CA2035894C - Nouveaux copolymeres acryliques et leur application au revetement de materiaux bitumineux - Google Patents
Nouveaux copolymeres acryliques et leur application au revetement de materiaux bitumineuxInfo
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- CA2035894C CA2035894C CA002035894A CA2035894A CA2035894C CA 2035894 C CA2035894 C CA 2035894C CA 002035894 A CA002035894 A CA 002035894A CA 2035894 A CA2035894 A CA 2035894A CA 2035894 C CA2035894 C CA 2035894C
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- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/28—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/281—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing only one oxygen, e.g. furfuryl (meth)acrylate or 2-methoxyethyl (meth)acrylate
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- C08F220/282—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing two or more oxygen atoms
Abstract
Copolymère acrylique comprenant, pour 100 parties en poids: de 2 à 65 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate de polyoxyéther de formule (I), dans laquelle: R1 est un radical méthyle ou un atome d'hydrogène; R2 est un radical hydrocarbone ayant de 1 à 18 atomes de carbone: 1 ? m ? 20 et 1 ? n ? 20: de 1 à 6 parties en poids d'anhydride (méth)acrylique; de 0 à 65 parties en poids d'au moins un (meth)acrylate d'alkyle fluore, et de 0 à 97 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate d'alcoxyalkyle. Procédé de revêtement de materiau bitumineux, suivant lequel ledit matériau est revêtu d'une formulation comprenant une dispersion aqueuse d'un copolymere tel que défini ci-dessus.
Description
W(~ 9)/00881 ~ 2 0 3 5 8~ PCI ~FR90~00504 NOUVEAU~$ çQpQLyMERr~s ACRYLTOUES ET r~r~uR AR~Ic~TIoN AU
REVETEMENT DF MATERTP-UX ~ IJMTNEUX ~
La présente invention se rapporte a de nouveaux copolymeres acryliques utiles pour ~e revetement de 5 -materiaux bitumineux.
Les matériaux bitumineux sont bien connus comme produits d'etanchéité dans l'industrie du bâtiment et du génie civil r OU ils sont utilisés notamment pour assurer l'etanchéité de surfaces minérales et d'eléments metalliques lO soumis à l 'humidite tels que terrasses, pipelines, structures of f -shore . Ils sont egalement bien connus dans l'industrie des travaux publics SOU5 forme d'enrobes bitumineux epandus sur les routes, chaussées, piste~ ~~
d'aéroport, etc. Dans ces differentes applications, un 15 inconvé~ient bien connu des materiaux bitumineux consiste dans la difficulte de les recouvrir d'une peinture ou d'un revetement capable d'empêcher leur dégradation sous l'effet du rayonnement solaire et de modiEler leur aspect esthetique et en particulier capable de remplacer leur couleur noire 20 par une couleur plus claire au choIx de l'utilisateur. Dans beaucoup de domaines de l'architecture et en particulier de la décoratIon des bâtiments, cet inconvénient a ete la cause du remplacement des materiaux bitumineux par d'autres produits d ' étanchéité plus onereux mais dont l ' aspect 25 esthétique peut être modifie sans difficulté. Dans le domaine des travaux publics, une application bien connue de la peinture des matériaux bit~min~ consiste dans les revêtements de signalisation de passages protéges pour piétons placés en travers des chaussees. Dans cette 30 =application, les difficultes ~'adhésion de la peinture sur le materiau bitumineux entraînent, notamment sous l'effet combine des intempéries et de la circulation des véhicules, l'obligation de procéder tres frequemment à la refection de ces revêtements de signalisation.
~ L~ but que se fixe la presente invention consiste en consequence a proposer un nouveau revêtement de materiau bitumineux susceptible d'être lui-meme recouvert d'un /
WO 91/00881 _ P;~/FR90/00504 8~,4 ~
revêtement de finition, capable diadherer durablement audit matériau bitumineux (même sous l ' action prolongee des intemperies) et capable d'éviter substantiellement le j aunis6ement de la couche de f inition par migration ou 5 exsudation des composés polyaromatique6 et/ou des huiles fluxantes (chrysène) du matériau bitumineux vers l.'extérieur, En vue de résoudre le probIeme ainsi posé, un premier objet de la présente invention consiste donc en de nouveaux copolymeres acryliques comprenant, pour lOO parties lO en poids:
- de 2 a 65 parties environ en poids d ' au moins un acrylate ou méthacrylate de polyoxyéther de formule:
H2C = C - C -~ O - (CH2)m- O -(CH2)n~ OR2 (I) l S Rl dans laquelle . ~
- Rl est un radical mét~yle ou un atome d'hydro~ène, - R2 est un radical hydrocarbone ayant de l à
18 atomes de carbone, 20_ - l _ m= < 20 et.l < n < 20, - de l a 6 parties envilon en poids d'anhydride acrylique ou méthacrylique, - de 0 a 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou methacrylate~ d'alkyle fluoré, et 25 - de 0 a ~ parties=environ en poids d'au moins un acrylate ou methacrylate d'alcoxyalkyle.
Comme (méth) acrylate de polyoxyéther on peut citer notamment l ' acryl ate d ' éthyldiglyco l .
Par (méth)acrylate d'alkyle fluoré au sens de la présente invention on entend de préférence un composé de formule:
//
H2 C = C - C R4 O - C - C F2 +~ H
~ ~ I n n 1 m m __ WO 91/00881 ~ PClfFR~OrO0504 3 2~35894~ ~
dans laquelle:
- R3 est un rad;cal methyle ou un atome d ' hydrogene, - R4 et R5, identiques ou dif~eren~s, sont choisis parmi H, CH3, CH2-CH3 et CF3 5 - ~ n est compris entre l et 2D; et - m est compris entre 0 et n.
