BE1029530B1 - Procédé d'obtention d'un revêtement - Google Patents
Procédé d'obtention d'un revêtement Download PDFInfo
- Publication number
- BE1029530B1 BE1029530B1 BE20215498A BE202105498A BE1029530B1 BE 1029530 B1 BE1029530 B1 BE 1029530B1 BE 20215498 A BE20215498 A BE 20215498A BE 202105498 A BE202105498 A BE 202105498A BE 1029530 B1 BE1029530 B1 BE 1029530B1
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- polyol
- molecule
- coating
- polyisocyanate
- process according
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 67
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 34
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims abstract description 58
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims abstract description 58
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 claims abstract description 43
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 32
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 19
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 10
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O ammonium group Chemical group [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 7
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 7
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 7
- 229940032007 methylethyl ketone Drugs 0.000 claims description 6
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims description 6
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N isocyanate group Chemical group [N-]=C=O IQPQWNKOIGAROB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 4
- 230000003253 viricidal effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 claims description 3
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000001356 alkyl thiols Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000002051 biphasic effect Effects 0.000 claims description 3
- WSFMFXQNYPNYGG-UHFFFAOYSA-M dimethyl-octadecyl-(3-trimethoxysilylpropyl)azanium;chloride Chemical group [Cl-].CCCCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CCC[Si](OC)(OC)OC WSFMFXQNYPNYGG-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 150000002367 halogens Chemical group 0.000 claims description 3
- 239000002736 nonionic surfactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 3
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 claims description 3
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 2
- 229910002808 Si–O–Si Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000005215 alkyl ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 2
- 150000004819 silanols Chemical class 0.000 claims description 2
- 101000952234 Homo sapiens Sphingolipid delta(4)-desaturase DES1 Proteins 0.000 claims 1
- 102100037416 Sphingolipid delta(4)-desaturase DES1 Human genes 0.000 claims 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 claims 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 19
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 16
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 15
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 150000001412 amines Chemical group 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000005580 one pot reaction Methods 0.000 description 3
- 150000001282 organosilanes Chemical class 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M acrylate group Chemical group C(C=C)(=O)[O-] NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilicon Chemical group CO[Si](OC)OC PZJJKWKADRNWSW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OXYZDRAJMHGSMW-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCCl OXYZDRAJMHGSMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxyphenyl)methyl]-1,3-oxazolidin-2-one Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1NC(=O)OC1 ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000004176 Alphacoronavirus Species 0.000 description 1
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000191070 Escherichia coli ATCC 8739 Species 0.000 description 1
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005370 alkoxysilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 238000002784 cytotoxicity assay Methods 0.000 description 1
- 231100000263 cytotoxicity test Toxicity 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000001301 ethoxy group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000006355 external stress Effects 0.000 description 1
- 238000009408 flooring Methods 0.000 description 1
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012462 polypropylene substrate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 125000006308 propyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000010517 secondary reaction Methods 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 125000005369 trialkoxysilyl group Chemical group 0.000 description 1
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical group CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/0804—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups
- C08G18/0809—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing cationic or cationogenic groups
- C08G18/0814—Manufacture of polymers containing ionic or ionogenic groups containing cationic or cationogenic groups containing ammonium groups or groups forming them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/08—Processes
- C08G18/0838—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds
- C08G18/0842—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents
- C08G18/0861—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers
- C08G18/0871—Manufacture of polymers in the presence of non-reactive compounds in the presence of liquid diluents in the presence of a dispersing phase for the polymers or a phase dispersed in the polymers the dispersing or dispersed phase being organic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/2805—Compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/288—Compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen
- C08G18/289—Compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/48—Polyethers
- C08G18/50—Polyethers having heteroatoms other than oxygen
- C08G18/5003—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having halogens
- C08G18/5015—Polyethers having heteroatoms other than oxygen having halogens having fluorine atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
- C08G18/78—Nitrogen
- C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/791—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
- C08G18/792—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8003—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen
- C08G18/8006—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32
- C08G18/8009—Masked polyisocyanates masked with compounds having at least two groups containing active hydrogen with compounds of C08G18/32 with compounds of C08G18/3203
- C08G18/8032—Masked aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates not provided for in one single of the groups C08G18/8016 and C08G18/8025
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8061—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/8083—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen
- C08G18/809—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with compounds containing at least one heteroatom other than oxygen or nitrogen containing silicon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
Un procédé pour l’obtention d’un revêtement dans lequel on mélange dans un seul récipient un polyol, un polyisocyanate, un polymère SMP et une première molécule comportant un dérivé silane hydrolysable en groupement silanol et un résidu susceptible de former un lien covalent avec le polyisocyanate. Revêtement obtenu par ce procédé et utilisations de ce revêtement pour ses propriétés biocides ou pour renforcer la résistance mécanique d’un substrat.
