CH687461A5 - Composés acrylate, leur procédé de préparation et leur utilisation. - Google Patents
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Description
L'invention concerne des composés acrylate, leur procédé de préparation et leur utilisation. Plus particulièrement, l'objectif de cette invention est de mettre au point la synthèse de composés acrylate modifiés par des chaînes résiniques et leurs utilisations dans des encres, vernis ou peintures séchant par exposition à un rayonnment éléctromagnétique, tel que les rayons ultra-violets. Les encres séchant sous U.V. présentant généralement, par rapport aux encres conventionnelles, les avantages suivants liés: - à l'absence de solvant permettant d'éviter des rejets dans l'atmosphère et des systèmes de récupération et de recyclage, - à leur séchage quasi instantané conduisant à l'absence de maculage en pile ou en bobine et à la possibilité de traitement (découpe, faconnage) immédiat des imprimés, - au taux de réticulation élevé du film conférant une résistance mécanique et chimique. Dans le domaine de l'imprimerie offset, elles ont remplacé en partie les systèmes traditionnels basés sur la chimie des colophanes dilués par un mélange huile minérale/huile végétale. Cependant, les qualités d'application machine des encres U.V. restent encore inférieures à celle des encres traditionnels et tout spécialement en ce qui concerne l'équilibre eau/encre, le dégagement des plaques et le phénomène de voltige. Le but de la présente invention est donc l'élaboration de composés chimiques nouveaux et leur utilisation dans la préparation de compositions d'encres, de vernis et de peintures, plus particulièrement d'encres U.V., qui permettent de remédier aux inconvéniants précités. Ces buts sont atteints grâce aux caractéristiques exprimées dans les révendications indépendantes. Les nouveaux composés acrylate permettent ainsi d'améliorer considérablement la qualité des encres U.V. en assurant un très bon comportement de ces encres au point de vue equilibre eau/encre, dégagement de plaque et phénomène de voltige. Des modes d'exécution de l'invention font l'objet de la description détaillée ci-après. Le nouveau composé acrylate synthétisé est représenté par la formule (I) EMI2.1 dans lequel: R1 est en radical monovalent, R2 et R3 sont des radicaux bivalents, R4 est un radical dérivé d'un polyalcool à l fonctions alcools, l étant compris entre 2 et 10. R5 est un radical dérivé ester d'un acide résinique, X est compris entre 0,1 et l -0,1. De préference R1 est H ou CH3, R2 est choisi parmi les radicaux bivalents EMI3.1 -C4H8-, et R3 est du toluène, de l'hexaméthylène, de l'isophorone, du dicyclohexyméthane, du triméthylhexa-méthylène ou du diphénylméthane. Le radical R4 est dérivé des polyalcools, tels que le penta-érythrol et le glycérol. L'acide résinique à la base du radical R5 est choisi parmi l'acide abiétique, néoabiétique, lévopimarique, palustrique, dextropimarique, isodextropimarique, déhydro-, dihydro-et tétrahydroabiétique et/ou diabiétique. L'acide résinique pourra aussi être du type abiétomaléique (cf exemple 5). Les formules de ces acides et radicaux R5 sont indiquées ci-dessous: EMI3.2 EMI4.1 Une forme d'exécution avantageuse synthétisée à partir d'une résine colophane à base d'acide abiétique et du penta-érythrol est représentée par la formule suivante: EMI5.1 dans lequelle R1 est de préférence H, ou encore CH3; R2 est de préférence -(CH2)2 -, mais peut également être du EMI5.2 R3 est de préférence du toluène, mais peut égalment être de l'hexaméthylène, de l'isophorone, du dicyclohexyméthane, du triméthylhexaméthylène et du diphénylméthane; x est compris entre 0,1 et 3,9, de préference entre 3 et 3,5. Ce nouveau composé acrylate synthétisé peut être appelé résine colophane - uréthane - acrylate. Pour obtenir une viscosité adéquate, le composé est avantageusement dilué dans un composé