastifiants, de sorte qu'elle possède  un très grand champ d'applications     utiles.     



       Quoique    la composition plastifiée suivant  l'invention puisse être préparée par l'addi  tion d'esters de     céto-acides    à tout genre de  matières plastiques et laques correspondantes,  on peut obtenir des résultats particulièrement  avantageux dans le cas de masses plastiques  à base d'esters ou d'éthers cellulosiques, des  résines à base de     phénol-formaldéhyde    et de       phénol-furfural,    des résines à base d'alcools  polyvalents et d'acides     polybasiques,    des pro  duits de     condensation    de l'urée et de la     for-          maldéhyde,

      des résines polymérisées de la       coumarone    et de     l'indène,    des caséines plasti  ques, des résines polymérisées du styrol, de  l'acide     itaconique,    etc., et des résines au sou  fre. Des compositions contenant des résines  naturelles telles que la gomme laque, le     co-          pal,    la gomme de     Dammar,    etc., peuvent être  plastifiées efficacement par les esters des       céto-acides,    l'invention n'étant en aucune fa  çon limitée aux compositions     plastiques    des  laques préparées à l'aide de masses plastiques  synthétiques.  



  Les esters des     céto-acides    sont aussi ap  plicables aux nouvelles résines naturelles et  synthétiques combinées telles que, par exem  ple, les     produits    de réaction de la glycérine,  de l'anhydride phtalique et d'une résine na  turelle telle que la colophane, le     congo,    le  copal, la gomme de     Dammar,    etc. Ces résines  composées ont reçu des applications impor  tantes à la. fois dans les compositions     plasti-          ques    et dans les laques en raison du fait qu'il  est plus facile de les incorporer aux masses  plastiques à base d'ester cellulosique que la  plupart des résines synthétiques.

   Comme les  esters des     céto-acides    possèdent le pouvoir de  dissoudre les cétones, ils sont particulière  ment propres à plastifier des masses plasti-      quel composites de ce genre, en raison de leur  pouvoir de dissoudre les deux types de com  posants présents.  



  Les     céto-acides    les plus importants à  l'aide desquels on peut préparer les esters  utilisés suivant l'invention peuvent être ob  tenus facilement par la réaction     Friedel-          Crafts    à l'aide d'acides ou d'anhydrides     di-          basiques    tels que l'anhydride phtalique, l'a  cide maléique, etc. On citera, par exemple, les  méthyle, éthyle, propyle, butyle, amyle,       cyclohexyle,        tétrahydrofurfuryle    et benzyle       benzoyle-benzoates,    des esters analogues d'a  cides homologues tels que les acides     toluyl-          benzoïques,    etc.

   Les esters des acides     na-          phtoyl-benzoïques    - le cas échéant hydro  génés -- sont aussi parmi les     plastifiants    les  plus efficaces pouvant être employés suivant  l'invention, et il en est de même des esters de  l'acide     acénaphtoyl-benzoïque    et de l'acide       fluorène-carbonyl-benzoïque.    Les classes     ci-          dessus    d'acides     céto-aromatiques    peuvent être  préparées par la réaction     Friedel-Crafts    à  partir de l'anhydride phtalique - simple ou  substitué - et des hydrocarbures correspon  dants.

   Une autre série de     céto-acides    dont les  esters peuvent être utilisés selon cette inven  tion peuvent être     obtenus    par la condensation  des acides     dibasiques        aliphatiques    tels que  l'acide maléique pour donner, par exemple,  des acides     benzoy    1- ou     toluyl    - acryliques,  etc. D'autres acides     dibasiques    - à la fois  aromatiques et aliphatiques - peuvent être  appliqués pour produire les     céto-acides    cor  respondants.  



  Les esters appliqués suivant l'invention,  et dont certains sont des     composés    chimiques  nouveaux, sont en grande partie des solides  de faible point d'ébullition ou des liquides  visqueux, un grand nombre de .ces corps étant  incolores et d'autres ayant une faible couleur  pâle. Leurs propriétés physiques sont extrê  mement favorables.