Comme exemple ae tel compose on peut citer le méthacrylate de 2, 2, 2-trifluoroethyle. ~ ~
Par (méth) acrylate d'alcoxyalkyle au sens de la présente invention on entend de preference les composes de formule:
H2C = C - C - Q - R7 - o - R8 15 - - dans laquelle:
- R6 est un radical méthyle ou un atome--d'h~drogène, et - R7 et R8, identiques ou différents, sont des radicaux alkyles, lineaires ou ramifies, ayant de
REVETEMENT DF MATERTP-UX ~ IJMTNEUX ~
La présente invention se rapporte a de nouveaux copolymeres acryliques utiles pour ~e revetement de 5 -materiaux bitumineux.
Les matériaux bitumineux sont bien connus comme produits d'etanchéité dans l'industrie du bâtiment et du génie civil r OU ils sont utilisés notamment pour assurer l'etanchéité de surfaces minérales et d'eléments metalliques lO soumis à l 'humidite tels que terrasses, pipelines, structures of f -shore . Ils sont egalement bien connus dans l'industrie des travaux publics SOU5 forme d'enrobes bitumineux epandus sur les routes, chaussées, piste~ ~~
d'aéroport, etc. Dans ces differentes applications, un 15 inconvé~ient bien connu des materiaux bitumineux consiste dans la difficulte de les recouvrir d'une peinture ou d'un revetement capable d'empêcher leur dégradation sous l'effet du rayonnement solaire et de modiEler leur aspect esthetique et en particulier capable de remplacer leur couleur noire 20 par une couleur plus claire au choIx de l'utilisateur. Dans beaucoup de domaines de l'architecture et en particulier de la décoratIon des bâtiments, cet inconvénient a ete la cause du remplacement des materiaux bitumineux par d'autres produits d ' étanchéité plus onereux mais dont l ' aspect 25 esthétique peut être modifie sans difficulté. Dans le domaine des travaux publics, une application bien connue de la peinture des matériaux bit~min~ consiste dans les revêtements de signalisation de passages protéges pour piétons placés en travers des chaussees. Dans cette 30 =application, les difficultes ~'adhésion de la peinture sur le materiau bitumineux entraînent, notamment sous l'effet combine des intempéries et de la circulation des véhicules, l'obligation de procéder tres frequemment à la refection de ces revêtements de signalisation.
~ L~ but que se fixe la presente invention consiste en consequence a proposer un nouveau revêtement de materiau bitumineux susceptible d'être lui-meme recouvert d'un /
WO 91/00881 _ P;~/FR90/00504 8~,4 ~
revêtement de finition, capable diadherer durablement audit matériau bitumineux (même sous l ' action prolongee des intemperies) et capable d'éviter substantiellement le j aunis6ement de la couche de f inition par migration ou 5 exsudation des composés polyaromatique6 et/ou des huiles fluxantes (chrysène) du matériau bitumineux vers l.'extérieur, En vue de résoudre le probIeme ainsi posé, un premier objet de la présente invention consiste donc en de nouveaux copolymeres acryliques comprenant, pour lOO parties lO en poids:
- de 2 a 65 parties environ en poids d ' au moins un acrylate ou méthacrylate de polyoxyéther de formule:
H2C = C - C -~ O - (CH2)m- O -(CH2)n~ OR2 (I) l S Rl dans laquelle . ~
- Rl est un radical mét~yle ou un atome d'hydro~ène, - R2 est un radical hydrocarbone ayant de l à
18 atomes de carbone, 20_ - l _ m= < 20 et.l < n < 20, - de l a 6 parties envilon en poids d'anhydride acrylique ou méthacrylique, - de 0 a 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou methacrylate~ d'alkyle fluoré, et 25 - de 0 a ~ parties=environ en poids d'au moins un acrylate ou methacrylate d'alcoxyalkyle.
Comme (méth) acrylate de polyoxyéther on peut citer notamment l ' acryl ate d ' éthyldiglyco l .
Par (méth)acrylate d'alkyle fluoré au sens de la présente invention on entend de préférence un composé de formule:
//
H2 C = C - C R4 O - C - C F2 +~ H
~ ~ I n n 1 m m __ WO 91/00881 ~ PClfFR~OrO0504 3 2~35894~ ~
dans laquelle:
- R3 est un rad;cal methyle ou un atome d ' hydrogene, - R4 et R5, identiques ou dif~eren~s, sont choisis parmi H, CH3, CH2-CH3 et CF3 5 - ~ n est compris entre l et 2D; et - m est compris entre 0 et n.
Comme exemple ae tel compose on peut citer le méthacrylate de 2, 2, 2-trifluoroethyle. ~ ~
Par (méth) acrylate d'alcoxyalkyle au sens de la présente invention on entend de preference les composes de formule:
H2C = C - C - Q - R7 - o - R8 15 - - dans laquelle:
- R6 est un radical méthyle ou un atome--d'h~drogène, et - R7 et R8, identiques ou différents, sont des radicaux alkyles, lineaires ou ramifies, ayant de
2 0 l a 6 atomes de carbone .
Comme exemple de tels--composes on peut citer l'acrylate et le méthacrylate de methoxyméthyle, d'ethoxy-éthyle, d'ethoxyméthyle, de methoxyéthyle, d'isopropoxy, methyle et d'isopropoxyéthyle.
Il est important de ne pas confondre les (méth) acrylates de polyoxyéther presents dans les copolymères selon l ' invention - avec des (méth) acrylates ~:
d'alkylene glycol se ~,orm~n~nt par une fonction hydroxyle, ces derniers ne procurant pas les~avantages attendus en 30 fonction du but de la présente invention.
Les copolymeres selon~~l ' invention peuvent se présenter en dispersion aqueuse, l'extrait sec (teneur en matieres solides) de ladite disp-ersion pouvant atteindre jusqu'a 70% environ en poids. I.a taille de particules de ~a 35 dispersion aqueuse (determinee par turbidimetrie) peut etre comprise entre Q, 05 ~t 0, 5 um environ. La viscosi e .