Description
Procédé d'obtention d'un revêtement Domaine technique La présente invention se rapporte à un procédé pour l'obtention d'un revêtement à multiples composants polymériques.
La présente invention porte en outre sur un tel revêtement où les composants sont imbriqués.
La présente invention concerne aussi une méthode d'obtention d'un revêtement sur un substrat.
La présente invention porte enfin sur l'utilisation du revêtement, en particulier sur une utilisation biocide et/ou durable.
L'art antérieur Un revêtement créé à partir de résine époxy, correspondant à un polymère liquide thermodurcissable est connu.
Lorsque la résine époxy est réticulée, souvent en présence d'un catalyseur, elle peut être façonnée selon les besoins de l'utilisateur.
Par exemple, elle peut être lissée, coupée ou perforée.
Elle se travaille sous forme liquide et est applicable dans de nombreux domaines comme la bijouterie, le mobilier ou encore le revêtement de sol.
Malheureusement, cette résine présente l'inconvénient de nécessiter plusieurs jours de séchage pour être durcie et la dureté dépend de la température ou du temps de traitement ou de la présence de catalyseurs.
Un autre inconvénient de cette résine réside dans le fait qu'elle se dégrade dans le temps.
Par exemple, le brevet US8158191 divulgue un procédé en deux étapes: on applique une première couche de polyuréthane sur une surface d'un substrat en polycarbonate ou en polyamide, puis on applique sur la première couche de polyuréthane un revêtement de type silane résistant à abrasion.
Le brevet US4345053 divulgue une composition d'étanchéité durcissable à l'humidité destinée à être appliquée sur des supports non- poreux. La composition d'étanchéité comprend un polymère à terminaison silicium qui est obtenu par réaction entre un prépolymère de polyuréthane, de polyéther ou de polyéthylène porteur de deux fonctions OH (ou amine) avec un polyisocyanate. Lorsque le polyisocyanate n'est plus détectable un organosilane porteur d'un groupe isocyanate est ensuite ajouté. Le procédé est donc réalisé en plusieurs étapes.
Le brevet EP2785801 divulgue un procédé d'obtention d'une composition fimogène durcissable appliquée substrat pour atténuer l'accumulation de glace sur le substrat. Cette composition comprend deux couches qui sont appliquées l'une après l'autre.
Le brevet EP3209739 divulgue une composition pour l'obtention d'un revêtement à deux composantes. Le revêtement, en tant que produit, ne contient pas d'isocyanate n'ayant pas réagi lors du procédé d'obtention, ce qui est une caractéristique essentielle de ce document. Les isocyanates n'ayant pas réagi sont retirés du mélange par une étape additionnelle. La réticulation se fait via des résidus époxy ou acrylate.
Ainsi, les procédés de l'art antérieur sont réalisés en deux étapes, chacune étant bien contrôlée.
Les ammoniums quaternaires couplés à une chaine aliphatique ont été utilisés comme agent bactéricide pour le développement de revêtement antipactérien, notamment ceux se présentant sous forme d'un organosilane, tel que le 3-(trinydroxysilyl) propyldimethyloctadecyl-ammonium chloride. En effet, plusieurs études scientifiques montrent que les ammoniums quaternaires empêchent la croissance des bactéries et de certains virus sur les supports solides.
Le document EP1863865 divulgue un procédé de préparation d'un agent antibactérien à base d'ammonium quaternaire contenant de la silice combinée à d'autres polymères.
Le document EP2285857 présente un revêtement antibactérien sous forme d'un réseau interconnecté polyuréthane-silice avec des ammoniums quaternaires utilisés comme agent antibactérien. Le procédé est réalisé en deux étapes, la première étape consiste à préparer un polyuréthane fonctionnalisé par une fonction siloxane et une deuxième étape où les fonctions siloxanes portées par le polyuréthane réagissent avec les siloxanes porteurs d’'ammoniums quaternaires à des températures comprises entre la température ambiante et 100°C. L'avantage d'un procédé en deux étapes est qu'il y a un bon contrôle des différentes réactions, que les éventuels réactifs en excès peuvent être neutralisés. En outre, les catalyseurs ou d'autres composés qui ne sont pas souhaités dans le revêtement sont facilement supprimables.