   Ils sont généralement des  composés de point     d'ébullition    élevé, un  grand nombre d'entre eux ne bouillant pas du  tout à la pression atmosphérique sans décom  position; et leur effet     plastifiant    est extrême-    ment élevé à cause du pouvoir excellent  qu'ils possèdent de dissoudre les composants  des compositions plastiques et des laques avec  lesquelles ils sont appliqués ou de se mélan  ger avec ces compositions et laques. Une in  version curieuse des propriétés ordinaires des  esters homologues peut être notée en con  nexion avec les produits dont on se sert dans  la présente invention.

   Ordinairement, le point  de fusion d'un ester augmente avec le poids  moléculaire de l'alcool appliqué, mais, dans  le cas des     céto-esters,    le point de fusion dimi  nue usuellement; ainsi, par exemple, le       benzoyl-benzoate    de méthyle est un solide  bien cristallisé, tandis que les     benzoyl-          benzoates    de butyle et d'amyle sont des li  quides qui ne se cristallisent pas dans les con  ditions ordinaires. Il semble que la composi  tion ressemble d'autant plus     @à    l'alcool et d'au  tant     moins    à l'acide que la chaîne de carbone  de l'alcool aliphatique est plus longue.

   Ceci  constitue un caractère intéressant, étant  donné que, -dans beaucoup de cas, il est beau  coup plus facile de préparer les esters méthy  liques qui, avec les acides ordinaires, sont fré  quemment inapplicables en raison de leurs  faibles points d'ébullition et de fusion, mais  peuvent     être    appliqués dans le cas présent  lorsqu'on désire un plastifiant solide ou     semi-          solide.     



  Les esters qui sont les plus importants   commercialement parlant - en ce qui con  cerne la plupart des compositions plastiques  sont ceux des alcools de paraffine     inférieurs     jusqu'à l'alcool amylique, y compris les es  ters mites, tels que les esters amyliques  mixtes qu'on prépare en estérifiant les     céto-          acides    avec un alcool amylique isomérique ob  tenu à l'aide d'un gaz naturel et connu dans  l'industrie sous l'appellation de     "pentasol".     L'invention n'est en aucune façon limitée aux  esters de ces alcools et comprend l'emploi des  esters des alcools aliphatiques supérieurs,  des esters des     alcools        aralkyliques,

          hétérocy-          cliques    et     alicycliques,    etc. Bien entendu, il  est     bon    que l'ester ne soit pas lui-même un  corps     durcissable    par la chaleur, tel qu'une  résine, et ceci exclut un grand nombre des es-           +ters    des alcools polyvalents, tels que la glycé  rine, lesquels esters sont en majeure partie  des résines qui sont susceptibles d'être dur  cies par la chaleur et qui, par     conséquent,    ne  se comportent ordinairement pas à la façon  de     plastifiants.     



       L'invention    sera expliquée ci-après à  l'aide des     exemples    particuliers qui suivent,  mais il est bien entendu que ces exemples ne  sont donnés qu'à titre     explicatif    et ne limi  tent en aucune façon l'invention.  



  <I>Exemple</I>     r:     On mélange 85 parties d'une résine de       glycérine-phtalate    fraîchement préparée -et  assez dure, mais non infusible, avec 15 par  ties de     benzoyl-benzoate    de méthyle qui est un  solide     cristallin    dont le point de fusion est de  50\ C environ et le point     d'ébullition    de  350   C. On chauffe le mélange à 150   C en  remuant     vigoureusement    jusqu'à ce qu'on ait  obtenu un mélange homogène. On peut in  corporer des charges ou agents de remplis  sage, si on le désire, et le produit peut alors  être moulé sous pression à la température  usuelle pour donner un produit infusible.

   Ce  produit est une résine bien plastifiée et fa  cile à travailler.    <I>Exemple 2:</I>  On condense du phénol et de la     formal-          déhyde    de la manière usuelle pour     constituer     un produit     susceptible    d'être durci par la  chaleur.

   De préférence, la     condensation    est  réalisée en l'absence d'alcali fixe et, après  que l'eau a été     éliminée,    on incorpore au pro  duit, pendant qu'on chauffe,<B>15%</B> de       naphtoyl-benzoate    de méthyle brut de point  de     fusion    compris entre 90 et 10.5   C.     0\n    mé  lange alors le produit de condensation plasti  fié avec des charges convenables, avec ou sans  colorant, et on le moule sous     l'action    de la  chaleur et d'une pression.