WO 91/00881 - - PCr1FR90/00504
Comme exemple de tels--composes on peut citer l'acrylate et le méthacrylate de methoxyméthyle, d'ethoxy-éthyle, d'ethoxyméthyle, de methoxyéthyle, d'isopropoxy, methyle et d'isopropoxyéthyle.
Il est important de ne pas confondre les (méth) acrylates de polyoxyéther presents dans les copolymères selon l ' invention - avec des (méth) acrylates ~:
d'alkylene glycol se ~,orm~n~nt par une fonction hydroxyle, ces derniers ne procurant pas les~avantages attendus en 30 fonction du but de la présente invention.
Les copolymeres selon~~l ' invention peuvent se présenter en dispersion aqueuse, l'extrait sec (teneur en matieres solides) de ladite disp-ersion pouvant atteindre jusqu'a 70% environ en poids. I.a taille de particules de ~a 35 dispersion aqueuse (determinee par turbidimetrie) peut etre comprise entre Q, 05 ~t 0, 5 um environ. La viscosi e .
WO 91/00881 - - PCr1FR90/00504
3~8~ ~
4 -Brookfield a 20C d'une dispersion agueuse de copolymère selon l ' invention peut être genéralement comprise entre 3 0 et 300 mPa.s.
Les copolymeres acryliques selon l ' invention peuvent en outre comprendre, pour ioo parties en poids, jusqu'à 5 parties environ d'acide acrylique et/ou jusqu'à
3 parties envlron d ' au moins un monomère réticulant de préférence choisi parmi les N-hydroxyalcoylamides des acidès dcrylique et méthacrylique, l'acrylamide, la methacrylamide, le divinylben~ène et les oligoacrylates et oligomethacryla-tes de polyols tels que notamment ie triéthylène-glycol di(méth)acrylate, l'éthylèneglycol dimethacrylate, le tétraéthylèneglycol di (méth) acrylate, le polyéthylèneglycol 200 di(méth)acrylate, le 1,6-hexanediol di(méth)acrylate, le néopentylglycol di (meth) acrylate-, le l, 3-butyleneglycol di(méth)acrylate, le diéthylèneglycol di(meth)acrylate, le triméthylolpropane tri (méth) acrylate, le di (méth) acrylate de bisphénol A éthoxyle, le tetraacrylate de pentaérythritol, le tripropyleneglycol diacrylate, le dipentaérythritol hydroxypentaacrylate, le triacrylate de trihydroxyéthyl-isocyanurate et le triacrylate de trimethylolpropane éthoxy l e Un second objet de la presente invention concerne un procedé de fabrication d'un copolymère tel que décrit précédemment comprenant la polymerisation de monomeres en émulsion dans l'eau, caracterisé en ce que pour lO0 parties en poids le mélange de monomères à polymériser comprend:
- de 2 ~ 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate de polyoxyéther de formule (I), - de l à 6 parties environ en poids d'anhydride acrylique ou méthacryl ique, - de Q à 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate d'alkyle fluoré, et5 WO 91/00881 21~ 3 5 8 9 ~ PCr/~R90/00504 - de o a 97 par'cies environ en pOiaS d~au moinS un ac}ylatQ ou méthacrylate d'alcoxyalkyle, - de O: à 5 parties d'acide acrylique, et - de 0 a 3 parties d' au moins un monomère reticulant tel que décrit ci-dessus.
La polymérisation est géneralement effectuee a une temperature comprise entre 5~C et 90C environ, en presence d'au moins un initiateur capable de générer des radicaux libres, pendant une durée de 2: à a=heures environ.
= L'initiateur de poIymerisation peut être notamment choisi parmi les persulfates, les peroxydes1 les hydro-peroxydes et les composés diazoiques; lorsqu'un persulfate de metal alcalin est choisi, ii peut être utilise en combinaison avec un reducteur choisi parmi les polyhydroxy-phenols, le sulfite et le bisulfite=de sodium, le diméthylaminopropionitrile, les diazomercaptans et les ferricyanures. L'initiateur et, Ie cas écheant, le réducteur sont utilisables à raison de 0, l a 2 % chacun en poids par rapport a l ' ensemble des monomères presents .
Comme il est connu, le procéde selon l'invention peut se dêrouler en présence d'au moins un agent dispersant anionique, cationique ou non ionique, dont on utilise habituellement de 0, 5 a 10% en poids par rapport a l 'ensemole des monomères présents. Comme exemples d'agents dispersants utilisables lors de la mise en oeuvre d'un procédé de polymérisation selon la presente invention, on peut notamment citer des sels de metal alcal in et d ' ammonium d'alcoyl-, aryl-, alcaryl- et aralcoyl-sulfonates et -sulfates, ou de polyether-sulfates; les phosphates et 3 o phosphonates correspondants ; et des acides gras, esters, alcools, amines, amides et alcoylphenols ethoxylés.
Il peut en outre être avantageux d'effectuer la polymérisation en presence de 0, l a 0, 5 partie d ' un tampon tel que le bicarbonate de sodium.
Comme il est bien connu dans ce domaine de la technique, le pH de la dispersion aqueuse obtenue par le - procéde selon l ' invention peut etre a~uste à la valeur WO 91/0088l ~ PCI/FR90/00504 2~3~89~
desirée par l'addition d'alcalï ou d~amine. si desiré, le copolymere selon 1 ' invention peut etre isolé a partir de la dispersion aqueuse le contenant par les techniques bien connues de floculation, congelation et atomisation.