Cependant, les réactions entre les fonctions siloxanes ne sont pas très rapides à température ambiante et nécessitent une étape supplémentaire de cuisson à une température supérieure à 100°C pour assurer les liens chimiques entre l'ammonium quaternaire et le réseau polyuréthane. Un autre inconvénient de ce type de revêtement est qu'une fois appliqué sur Un support solide, il présente une limitation en termes de résistance mécanique lorsqu'il est soumis à des contraintes externes.
Bref resume de l'invention La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état de la technique, en particulier à fournir un procédé d'obtention d'un revêtement facile, rapide et économique, le revêtement étant biocide et présentant une résistance mécanique renforcée.
Ce n'est qu'après de nombreux essais-et-erreurs que les inventeurs ont eu l'intuiton du procédé ‘one-pot' selon la présente invention. Ils ont été très surpris de la simplicité de la solution qui leur semblait iréalisable.
Ainsi, un premier objet de la présente invention consiste en un procédé pour l'obtention d'un revêtement dans lequel on mélange dans un seul récipient : un polyol (ou plusieurs polyols) en phase aqueuse ou dans un système biphasique aqueux-organique, un polyisocyanate aliphatique (ou plusieurs polyisocyanates) en phase organique ledit polyisocyanate étant hydrophile et/ou dispersible dans une solution aqueuse, un (ou plusieurs) polymère(s) SMP porteur(s) de groupements silane, lesdits groupements silane étant hydrolysables en dérivés silanol, et une première molécule comportant (i) un dérivé silane hydrolysable en groupement silanol et (ii) un résidu (ex. alkyl amine, alky thiol) susceptible de former un lien covalent avec le polyisocyanate.
Puis on laisse réagir sous agitation les composants de manière à ce que : ce polyol et ce polyisocyanate forment un premier réseau ; ce polyisocyanate et cette première molécule forment un second réseau et cette première molécule et ce polymère SMP forment un troisième réseau via leurs groupements silanol. D'autres molécules comprenant un dérivé silane hydrolysable en groupement silanol et un résidu alkyle, mais dépourvues du résidu (ex. amine, thiol) susceptible de former un lien covalent avec le polyisocyanate peuvent éventuellement être incorporées dans le mélange réactionnel.
Ce procédé permet un système réactionnel simplifié, facilement applicable à un substrat (verre, métal, papier, ...) et qui, après polymérisation (réticulation), devient très résistant.
De préférence, ce procédé comprend en outre l'étape (préliminaire) d'ajouter au mélange réactionnel une seconde molécule comprenant un dérivé silane et comprenant en outre un groupement ammonium (une amine quaternaire dont un des dérivés est Un alkyle à longue chaine), ce dérivé silane étant hydrolysable en un groupement slanol, de manière à ce que, lors de la phase réactionnelle, ce 5 groupement silanol de ce dérivé silane de cette seconde molécule puisse former un lien Si-O-Si avec le groupement silanol de la première molécule et/ou avec le groupement silane du SMP.
De préférence, lorsque cette molécule portant un groupement ammonium est ajoutée, ce polyol en phase aqueuse ou dons le système biphasique aqueux-organique utilisé dans ce procédé est cationique ou neutre ou, en tout cas n'a pas une densité de charges négatives trop forte et/ou l'absence d'agrégat entre le polymère SMP et la seconde molécule a été préalablement testée, de même que la compatibilité entre le polyol et la seconde molécule.
En effet, les inventeurs ont remarqué que des polyols ayant une densité de charges négatives trop élevée, par exemple Un polyol de structure acrylate, interagissaient avec l'ammonium, ce qui affectait négativement la réaction.
Une seconde molécule particulièrement préférée est le diméthyloctadécyl[3 (trimeéthoxysilyl)propylJ ammonium (CAS : 27668-52- 6) ou une molécule similaire dont la queue hydrophobe, au lieu d'être en Cisest en C1s OU en C7. Il est important que la seconde molécule soit soluble avant son incorporation dans le mélange réactionnel et ne forme pas d'agrégats.
En effet, les inventeurs ont remarqué que la présence d'agrégats de la seconde molécule, par exemple lorsque la seconde molécule n'est pas bien solubilisée, induisait de fortes hétérogénéités pour le revêtement, ce qui réduit sa résistance mécanique et même la persistance de sa propriété biocide.