huile-uréthane-acrylate, de préférence un composé huile de ricin-uréthane-acrylate, ou encore dans un composé alkyl-uréthane-acrylate qui peut être du C13H27-uréthane-acrylate. La synthèse ou le procédé de préparation est réalisé en deux étapes: 1) Réaction d'un hydroxyacrylate (II) avec un diisocyanate (III) en proportions équimolaires pour obtenir un produit intermédiaire (IV): EMI6.1 2) Réaction des groupes isocyanate résiduels du produit intermédiaire (IV) avec les fonctions alcool libres d'une résine colophane (RC) sous forme d'un ester (V) issu de la réaction entre un acide résinique et un polyalcool: EMI6.2 dans laquelle EMI6.3 = (R5)x - R4 est une résine colophane issue de la réaction entre un mole d'un polyalcool à l fonctions alcools R4-(OH) l et x mole d'un acide résinique R5-(OH); l étant compris entre 2 et 10 et x entre 0,1 et l 0,1; R1 est de préférence H, ou encore CH3; R2 est de préférence -(CH2)2-, mais peut également être du EMI7.1 R3 est de préférance du toluène, mais peut également être de l'hexaméthylène, de l'isophorone, du dicyclohexyméthane, du triméthylhexaméthylène ou du diphénylméthane; x est compris entre 0,1 et 3,9, de préférence entre 3 et 3,5 pour 1 égal 4. Le polyalcool est de préférence du penta-érythrol ou du glycérol et l'acide résinique de l'acide abiétique, néoabiétique, lévopimarique, palustrique, dextropimarique, isodextropimarique, déhydro-, dihydro- et tetrahydroabiétique, diabiétique et/ou abiéto-maléique. La résine colophane (V) est préalablement diluée dans une huile ou un alcool judicieusement choisi pour son bon pouvoir solubilisant et sa possibilité d'être acrylée. Des bons résultats ont été obtenus avec l'huile de ricin et également avec le tridécanol C13H27OH. La solution de résine dans l'huile ou l'alcool est ensuite coulée lentement sur le produit intermédiaire (IV) en présence de stabilisants, par exemple du monométhyléther de l'hydroquinone et/ou de la phénothiazine, et de catalyseurs, tels que le dibutyldilaurate d'étain. La réaction est considérée comme términée lorsque le taux d'isocyanate est inférieur à 0.07 eq/kg. Le produit ainsi obtenu est une résine colophane-uréthane-acrylate diluée dans huile (ou alcool)-uréthane-acrylate. EXEMPLE 1 Un composé acrylate isocyanate est préparé par action de 1 mole hydroxyéthylacrylate sur 1 mole de toluènediisocyanate (TDI), en présence de stabilisants (phénothiazine 0,04%, monométhyléther de l'hydroquinone 0,1%) et de catalyseurs (dibutyldilaurate d'étain 0,01%). La réaction est faite en réacteur agité, muni d'un barbotage d'air et la température est maintenue à 70 DEG . La résine colophane (V) choisie est de la Pentalyn G (Hercules) qui est une ester de l'acide abiétique C19H29-CO2H et du penta-érythrol C(CH2OH)4. Elle est dissoute à 125-130 DEG C dans l'huile de ricin selon un rapport massique 1 pour 2. Le taux d'hydroxyde du mélange est mésuré. La solution de résine est coulée sur le composé acrylate isocyanate. Le rapport hydroxyle sur isocyanate est de 1,05. La réaction est conduite à 80-90 DEG C sous air et dure environ 6h. Le produit de réaction est ensuite refroidi et dilué par un monomère, de préférence acrylé. Dans l'exemple le produit est dilué avec 35% de TMPTA (triméthylopropanetriacrylate). Les caractéristiques du produit fini sont: Viscosité: 400 Poises à 30 DEG C Aspect: liquide jaune devenant trouble à température ambiante Taux d'isocyanate: < 0,01 eq/kg. EXEMPLE 2 On reprend le mode opératoire de l'exemple 1 en remplaçent l'huile de ricin par du toluène. Après évaporation, on obtient un solide de couleur brune. EXEMPLE 3 On reprend le mode opératoire de l'exemple 1 en remplaçent le TDI par de l'hexaméthylène diisocyanate (HDI). Les caractéristiques du produit fini sont: Viscosité: 300 Poises à 30 DEG C Comportement thixotropique Aspect: Liquide brun cristallisant lentement à température ambiante (trouble) Taux d'isocyanate: < 0,01 eq/kg