Enfin, un troisieme objet de la presente invention consiste en un procédé de revêtement de matériau bitumineux, caractérise en ce que ledit materiau est revetu d'une formu-lation comprenant une dispersion aqueuse d ' un copolymère acrylique tel que defini precedemment avant, le cas echeant, application d'une couche de peinture de finition. Selon un mode de réalisation prefére du procede de revetement selon l'invention, on applique sur le matériau bitumineux une formulation comprenant de 40 à 75% en poids de la dispersion aqueuse selon 1 ' invention .
Cette formulation comprend généralement en outre:
- au moins un diluant qui peut etre :l'eau, et~ou - au moins un epaississant tel qu'un dérivé cellulosique (notamment l'hydroxyethylcellulose), un polyurethanne éthoxylé ou un polyacrylate, et/ou 20 - au moins un dispersant tel qu'un polyacrylate, un polymaleate ou 1 'hexamétaphosphate de sodium, et/ou -- ~u moins un agent biocide, et/ou -- au moins une charge lamellaire telle que silicate, alumine, mica, kaolin, talc, si1ice, graphite, poudre d'ardoise et/ou - au moins un agent de coalescence tel que le butyldiglycol, et/ou - au moins un pigment tel.que la pate d'aluminium, l'oxyde de fer ou l'oxyde de titane, et/ou 30 - au moins un agent anti-mousse.
La couche de finition que l'on applique le cas échéant sur la ~ormulatlon à base de dispersion aqueuse de copolymère acrylique selon 1 ' invention consiste en un revetement décorati~ de même nature que ceux habituellement applicables sur une couche de revetement intermediaire de type acrylique, par exemple une peinture glycerophtalique.
WO 91/00881 2 ~3 58~ PCI~I h _ ~ c ~
Le principal avantage du procedé de revetemen'c selon l ' invention consiste dans le fait que la couche de revêt~Lent Lntermédiaire obtenue a partir de la dispersion aqueuse précédemment definie adhère durablement au matériau
Les copolymeres acryliques selon l ' invention peuvent en outre comprendre, pour ioo parties en poids, jusqu'à 5 parties environ d'acide acrylique et/ou jusqu'à
3 parties envlron d ' au moins un monomère réticulant de préférence choisi parmi les N-hydroxyalcoylamides des acidès dcrylique et méthacrylique, l'acrylamide, la methacrylamide, le divinylben~ène et les oligoacrylates et oligomethacryla-tes de polyols tels que notamment ie triéthylène-glycol di(méth)acrylate, l'éthylèneglycol dimethacrylate, le tétraéthylèneglycol di (méth) acrylate, le polyéthylèneglycol 200 di(méth)acrylate, le 1,6-hexanediol di(méth)acrylate, le néopentylglycol di (meth) acrylate-, le l, 3-butyleneglycol di(méth)acrylate, le diéthylèneglycol di(meth)acrylate, le triméthylolpropane tri (méth) acrylate, le di (méth) acrylate de bisphénol A éthoxyle, le tetraacrylate de pentaérythritol, le tripropyleneglycol diacrylate, le dipentaérythritol hydroxypentaacrylate, le triacrylate de trihydroxyéthyl-isocyanurate et le triacrylate de trimethylolpropane éthoxy l e Un second objet de la presente invention concerne un procedé de fabrication d'un copolymère tel que décrit précédemment comprenant la polymerisation de monomeres en émulsion dans l'eau, caracterisé en ce que pour lO0 parties en poids le mélange de monomères à polymériser comprend:
- de 2 ~ 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate de polyoxyéther de formule (I), - de l à 6 parties environ en poids d'anhydride acrylique ou méthacryl ique, - de Q à 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate d'alkyle fluoré, et5 WO 91/00881 21~ 3 5 8 9 ~ PCr/~R90/00504 - de o a 97 par'cies environ en pOiaS d~au moinS un ac}ylatQ ou méthacrylate d'alcoxyalkyle, - de O: à 5 parties d'acide acrylique, et - de 0 a 3 parties d' au moins un monomère reticulant tel que décrit ci-dessus.
La polymérisation est géneralement effectuee a une temperature comprise entre 5~C et 90C environ, en presence d'au moins un initiateur capable de générer des radicaux libres, pendant une durée de 2: à a=heures environ.
= L'initiateur de poIymerisation peut être notamment choisi parmi les persulfates, les peroxydes1 les hydro-peroxydes et les composés diazoiques; lorsqu'un persulfate de metal alcalin est choisi, ii peut être utilise en combinaison avec un reducteur choisi parmi les polyhydroxy-phenols, le sulfite et le bisulfite=de sodium, le diméthylaminopropionitrile, les diazomercaptans et les ferricyanures. L'initiateur et, Ie cas écheant, le réducteur sont utilisables à raison de 0, l a 2 % chacun en poids par rapport a l ' ensemble des monomères presents .
Comme il est connu, le procéde selon l'invention peut se dêrouler en présence d'au moins un agent dispersant anionique, cationique ou non ionique, dont on utilise habituellement de 0, 5 a 10% en poids par rapport a l 'ensemole des monomères présents. Comme exemples d'agents dispersants utilisables lors de la mise en oeuvre d'un procédé de polymérisation selon la presente invention, on peut notamment citer des sels de metal alcal in et d ' ammonium d'alcoyl-, aryl-, alcaryl- et aralcoyl-sulfonates et -sulfates, ou de polyether-sulfates; les phosphates et 3 o phosphonates correspondants ; et des acides gras, esters, alcools, amines, amides et alcoylphenols ethoxylés.
Il peut en outre être avantageux d'effectuer la polymérisation en presence de 0, l a 0, 5 partie d ' un tampon tel que le bicarbonate de sodium.
Comme il est bien connu dans ce domaine de la technique, le pH de la dispersion aqueuse obtenue par le - procéde selon l ' invention peut etre a~uste à la valeur WO 91/0088l ~ PCI/FR90/00504 2~3~89~
desirée par l'addition d'alcalï ou d~amine. si desiré, le copolymere selon 1 ' invention peut etre isolé a partir de la dispersion aqueuse le contenant par les techniques bien connues de floculation, congelation et atomisation.