Les inventeurs ont remarqué de manière surprenante que la seconde molécule pouvait être avantageusement en solution dans un alcool en C1-C4, malgré la mise en présence au niveau du mélange réactionnel ‘one pot' avec les isocyanates, ce qui implique des réactions secondaires qui étaient considérées comme parasites.
AU contraire, de manière aussi surprenante qu'avantageuse, les inventeurs ont remarqué que l'incorporation de la seconde molécule, même solubilsée dans un alcool en C1-C4, augmente les propriétés mécaniques en ce compris la résistance mécanique du revêtement, au lieu de la réduire.
Cet ajout assure une propriété biocide durable au revêtement.
Dans le contexte de la présente invention, le terme ‘polyol’ doit être entendu de manière large. Cependant, les polyols préférés ont une teneur en résidus -OH ni trop élevée, ni trop basse.
Des polyols ayant une teneur en résidus -OH comprise entre 20 et 100 mg KOH/g de polyol, de préférence entre 30 et 55 mg KOH/g de polyol, de préférence entre 40 et 50 mg KOH/g de polyol, sont préférés, voire très préférés.
Les inventeurs ont remarqué que cette plage de valeur procurait à la fois une réaction bien contrôlée, et un revêtement particulièrement solide.
Dans le contexte de la présente invention, la teneur en -OH du polyol est, de préférence, mesurée par acidification à l'acide acétique, suivie d'une neutralisation au KOH. Des normes telles que JIS K 1557-1 : 2007, ISO 14900 :2017 ou JIS K 0070-1992 peuvent être utilisées à cet effet.
Une certaine flexibilité dans les rapports de quantité est permise. Cependant, les inventeurs ont remarqué que le polyol gagne à être incorporé à une teneur comprise entre 3 et 20% (poids du polyol : poids total du mélange réactionnel) dans le mélange réactionnel, de préférence entre 5 et 15%, de manière plus préférée entre 8 et 12%, par exemple environ 11% (en poids).
Alternativement (ou en outre), la teneur en polyol peut être exprimée par rapport aux autres constituants formant le triple réseau polymérique. Selon ce mode de calcul, le polyol est, de préférence, incorporé à une teneur comprise entre 25% et 75% (poids du polyol : poids de l'ensemble des composés destinés à former le polymère, tel que le polyol les (premières, secondes et SMP) molécules ayant un groupement présentant une fonction hydrolysable en Si-OH et le polyisocyanate), de préférence entre 30 et 70%, de préférence entre 35 et 65%, de préférence entre 40 et60%, de préférence entre 45 et 55%.
La teneur en polyols et le choix d'un polyol ayant une valeur -OH spécifique se détermine en outre avantageusement en fonction de la teneur en polyisocyanate (voir ci-dessous).
Un polyol préféré comporte un ou plusieurs résidus halogènes, de préférence le fluor. Les inventeurs ont remarqué que ce type de polyol réagissait de manière plus rapide et plus complète avec le polyisocyanate, même à température ambiante. Dans ce procédé, de préférence le polyol est présent sous forme d'une émulsion, et/ou sous forme d'une dispersion dans l'eau. De préférence, le polyisocyanate est ajouté dans le mélange réactionnel à une teneur pondérale comprise entre 1 et 10%, de préférence entre 2 et 7%, de préférence entre 3 et 5%. Alternativement (ou en outre), le polyisocyanate est ajouté de préférence dans le mélange réactionnel dans une teneur en rapport aux autres constituants formant le triple réseau polymérique.
Selon ce mode de calcul, le polyisocyanate est, de préférence, incorporé à une teneur comprise entre 2% et 30% (poids du polyisocyanate : poids de l'ensemble des composés destinés à former le polymère, tel que le polyol les groupements présentant une fonction hydrolysable en Si-OH et le polyisocyanate), de préférence entre 5 et 25%, de préférence entre et 20%, de préférence entre 14 et 18%. Une troisième manière de déterminer la teneur en polyisocyanate est d'assurer un (léger) excès par rapport aux fonctions - 10 OH du polyol et aux fonctions étant susceptibles de réagir avec le polyisocyanate portées par les molécules ayant des dérivés Si hydrolysables en Si-OH, en particulier la première molécule.
Un polyisocyanate préféré a une teneur en NCO (% en masse) comprise entre 15 et 20 (% en masse), de préférence entre 16 et 19,5 (% en masse), de préférence entre 17 et 19 (% en masse). La teneur en NCO (% en masse) est avantageusement déterminée selon la norme ISO 11909 (2007). En pratique, de manière avantageuse, la teneur totale en résidus isocyanate (NCO) présents sur les polyisocyanates est supérieure de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, voire jusqu'à 100% (de préférence jusqu'à 90%, 80%, 70%, 60%) par rapport à la teneur totale dans le mélange en résidus -OH présents sur le(s) polyol(s). Un excès en résidus isocyanates de 20 à 50% par rapport à la teneur en résidus -OH présents sur le polyol est préféré.