EXEMPLE 4 On reprend l'exemple 1 en remplaçant l'huile de ricin par le tridécanol. Le rapport de dissolution de la résine est de 2 parties de Pentalyn G dans 1 partie de tridécanol. Les caractéristiques du produit fini sont: Viscosité: 340 Poises à 30 DEG C Aspect: Liquide foncé Taux d'isocyanate: < 0,01 eq/kg. EXEMPLE 5 On reprend l'exemple 1 en remplaçant poids pour poids la Pentalyn G par un ester de colophane modifié maléique (Dertopoline MDP de DRT) qui est à base de résine abiétomaléique. Les caractéristiques du produit fini sont: Viscosité: 235 Poises à 30 DEG C Aspect: Produit trouble Taux d'isocyanate: < 0,01 eq/kg EXEMPLE 6 On reprend l'exemple 1 en remplaçant poids pour poids la Pentalyn G par un autre ester de penta-érythrol de colophane (Dertoline MP150 de DRT). Les caractéristiques du produit fini sont: Viscosité: 325 Poises à 30 DEG C Aspect: Liquide légèrement trouble Taux d'isocyanate: < 0,1 eq/kg EXEMPLE 7 On prépare une encre magenta avec le produit de l'exemple 1 selon la formule: <tb><TABLE> Columns=2 <tb><SEP>Produit de l'exemple 1<SEP>675 parties <tb><SEP>TMPTA<SEP>100 parties <tb><SEP>Pigment magenta<SEP>165 parties <tb><SEP>Système photoiniateur<SEP>60 parties <tb><SEP>Anti-voltige (Bentone SD)<CEL AL=L>30 parties <tb></TABLE> Avec comme système photoinitiateur: 2,5% Irgacure 651 0,5% Isopropyl thioxantone 3% 2-methyl-1-[4-(methylthio)-phenyl]-2-morpholinopropane-1-one L'encre obtenue présente: Une très bonne réactivité Une très faible voltige Un excellent dégagement de plaque Une bonne adhérence sur PVC et PE.
Claims (19)
1. Composés acrylate de formule
EMI12.1
dans lequel
R1 est en radical monovalent,
R2 et R3 sont des radicaux bivalents,
R4 est un radical dérivé d'un polyalcool à l fonctions alcool, l étant compris entre 2 et 10,
R5 est un radical dérivé ester d'un acide résinique,
x est compris entre 0,1 et l -0,1.
2. Composés selon la revendication 1, dans lequel R1 est H ou CH3,
dans lequel R2 est choisi parmi les radicaux bivalents
EMI12.2
dans lequel R3 est du toluène, de l'hexaméthylène, de l'isophorone, du dicyclohexyméthane, du trimétylhéxaméthane ou du diphénylméthane.
3. Composés selon l'une des revendications précédentes, dans lequel R4 est un radical dérivé du penta-érythrol ou du glycérol.
4.
Composés selon l'une des revendications précédentes, dans lequel R5 est un radical dérivé d'un acide résinique choisi parmi l'acide abiétique, néoabiétique, lévopimarique, palustrique, dextropimarique, isodextropimarique, déhydro-, dihydro- et tétrahydroabiétique, diabiétique et/ou abiéto-maléique.
5. Composés selon la revendication 1, dans lequel x est compris entre 3 et 3,5 pour une valeur de l égale à 4.
6. Préparation contenant un composé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le composé est dilué dans un composé huile-uréthane-acrylate ou alkyl-uréthane-acrylate.
7. Préparation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le composé huile-uréthane-acrylate est un composé huile de ricin-uréthane-acrylate ou le composé alkyl-uréthane-acrylate est un composé C13 H27-uréthane-acrylate.
8.
Procédé de préparation des composés selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue dans un premier temps la réaction entre un hydroxyacrylate (II) et un diisocyanate (III), de façon à obtenir un composé intermédiaire (IV) présentant une fonction isocyanate restante:
EMI14.1
et dans un deuxième temps on procède à la réaction entre le composé intermédiaire (IV) et une résine colophane sous forme d'un ester issu de la réaction entre un acide résinique et un polyalcool:
EMI14.2
dans ces formules:
EMI14.3
= (R5)x - R4 est une résine colophane issue de la réaction entre un mole d'un polyalcool à l fonctions alcools R4 - (OH) l et x mole d'un acide résinique R5 - (OH); l étant compris entre 2 et 10, et x étant compris entre 0,1 et l - 0,1;
R1 est un radical monovalent
R2 et R3 sont des radicaux bivalents.