Enfin, un troisieme objet de la presente invention consiste en un procédé de revêtement de matériau bitumineux, caractérise en ce que ledit materiau est revetu d'une formu-lation comprenant une dispersion aqueuse d ' un copolymère acrylique tel que defini precedemment avant, le cas echeant, application d'une couche de peinture de finition. Selon un mode de réalisation prefére du procede de revetement selon l'invention, on applique sur le matériau bitumineux une formulation comprenant de 40 à 75% en poids de la dispersion aqueuse selon 1 ' invention .
Cette formulation comprend généralement en outre:
- au moins un diluant qui peut etre :l'eau, et~ou - au moins un epaississant tel qu'un dérivé cellulosique (notamment l'hydroxyethylcellulose), un polyurethanne éthoxylé ou un polyacrylate, et/ou 20 - au moins un dispersant tel qu'un polyacrylate, un polymaleate ou 1 'hexamétaphosphate de sodium, et/ou -- ~u moins un agent biocide, et/ou -- au moins une charge lamellaire telle que silicate, alumine, mica, kaolin, talc, si1ice, graphite, poudre d'ardoise et/ou - au moins un agent de coalescence tel que le butyldiglycol, et/ou - au moins un pigment tel.que la pate d'aluminium, l'oxyde de fer ou l'oxyde de titane, et/ou 30 - au moins un agent anti-mousse.
La couche de finition que l'on applique le cas échéant sur la ~ormulatlon à base de dispersion aqueuse de copolymère acrylique selon 1 ' invention consiste en un revetement décorati~ de même nature que ceux habituellement applicables sur une couche de revetement intermediaire de type acrylique, par exemple une peinture glycerophtalique.
WO 91/00881 2 ~3 58~ PCI~I h _ ~ c ~
Le principal avantage du procedé de revetemen'c selon l ' invention consiste dans le fait que la couche de revêt~Lent Lntermédiaire obtenue a partir de la dispersion aqueuse précédemment definie adhère durablement au matériau
5 bitumineux, meme sous l'action prolongee aes intemperies, et fait efficacement barriere a la migration et à
1 ' exsudation des composes polyaromatiques et~ou des huiles fluxantes (chrysène) du matériau bitumineux vers la couche de fLnition, evitant ainsi le jaunIssement premature de l0 cette dernière.
Les exemples ci-après-sont donnes a titre illustratif et non limitatif de la presente invention.
EXEMPLES l a 4 Dans un réacteur de 5 litres, on polymerise en 15 discontinu un melange de methacrylate de 2, 2, 2-trifluoroethyle (MATRIFE), d'acrylate d'éthyldiglycol (EDGA), d ' anhydride méthacrylique ~(AMA), de methacrylate d'éthoxyéthyle (MAEE), d'acide acrylique (AA) et de N-methylolacrylamiae (NMA) en emulsion dans 150 parties 20 d'eau, en presence de 0,35 partie de persulfate d'ammonium et de 0,35 partie de=métabisulfite de sodium en tant qu' initiateurs et en présence de 3 parties de nonylphénylsulfate de sodium à 25 moles d'oxyde d'éthylene en tant qu ' agent tensio-actif La polymérisation est 25 effectuee a 68 C pendant 4 heures. On obtient ainsi une dispersion aqueuse ayant un extraLt seG de 40% en poids, dont les particules ont une taille moyenne d, mesuree par turbidimétrie et exprimée en microns, indiquée au tableau ci-après. Les quantités des différents monomeres 30 acryliques figurent également, exprimées en parties en poids, dans le même tableau, ainsi que la température minimale de filmification TMF, exprimee en degrés Celsius et def inie comme étant la température en dessous de laquelle il nrest pas possible de former un film cohesif et 35 adhésif sans impliquer la mise en oeuvre d'un agent de coalescence .
WO91/00881 ~3~gg~ PCI`/FR90/00504 TAB~EA~ I .~ . . = ;
Exemple 1 2 3 4 _ 5 . EDGA 4 10,5 9 15,5 MATRIFE ~ 5 10 5 10 MAFE ~: 85 73,5 80 68,5 AA
d 0,14 0,10 0,10 0,11 TMF +lû +1 +3 +3 _ On prépare ensuite des formulations compren2nt, 15 pour 1000 parties en poids:
- 476 parties en poids d'une dispersion aqueuse obtenue conforme~nent au mode-operatoire ci-dessus, - 152 parties d ' eau, - 2 parties d ' un gel d ' ether cel 1 ulosique commcrcialisé sous la denomina~ion TYLOSE H 20 par la société HOECHST, - 2 parties d ' ar,moniaque à 22%, - 2 parties de dispers2nt poly2crylate commercialise sous la dénomination COATEX P 890, par la Sociétè
d ' Exploitation des Procédés Coatex, - 2 parties d ' un agent biocide commercialise sous 12 nom;n~tion PIROR P 840 p2r 12 societe UNION
CARBI DE, - 2 parties d ' un agent antimousse commercialisé par la : société HENKE~ sous Ia denomination NOPCO NDW, - 200 parties d'un silicate-alumine commercialisé sous la dénomination MICROMICA MU 2/1, par le Comptoir de Minéraux et Matières Premières, - 5 parties de butyldiglycol (agent coalescent), 35 - 8 parties d'un polyurethanne éthoxyle commercialisé
sous la denomination PRIMA1 QR 100i par la sociéte _-ROHM & HAAS, et WO 9 l /0088 l PCr/FR9D~005~4 2035894 ~
- ~150 parties de kaolin Suprême commercialise par la Société ~NGLISH CHINA CLAY.