   On     obtient    un pro  duit excellent qui possède toutefois une cou  leur foncée étant donné que le     naphtoyl-          benzoate    de méthyle brut est jaune brunâtre.  Bien entendu, ce     _    produit convient pour la  plupart des     applications    dans lesquelles une    couleur extrêmement claire n'est pas néces  saire. Si l'on désirait une couleur plus claire,  il faudrait se servir d'un     naphtoyl-benzoate     plus pur, qui est un solide cristallin pâle de  point de fusion compris entre 117 et     120'    C.  



  Au lieu de faire usage de     naphtoyl-          benzoate    de méthyle, on peut appliquer du       chlorbenzoylbenzoate    de méthyle de point de  fusion compris entre 108 et 109   C ou, si on  le désire, un     tétrahydronaphtoylbenzoate    de  méthyle dont le point de fusion est de  75   C. L'un et l'autre de ces composés à l'é  tat pur sont des cristaux blancs et le produit  convient par conséquent pour les applications  dans lesquelles une résine de couleur plus  claire est désirée.

      <I>Exemple 3:</I>  On prépare un     produit    de     condensation     fluide du phénol et de la     formaldéhyde,    le  cas échéant avec un solvant, et l'on ajoute       20-25%    de     benzoylbenzoate    de butyle ou  de     benzoylbenzoates    d'amyle     mixtes    (obtenus  en estérifiant l'acide     benzoylbenzoïque    avec  le     "pentasol"),    ce qui donne un. émail ou la  que qui s'étale convenablement à l'état chaud  sur une surface métallique propre et peut  être cuit pour .durcir la résine.

   On     obtient     une pellicule très     flexible    qui possède un  pouvoir couvrant excellent.  



  Au lieu d'employer des     benzoylbenzoates     de butyle ou d'amyle seuls, on peut les     mP-          langer    en diverses proportions avec du       diéthyl-phtalate;    toutefois, il est préférable  que le     benzoyl-benzoate        constitue    le     tiers,    au  moins, du plastifiant ajouté, quoiqu'on puisse  obtenir des émaux susceptibles d'être tra  vaillés avec des pourcentages encore plus fai  bles de     benzoylbenzoates.     



  <I>Exemple</I>  On prépare un produit de     condensation     fusible à base de     phénol-furfural    et, après  avoir     éliminé    l'eau et l'alcali libre suscepti  bles d'être présents, on incorpore au produit  d'une façon homogène 12%     environ    d'un mé-      lange de     naphtoylhenzoates    de méthyle et de  butyle, une     quantité    de chaleur suffisante  étant appliquée pour rendre le tout fluide.

   Le       naphtoylbenzoate    de butyle est un liquide  jaune     très,        visqueux,    et le produit plastifié  est bien entendu coloré et convient pour les  opérations dans lesquelles la     coloration    du  produit ne présente pas d'inconvénient. Si  l'on désire une résine de couleur très claire,  on peut remplacer ce liquide jaune par du       benzoylbenzoate    de butyle décoloré,     qui    est  un liquide     incolore.    On peut ajouter des char  ges, si on le désire, et le produit plastifié  peut, bien     entendu,    être durci de la manière  usuelle.  



       Exemple   <I>5:</I>  On prépare une     résine        â    base de     formal-          déhyde-urée    et, pendant qu'elle est encore  fusible, on y incorpore 3-10% de     benzoyl-          acrylate    de méthyle ou de butyle.     On        peut     durcir alors la résine de la manière usuelle.

    <I>Exemple 6:</I>  Une résine fusible préparée par la poly  mérisation ou condensation du styrol est mé  langée d'une façon homogène avec 5-10  de     benzoylbenzoate    de butyle ou de     benzoyl-          benzoates    d'amyle mixtes, puis durcie de la  manière usuelle.  