9.
Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'acide résinique est choisi parmi l'acide abiétique, l'acide diabiétique, néobiétique, lévopimarique, palustrique, dextropimarique, isodextropimarique, déhydro-, dihydro- et tétrahydroabiétique, diabiétique et/ou abiéto-maléique et le polyalcool parmi le penta-érythrol et le glycérol.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la résine colophane est préalablement solubilisée dans une huile ou un alcool susceptible d'être acrylé.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que laduite huile ou l'alcool susceptible d'être acrylé est de l'huile de ricin ou du tridécanol.
12.
Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la résine colophane est dissoute dans l'huile ou dans l'alcool à une température comprise entre 100 et 160 DEG C et selon un rapport massique résine colophane/huile ou alcool compris entre 0,3 et 3.
13. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le composé intermédiaire (IV) est obtenu par action de 1 mole de 2 hydroxyéthylacrylate sur 1 mole de toluène diisocyanate.
14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que la résine colophane est coulée sur le composé intermédiaire (IV), le rapport hydroxyle de la résine colophane sur isocyanate du composé intermédiaire étant sensiblement 1,05, la réaction étant conduite à 80-90 DEG C sous air.
15.
Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le produit obtenu par la réaction du composé intermédiaire (IV) et de la résine colophane est ensuite dilué avec un monomère acrylique.
16. Utilisation des composés acrylate de formule (I) selon l'une des revendications 1 à 5 dans la préparation de compositions d'encres, de vernis et de peintures.
17. Utilisation selon la revendication 16 dans la préparation des encres séchant par exposition à un rayonnament ultra-violet par mélange dudit composé acrylate avec un diluant acrylique, au moins un pigment et/ou un colorant, un système photoinitiateur et un produit anti-voltige.
18.
Composition d'encre comportant un composé acrylate tel que défini dans la revendication 1 et représenté par la formule (I).
EMI16.1
dans lequel
R1 est en radial monovalent,
R2 et R3 sont des radicaux bivalents,
R4 ets un radical dérivé d'un polyalcool à l fonctions alcool, l étant compris entre 2 et 10,
R5 est un radical dérivé ester d'un acide résinique,
x est compris entre 0,1 et l - 0,1.
19. Composition d'encre selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'elle comprend en outre un diluant acrylique, au moins un pigment et/ou colorant, un système photoinitiateur et un produit anti-voltige.
1. Composés acrylate de formule
EMI12.1
dans lequel
R1 est en radical monovalent,
R2 et R3 sont des radicaux bivalents,
R4 est un radical dérivé d'un polyalcool à l fonctions alcool, l étant compris entre 2 et 10,
R5 est un radical dérivé ester d'un acide résinique,
x est compris entre 0,1 et l -0,1.
2. Composés selon la revendication 1, dans lequel R1 est H ou CH3,
dans lequel R2 est choisi parmi les radicaux bivalents
EMI12.2
dans lequel R3 est du toluène, de l'hexaméthylène, de l'isophorone, du dicyclohexyméthane, du trimétylhéxaméthane ou du diphénylméthane.
3. Composés selon l'une des revendications précédentes, dans lequel R4 est un radical dérivé du penta-érythrol ou du glycérol.
4.
Composés selon l'une des revendications précédentes, dans lequel R5 est un radical dérivé d'un acide résinique choisi parmi l'acide abiétique, néoabiétique, lévopimarique, palustrique, dextropimarique, isodextropimarique, déhydro-, dihydro- et tétrahydroabiétique, diabiétique et/ou abiéto-maléique.
5. Composés selon la revendication 1, dans lequel x est compris entre 3 et 3,5 pour une valeur de l égale à 4.
6. Préparation contenant un composé selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le composé est dilué dans un composé huile-uréthane-acrylate ou alkyl-uréthane-acrylate.
7. Préparation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le composé huile-uréthane-acrylate est un composé huile de ricin-uréthane-acrylate ou le composé alkyl-uréthane-acrylate est un composé C13 H27-uréthane-acrylate.
8.