Les formulations ainsi préparees sont caracterisées par leur pH à 20 C e~ les viscosites suivan~es, mesurees a 20 C et exprimees en mPa.s:
- viscosite Brookfield a 50 tours~min. (B50) - viscosité Brookfield a 5 tours/min. (Bs) - viscosite 77 à 104s~~.
Sur une plaque d'acier sablé de dimensions 7,5 x 15 cm, on applique successivement deux couches, a raison de 100 g/m2 par couche, d'un brai-époxy commercialisé par la sociéte C~FIDEP sous 1 a marque FREITABRAI, puis deux couches, a raison de 100 g~m2 par couche, du revetement intermediaire constitue de la formulation ci-dessus, et enf in deux couches, à raison de 10 o g/m2 par couche, d ' une peinture de finition glycerophtalique commercialisee par la société CQFIDEP sous la marque RIPOLIN 500 SL.
Les caractéristiques des formulations sont indiquées au tableau II ci-après. ~= ~
L'évaluation de la reslstance a la migration des composés polyaromatiques et/ou des huiles fluxantes du brai-époxy est effectuee par mesure de 1 ' indicateur colorimétrique L après 40 ~ours dont la valeur est indiquée au tableau II ci-apres. L e=st la coordonnée trichromatique du système- E~unter Lab = 10 ¦~, Y etant le facteur de luminance lumineuse du systeme de repérage des couleurs défini par la Commission Internationale de l'Eclairage, avec L = 0 (noir) et L = 100 ~blanc).
TABLEAU II
Exemple 1 2 3 4 pH 7,5 7,3 7,3 7,7 Bso 76 66 86 42 - Bs 16,8 15,6 19,2 12 r1 0,5 0,5 0,55 0,55 L 93,6 92,6 92,7 91,2 WO 9l/0088l ~ ~ PClIFR90100504 .
lO - 2035894 ~
Dans un reacteur de 5 litres, on polymerise e~
discontinu un mélange de 47, 5 parties de methacrylate de 2,2,2-trifluoroethyle, de 47,5 parties d'acrylate d'éthyldiglycol, de 4 parties d'anhydride méthacrylique et de 1 partie de N-méthylolacrylamide en émulsion dans 150 parties d'eau, en présence de D,35 partie de persulfate d'ammonium et de 0,35 partie de metabisulfite de sodium en tant qu'initiateurs et en presence de 3 parties de nonylphénylsulfate de sodium a 25 moles d'oxyde d'éthylène en tant qu'agent tensio-actif. La polymérisation est e~fectuee à 68C pendant 4 heures. on obtient ainsi une dispersion aqueuse ayant un extrait sec de 39% en poids, dont les particules ont une taille moyenne, mesurée par turbidimétrie, de 0,10 um. Cette dispersion peut en outre être caractérisee par:
- une temperature de transition vitreuse egale a ~3Cr - une viscosité Brookfield a 20c, apres neutralisation a pH 9, égale a 4 0 mPa . s .
On ~prépare ensuite une formulation comprenant, pour 1000 parties en poids:
- 576 parties de la dispersion aqueuse obtenue ci-dessus, - 13 5 parties d ' eau, - 4 parties d'hydroxyéthyl cellulose, 25 ~ 2 parties d'aminométhylpropanol (neutralisant), - 4 parties de polyacrylate commercialisé sous la denomination COATEX P 890, -- 2 parties d'un agent biocide commercialise sous la denomination PIROR P 840, 30 - 2 parties d'un agent anti-mousse commercialisé sous la dénomination NOPCO NDW, - 200 parties d'un silicate-alumine commercialisé sous la dénomination MICROMICA MU 2/1, - 5 ~arties de butyldiglycol, 35 ~- = 20 parties d'un polyuréthanne éthoxylé commercialise sous la dénominatlon PRIMA4 QR 1001, et WO 91/00881 ` -~ PC11FR90/00~04 11 203589~
- ~0 parties de pate d'aluminium.
Sur une plaque d'acier sal~lé de dimensions 7,5 x 15 cm, on applique successiYement deux couches, à
raison de lOO_g/m2 par couche, d'un brai-époxy commercialié
5 par la societe CO~ID~P SOU5 la marque FREITA~3RAI, puis deuY
couches, à raison de lO0 g/m2=par ~couche, du revetement intermédiaire constitué de la formulation ci-dessus, et enfin deux couches, à raison de 100 g/m2 par couche, d'une peinture de finition glycerophtalique commercialisée par la lO société:~ COFIDEP sous la mar~ue RIPO1IN 500 S~.
Apres 4 mois d'exposition à température ambiante, on peut considérer que la teinte de la peinture de finition est restee stationnaire. En effe~, l'indice de jaunissement mesure par colorimétrie est égal a l9. A titre de 15 comparaison, l'indice ~e jaunissement de la peinture de finitic~n en l'absence t~tale de revêtement intermédiaire est égal a 61 dans les mêmes conditions d'exposition.
=
, -- --., __ =
,,,
1 ' exsudation des composes polyaromatiques et~ou des huiles fluxantes (chrysène) du matériau bitumineux vers la couche de fLnition, evitant ainsi le jaunIssement premature de l0 cette dernière.
Les exemples ci-après-sont donnes a titre illustratif et non limitatif de la presente invention.