Par «excès» on entend de préférence le nombre d'équivalents isocyanates portés par le polyisocyanate (ou par les polyisocyanates si un exemple est utilisé) qui est supérieur au nombre d'équivalents -OH portés par le polyol (ou les polyols si un mélange de polyols est utilisé).
Dans le contexte de la présente invention, le(s) polyisocyanate(s) est (sont) hydrophile(s) et/ou dispersible(s) dans une solution aqueuse, ce qui signifie, de préférence que, dans le mélange réactionnel qui comprend de l'eau et un solvant organique, le polyisocyanate soit totalement soluble ou qu'il forme des agrégats uniquement de failles (diamètre) inférieures à 1 um, de préférence inférieur à 500 nm, de préférence inférieur à 300 nm. Dans le contexte de la présente invention, si l'agrégat n'est pas sphérique, on entendra de préférence par «diamètre » le diamètre équivalent de la particule, c'est-à-dire que le volume de la particule est rapporté à celui d'une sphère de même volume.
L'absence d’agrégats, ou au moins l'absence d'agrégats de diamètre supérieurs à 1 um (ou à 300 nm) permet des revêtements minces, résistants et transparents.
Le solvant organique est avantageusement choisi également en fonction de la taille des agrégats d'isocyanates. Par exemple les inventeurs ont remarqué que l'acétate n'est pas un bon solvant de ce point de vue. Les solvants de type cétone sont préférés, même si l'acétone est moins préféré comme solvant que d'autres cétones.
Les premières et secondes molécules portant un groupement hydrolysable en Si-OH ont, de préférence, une masse inférieure à 10000 Da, de préférence une masse inférieure à 5000 Da, de préférence inférieure à 1000 Da, voire inférieure à 500 Da et même (légèrement) inférieure à 200 Da (première molécule uniquement) ou à 400 Da (seconde molécule). De préférence, les molécules portant un groupement hydrolysable en Si-OH ont moins de 5 résidus hydrolysables en Si-OH par molécule, de préférence moins de 4, exactement 3, moins de 3, ou un seul résidu Si-OH. Ainsi, à titre d'exemple, de préférence,
pour le calcul de la teneur en cette première ou seconde molécule portant un groupement hydrolysable en Si-OH, la teneur en polymère SMP n'est pas prise en compte.
Dans ce procédé, de préférence, la première molécule est une amine de tri alkyloxysilyl, de préférence un alkyl-amine, ou un alky thiol, de tri alkyloxysilyl, tel que le 3(trméthoxysilyl)-propylamine (CAS Number 13822-56-5). Alternativement, les groupements méthoxy ci- dessus peuvent être substitués par d'autres groupements alkoxy (ex. éthoxy).
Ces premières et secondes molécules portant un groupement hydrolysable en Si-OH (de préférence celles décrites ci- dessus) sont, de préférence, incorporées dans le mélange réactionnel à une feneur comprise entre 2% et 20% (poids des molécules à groupement hydrolysable en Si-OH : poids du mélange réactionnel), de préférence entre 3% et 15%, de préférence entre 4% et 10%, tel qu'entre 5% et 7%.
Alternativement (ou en outre), ces premières et secondes molécules portant un groupement hydrolysable en Si-OH (de préférence celles décrites deux paragraphes plus haut) sont incorporées dans une teneur en rapport aux autres constituants formant le triple réseau polymérique. Selon ce mode de calcul, cette molécule comportant un Si est, de préférence, incorporée à une teneur comprise entre 4% et 50% (poids de la Molécule-Si : poids de l'ensemble des composés destinés à former le polymère, tel que le polyol, les groupements présentant une fonction hydrolysable en Si-OH et le polyisocyanate), de préférence entre 7 et 40%, de préférence entre 10 et 35%, de préférence entre 13 et 30%, de préférence entre 15 et 25%.
Les polymères SMP, premières et (éventuellement) secondes molécules, sont de préférence incorporés dans des teneurs qui assurent
Une teneur en Si dans le revêtement comprise entre 0,5 et 10% (poids de Si: poids du revêtement), de préférence entre 1 et 7% (poids de Si: poids du revêtement), tel qu'entre 1,5% et 6% (poids de Si: poids du revêtement), soit de préférence entre 2% et 5% (poids de Si: poids du revêtement).