  <I>Exemple</I>  Oh mélange une résine préparée par la       condensation    ou     polymérisation    de l'acide       itaconique    avec 3-8% environ     d'un.    mé  lange de     benzoylbenzoates    de méthyle et (le  butyle, en chauffant suffisamment pour per  mettre une     incorporation    parfaite.  



  <I>Exemple 8:</I>  On mélange une masse plastique de ni  trocellulose avec     10-30%    de     benzoylben-          zoate    de méthyle, le produit étant chauffé et  pétri pour permettre une incorporation par  faite. La composition peut facilement être  moulée et est susceptible de recevoir un très  beau poli.    Au lieu de faire usage de     benzoylbenzoate     de méthyle seul, on peut mélanger ce corps  par parties égales avec de la     phtalide.    On ob  tient un produit de propriétés très analogues.

    <I>Exemple 9:</I>  On prépare une laque de nitrate de cel  lulose avec des solvants de faible point d'é  bullition et on l'additionne de     10-20%    de       benzoylbenzoate    de butyle parfaitement dé  coloré. La laque est facile à distribuer à  l'aide d'une brosse ou d'un pinceau et forme  une pellicule     très    flexible et très tenace.  



  <I>Exemple 10:</I>  On prépare une laque d'acétate de cellu  lose à l'aide des solvants de faible point d'é  bullition usuels et l'on ajoute 12 % de       naphtoylbenzoate    de butyle. On obtient une  laque de couleur jaune clair qui peut être ap  pliquée au pinceau et donne des pellicules  très lisses et flexibles.  



  <I>Exemple 11:</I>  On incorpore 25 % environ de     benzoyl-          benzoate    de méthyle ou d'un mélange de ce  corps avec du     naphtoylbenzoate    de méthyle  à une composition de moulage contenant de  la gomme laque ou d'autres résines naturelles,  en chauffant et remuant ou pétrissant. La  composition obtenue est facile à mouler et à.  travailler et la surface est susceptible de re  cevoir un très beau poli.  



  <I>Exemple 12:</I>  On prépare une résine polymérisée à base  de     coumarone    et d'indène et on mélange cette  résine avec     101%    environ de     benzoylbenzoate     de méthyle ou d'un mélange par parties éga  les de ce dernier corps avec du     dibutyl-          phtalate.        Oh        obtient    un produit très facile à  mouler et possédant des propriétés physiques  très désirables.  



  <I>Exemple 13:</I>  On prépare une résine en chauffant lente  ment à<B>230'</B> C 75 parties de     congo,    50 par-           ties    d'acide phtalique et<B>M.</B> parties de glycé  rine. On plastifie le produit de condensation  avec .25 parties d'un mélange de     benzoyl-          benzoate    de méthyle et de     naphtoylbenzoate     de butyle. Lorsque l'homogénéisation est  parfaite, on ajoute des charges convenables et  l'on moule la matière, ce qui donne un pro  duit infusible.  



  Au lieu d'appliquer la résine d'ester     ci-          dessus,    on pourrait appliquer un mélange  par     parties    égales de     cette    résine et de nitro  cellulose, le plastifiant étant incorporé de la  façon décrite.

Claims (1)

1. REVENDICATION Composition plastifiée contenant au moins une substance plastique, cette composition étant caractérisée par le fait qu'elle contient un plastifiant qui comprend au moins un es ter plastifiant d'un céto-acide. SOUS-REVENDICATIONS 1 Composition selon la revendication, desti née à être appliquée comme enduit ou cou- che de revétement, caractérisée par le fait qu'elle renferme en outre un solvant.

   2 Composition selon la revendication, carac térisée par le fait que, en plus de l'ester du céto-acide, elle contient au moins un ester d'un acide dibasique. 3 Composition selon la revendication, carac térisée en ce qu'elle contient un ester d'un céto-acide préparé par la condensation d'un acide aromatique dibasique avec une sub stance aromatique par la réaction de Friedel-Crafts. 4 Composition selon la revendication,

   dans laquelle la substance plastique est formée au moins en partie d'une résine artificielle. 5 Composition selon la revendication, dans laquelle la substance plastique est formée au moins en partie d'une résine naturelle. 6 Composition selon la revendication, dans laquelle la substance plastique est formée au moins en partie d'un éther ou ester.