Procédé de préparation des composés selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue dans un premier temps la réaction entre un hydroxyacrylate (II) et un diisocyanate (III), de façon à obtenir un composé intermédiaire (IV) présentant une fonction isocyanate restante:
EMI14.1
et dans un deuxième temps on procède à la réaction entre le composé intermédiaire (IV) et une résine colophane sous forme d'un ester issu de la réaction entre un acide résinique et un polyalcool:
EMI14.2
dans ces formules:
EMI14.3
= (R5)x - R4 est une résine colophane issue de la réaction entre un mole d'un polyalcool à l fonctions alcools R4 - (OH) l et x mole d'un acide résinique R5 - (OH); l étant compris entre 2 et 10, et x étant compris entre 0,1 et l - 0,1;
R1 est un radical monovalent
R2 et R3 sont des radicaux bivalents.
9.
Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'acide résinique est choisi parmi l'acide abiétique, l'acide diabiétique, néobiétique, lévopimarique, palustrique, dextropimarique, isodextropimarique, déhydro-, dihydro- et tétrahydroabiétique, diabiétique et/ou abiéto-maléique et le polyalcool parmi le penta-érythrol et le glycérol.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la résine colophane est préalablement solubilisée dans une huile ou un alcool susceptible d'être acrylé.
11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que laduite huile ou l'alcool susceptible d'être acrylé est de l'huile de ricin ou du tridécanol.
12.
Procédé selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que la résine colophane est dissoute dans l'huile ou dans l'alcool à une température comprise entre 100 et 160 DEG C et selon un rapport massique résine colophane/huile ou alcool compris entre 0,3 et 3.
13. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le composé intermédiaire (IV) est obtenu par action de 1 mole de 2 hydroxyéthylacrylate sur 1 mole de toluène diisocyanate.
14. Procédé selon l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce que la résine colophane est coulée sur le composé intermédiaire (IV), le rapport hydroxyle de la résine colophane sur isocyanate du composé intermédiaire étant sensiblement 1,05, la réaction étant conduite à 80-90 DEG C sous air.
15.
Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le produit obtenu par la réaction du composé intermédiaire (IV) et de la résine colophane est ensuite dilué avec un monomère acrylique.
16. Utilisation des composés acrylate de formule (I) selon l'une des revendications 1 à 5 dans la préparation de compositions d'encres, de vernis et de peintures.
17. Utilisation selon la revendication 16 dans la préparation des encres séchant par exposition à un rayonnament ultra-violet par mélange dudit composé acrylate avec un diluant acrylique, au moins un pigment et/ou un colorant, un système photoinitiateur et un produit anti-voltige.
18.
Composition d'encre comportant un composé acrylate tel que défini dans la revendication 1 et représenté par la formule (I).
EMI16.1
dans lequel
R1 est en radial monovalent,
R2 et R3 sont des radicaux bivalents,
R4 ets un radical dérivé d'un polyalcool à l fonctions alcool, l étant compris entre 2 et 10,
R5 est un radical dérivé ester d'un acide résinique,
x est compris entre 0,1 et l - 0,1.
19. Composition d'encre selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'elle comprend en outre un diluant acrylique, au moins un pigment et/ou colorant, un système photoinitiateur et un produit anti-voltige.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH03248/93A CH687461A5 (fr) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Composés acrylate, leur procédé de préparation et leur utilisation. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH03248/93A CH687461A5 (fr) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Composés acrylate, leur procédé de préparation et leur utilisation. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH687461A5 true CH687461A5 (fr) | 1996-12-13 |
Family
ID=4251861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH03248/93A CH687461A5 (fr) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | Composés acrylate, leur procédé de préparation et leur utilisation. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH687461A5 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103552330A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-02-05 | 东莞智源彩印有限公司 | 一种具有雨滴效果的uv油墨层及其制作方法 |
-
1993
- 1993-10-27 CH CH03248/93A patent/CH687461A5/fr not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103552330A (zh) * | 2013-10-15 | 2014-02-05 | 东莞智源彩印有限公司 | 一种具有雨滴效果的uv油墨层及其制作方法 |
| CN103552330B (zh) * | 2013-10-15 | 2016-08-10 | 东莞智源彩印有限公司 | 一种具有雨滴效果的uv油墨层及其制作方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| NV | New agent |
Representative=s name: HEPP, WENGER & RYFFEL AG |
|
| PFA | Name/firm changed |
Owner name: SICPA HOLDING S.A.,BURGSTRASSE 17,8750 GLARUS (CH) |
|
| PL | Patent ceased |