EXEMPLES l a 4 Dans un réacteur de 5 litres, on polymerise en 15 discontinu un melange de methacrylate de 2, 2, 2-trifluoroethyle (MATRIFE), d'acrylate d'éthyldiglycol (EDGA), d ' anhydride méthacrylique ~(AMA), de methacrylate d'éthoxyéthyle (MAEE), d'acide acrylique (AA) et de N-methylolacrylamiae (NMA) en emulsion dans 150 parties 20 d'eau, en presence de 0,35 partie de persulfate d'ammonium et de 0,35 partie de=métabisulfite de sodium en tant qu' initiateurs et en présence de 3 parties de nonylphénylsulfate de sodium à 25 moles d'oxyde d'éthylene en tant qu ' agent tensio-actif La polymérisation est 25 effectuee a 68 C pendant 4 heures. On obtient ainsi une dispersion aqueuse ayant un extraLt seG de 40% en poids, dont les particules ont une taille moyenne d, mesuree par turbidimétrie et exprimée en microns, indiquée au tableau ci-après. Les quantités des différents monomeres 30 acryliques figurent également, exprimées en parties en poids, dans le même tableau, ainsi que la température minimale de filmification TMF, exprimee en degrés Celsius et def inie comme étant la température en dessous de laquelle il nrest pas possible de former un film cohesif et 35 adhésif sans impliquer la mise en oeuvre d'un agent de coalescence .
WO91/00881 ~3~gg~ PCI`/FR90/00504 TAB~EA~ I .~ . . = ;
Exemple 1 2 3 4 _ 5 . EDGA 4 10,5 9 15,5 MATRIFE ~ 5 10 5 10 MAFE ~: 85 73,5 80 68,5 AA
d 0,14 0,10 0,10 0,11 TMF +lû +1 +3 +3 _ On prépare ensuite des formulations compren2nt, 15 pour 1000 parties en poids:
- 476 parties en poids d'une dispersion aqueuse obtenue conforme~nent au mode-operatoire ci-dessus, - 152 parties d ' eau, - 2 parties d ' un gel d ' ether cel 1 ulosique commcrcialisé sous la denomina~ion TYLOSE H 20 par la société HOECHST, - 2 parties d ' ar,moniaque à 22%, - 2 parties de dispers2nt poly2crylate commercialise sous la dénomination COATEX P 890, par la Sociétè
d ' Exploitation des Procédés Coatex, - 2 parties d ' un agent biocide commercialise sous 12 nom;n~tion PIROR P 840 p2r 12 societe UNION
CARBI DE, - 2 parties d ' un agent antimousse commercialisé par la : société HENKE~ sous Ia denomination NOPCO NDW, - 200 parties d'un silicate-alumine commercialisé sous la dénomination MICROMICA MU 2/1, par le Comptoir de Minéraux et Matières Premières, - 5 parties de butyldiglycol (agent coalescent), 35 - 8 parties d'un polyurethanne éthoxyle commercialisé
sous la denomination PRIMA1 QR 100i par la sociéte _-ROHM & HAAS, et WO 9 l /0088 l PCr/FR9D~005~4 2035894 ~
- ~150 parties de kaolin Suprême commercialise par la Société ~NGLISH CHINA CLAY.
Les formulations ainsi préparees sont caracterisées par leur pH à 20 C e~ les viscosites suivan~es, mesurees a 20 C et exprimees en mPa.s:
- viscosite Brookfield a 50 tours~min. (B50) - viscosité Brookfield a 5 tours/min. (Bs) - viscosite 77 à 104s~~.
Sur une plaque d'acier sablé de dimensions 7,5 x 15 cm, on applique successivement deux couches, a raison de 100 g/m2 par couche, d'un brai-époxy commercialisé par la sociéte C~FIDEP sous 1 a marque FREITABRAI, puis deux couches, a raison de 100 g~m2 par couche, du revetement intermediaire constitue de la formulation ci-dessus, et enf in deux couches, à raison de 10 o g/m2 par couche, d ' une peinture de finition glycerophtalique commercialisee par la société CQFIDEP sous la marque RIPOLIN 500 SL.
Les caractéristiques des formulations sont indiquées au tableau II ci-après. ~= ~
L'évaluation de la reslstance a la migration des composés polyaromatiques et/ou des huiles fluxantes du brai-époxy est effectuee par mesure de 1 ' indicateur colorimétrique L après 40 ~ours dont la valeur est indiquée au tableau II ci-apres. L e=st la coordonnée trichromatique du système- E~unter Lab = 10 ¦~, Y etant le facteur de luminance lumineuse du systeme de repérage des couleurs défini par la Commission Internationale de l'Eclairage, avec L = 0 (noir) et L = 100 ~blanc).
TABLEAU II
Exemple 1 2 3 4 pH 7,5 7,3 7,3 7,7 Bso 76 66 86 42 - Bs 16,8 15,6 19,2 12 r1 0,5 0,5 0,55 0,55 L 93,6 92,6 92,7 91,2 WO 9l/0088l ~ ~ PClIFR90100504 .
lO - 2035894 ~
Dans un reacteur de 5 litres, on polymerise e~
discontinu un mélange de 47, 5 parties de methacrylate de 2,2,2-trifluoroethyle, de 47,5 parties d'acrylate d'éthyldiglycol, de 4 parties d'anhydride méthacrylique et de 1 partie de N-méthylolacrylamide en émulsion dans 150 parties d'eau, en présence de D,35 partie de persulfate d'ammonium et de 0,35 partie de metabisulfite de sodium en tant qu'initiateurs et en presence de 3 parties de nonylphénylsulfate de sodium a 25 moles d'oxyde d'éthylène en tant qu'agent tensio-actif. La polymérisation est e~fectuee à 68C pendant 4 heures. on obtient ainsi une dispersion aqueuse ayant un extrait sec de 39% en poids, dont les particules ont une taille moyenne, mesurée par turbidimétrie, de 0,10 um. Cette dispersion peut en outre être caractérisee par:
- une temperature de transition vitreuse egale a ~3Cr - une viscosité Brookfield a 20c, apres neutralisation a pH 9, égale a 4 0 mPa . s .
On ~prépare ensuite une formulation comprenant, pour 1000 parties en poids:
- 576 parties de la dispersion aqueuse obtenue ci-dessus, - 13 5 parties d ' eau, - 4 parties d'hydroxyéthyl cellulose, 25 ~ 2 parties d'aminométhylpropanol (neutralisant), - 4 parties de polyacrylate commercialisé sous la denomination COATEX P 890, -- 2 parties d'un agent biocide commercialise sous la denomination PIROR P 840, 30 - 2 parties d'un agent anti-mousse commercialisé sous la dénomination NOPCO NDW, - 200 parties d'un silicate-alumine commercialisé sous la dénomination MICROMICA MU 2/1, - 5 ~arties de butyldiglycol, 35 ~- = 20 parties d'un polyuréthanne éthoxylé commercialise sous la dénominatlon PRIMA4 QR 1001, et WO 91/00881 ` -~ PC11FR90/00~04 11 203589~
- ~0 parties de pate d'aluminium.
Sur une plaque d'acier sal~lé de dimensions 7,5 x 15 cm, on applique successiYement deux couches, à
raison de lOO_g/m2 par couche, d'un brai-époxy commercialié
5 par la societe CO~ID~P SOU5 la marque FREITA~3RAI, puis deuY
couches, à raison de lO0 g/m2=par ~couche, du revetement intermédiaire constitué de la formulation ci-dessus, et enfin deux couches, à raison de 100 g/m2 par couche, d'une peinture de finition glycerophtalique commercialisée par la lO société:~ COFIDEP sous la mar~ue RIPO1IN 500 S~.
Apres 4 mois d'exposition à température ambiante, on peut considérer que la teinte de la peinture de finition est restee stationnaire. En effe~, l'indice de jaunissement mesure par colorimétrie est égal a l9. A titre de 15 comparaison, l'indice ~e jaunissement de la peinture de finitic~n en l'absence t~tale de revêtement intermédiaire est égal a 61 dans les mêmes conditions d'exposition.
=
, -- --., __ =
,,,
Claims (10)
1. Copolymère acrylique comprenant, pour 100 parties en poids:
- de 2 à 65 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate de polyoxyéther de formule:
(I) dans laquelle:
- R1 est un radical méthyle ou un atome d'hydrogène, - R2 est un radical hydrocarboné ayant de 1 à 18 atomes de carbone, - 1 m 20 et 1 n 20, - de 1 à 6 parties en poids d'anhydride (méth)acrylique, - de 0 à 65 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate d'alkyle fluoré, et - de 0 à 97 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate d'alcoxyalkyle.
- de 2 à 65 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate de polyoxyéther de formule:
(I) dans laquelle:
- R1 est un radical méthyle ou un atome d'hydrogène, - R2 est un radical hydrocarboné ayant de 1 à 18 atomes de carbone, - 1 m 20 et 1 n 20, - de 1 à 6 parties en poids d'anhydride (méth)acrylique, - de 0 à 65 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate d'alkyle fluoré, et - de 0 à 97 parties en poids d'au moins un (méth)acrylate d'alcoxyalkyle.
2. Copolymère selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, pour 100 parties en poids, jusqu'à 5 parties d'acide acrylique.
3. Copolymère selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, pour 100 parties en poids, jusqu'à 3 parties d'au moins un monomère réticulant.
4. Copolymère selon la revendication 1, caractérisé en ce que le (méth)acrylate d'alkyle fluoré est un composé de formule:
H2C = dans laquelle:
- R3 est un radical méthyle ou un atome d'hydrogène - R4 et R5, identiques ou différents, sont choisis parmi H, CH3, CH2-CH3 et CF3;
- n est compris entre 1 et 20; et - m est compris entre 0 et n.
H2C = dans laquelle:
- R3 est un radical méthyle ou un atome d'hydrogène - R4 et R5, identiques ou différents, sont choisis parmi H, CH3, CH2-CH3 et CF3;
- n est compris entre 1 et 20; et - m est compris entre 0 et n.
5. Copolymère selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se présente en dispersion aqueuse.
6. Copolymère selon la revendication 5, caractérisé en ce que la taille des particules de la dispersion est comprise entre 0,05 et 0,5 µm.
7. Copolymère selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la viscosité
Brookfield à 20 °C de la dispersion est comprise entre 30 et 300 mPa.s.
Brookfield à 20 °C de la dispersion est comprise entre 30 et 300 mPa.s.
8. Procédé de fabrication d'un copolymère selon l'une des revendications 1 à 6, comprenant la polymérisation de monomères en émulsion dans l'eau, caractérisé en ce que pour 100 parties en poids le mélange de monomères à polymériser comprend:
- de 2 a 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate de polyoxyéther de formule (I) défini dans la revendication 1, - de 1 à 6 parties environ en poids d'anhydride acrylique ou méthacrylique, - de 0 à 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate d'alkyle fluoré, et - de 0 à 97 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate d'alcoxyalkyle, - de 0 à 5 parties d'acide acrylique, et - de 0 à 3 parties d'au moins un monomère réticulant.
- de 2 a 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate de polyoxyéther de formule (I) défini dans la revendication 1, - de 1 à 6 parties environ en poids d'anhydride acrylique ou méthacrylique, - de 0 à 65 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate d'alkyle fluoré, et - de 0 à 97 parties environ en poids d'au moins un acrylate ou méthacrylate d'alcoxyalkyle, - de 0 à 5 parties d'acide acrylique, et - de 0 à 3 parties d'au moins un monomère réticulant.
9. Procédé de revêtement de matériau bitumineux, caractérisé en ce que ledit matériau est revêtu d'une formulation comprenant une dispersion aqueuse d'un copolymère conforme à la revendication 1.
10. Procédé de revêtement selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite formulation comprend en outre au moins un diluant et/ou un épaississant et/ou un dispersant et/ou un agent biocide et/ou une charge lamellaire et/ou un agent de coalescence et/ou un pigment et/ou un agent anti-mousse.
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| FR90/04505 | 1990-04-09 |
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