Dans le contexte de la présente invention, par molécule portant un groupement hydrolysable en Si-OH, on entend de préférence un organosilane (donc un lien Si-C-) ayant au moins une, de préférence les 3 liaisons restantes, liaison(s) S-O-R, dans lequel R est un dérivé organique, de préférence un méthyl ou un éthyl. Ainsi une molécule portant un groupement hydrolysable en Si-OH particulièrement préférée comporte un groupement triméthoxysilyl.
Un tel groupement (S-OR, Si(OR]3, triméthoxysilyl...) se retrouve donc au niveau de la première molécule, de la seconde molécule et également du polymère SMP (il s'agit de la fonction SMP).
De manière avantageuse, les premières et secondes molécules comportent toutes les deux un groupement trialkoxysilyl (de préférence triméthoxysilyl ou triéthoxysilyl), Ia quatrième liaison étant de préférence un alcane en C1-Ce, de préférence en C:3, dérivatisé avec une amine terminale (donc par exemple un groupement propylamine), primaire ou quaternaire. Le polymère SMP est avantageusement dérivatisé par un, ou plusieurs, trialkoxysilyl-propylcarbamate.
De préférence, dans ce procédé, le ratio massique entre le polymère SMP et la première molécule (de préférence le 3(triméthoxysilyl)-propylamine) est compris entre 2 et 20%, de préférence entre 5 et 15%, de préférence entre 8 et 12%.
Le polymère SMP est, de préférence, incorporé dans le mélange réactionnel à une teneur (pondérale) comprise entre 1,5 et 10 %, de préférence entre 2 et 5 %, de préférence entre 3 et 4%.
Alternativement (ou en outre), le polymère SMP est ajouté de préférence dans le mélange réactionnel dans une teneur en rapport aux autres constituants formant le triple réseau polymérique. Selon ce mode de calcul, le polymère SMP est, de préférence, incorporé à une teneur comprise entre 2% et 30% (poids du polymère SMP : poids de l'ensemble des composés destinés à former le polymère, tel que le polyol, les groupements présentant une fonction hydrolysable en Si-OH et le polyisocyanate), de préférence entre 5 et 25%, de préférence entre 10 et 20%, de préférence entre 13 et 17%.
Un polymère SMP préféré est un polyester, un polyéther ou un polyuréthane, de préférence un polyuréthane.
Bien que l'invention aurait pu être congue sans le polymère SMP, par exemple en adaptant les quantités en polyol, en polyisocyanate et en première et seconde molécule, les inventeurs ont remarqué que de telles formulations aboutissaient à un revêtement moins homogène, en particulier lorsque la seconde molécule est présente, ce qui réduit la résistance mécanique du revêtement.
De préférence, un surfactant, de préférence un surfactant non-ionique tel qu'un polyoxyéthylène alkyl éther est ajouté au mélange réactionnel. Ceci permet une bonne homogénéisation des différents composants. Un ratio avantageux du surfactant est de 2 à 10% par rapport au poids du polyol, de préférence de 3 à 7%.
De préférence, dans ce procédé, la phase organique pour le polymère SMP et/ou pour le polyisocyanate et/ou, éventuellement pour le système bi-phasique du polyol et/ou pour la première molécule et/ou pour la seconde molécule est un dérivé cétone liquide à température ambiante et partielement soluble dans l'eau, de préférence la méthyl-éthyl-cétone (MEK).
De préférence, la composante aqueuse est plus abondante (poids de la composante aqueuse : poids de tous les solvants) que la composante organique.
De manière très préférée, les teneurs relatives en eau et en solvant organique sont telles que le mélange des solvants aboutit à la formation d'une seule phase, et pas à un système biphasique eau: solvant organique. Réciproquement, un solvant organique dans l'eau a, de manière très préférée, une solubilité suffisante dans l’eau.
En outre, comme décrit ci-dessus, UN solvant organique très préféré assure que l'isocyanate reste soluble dans le mélange réactionnel ou, à tout le moins, forme des agrégats uniquement de petite taille (diamètre <1um, voire < 300 nm).
Dans ce procédé, de préférence, entre 50 et 85% du mélange réactionnel est constitué des solvants (poids des solvants : poids total du mélange réactionnel), de préférence entre 60%, voire 70% et 80%.
Un mélange réactionnel trop concentré a comme désavantage de ne pas permettre un revêtement totalement transparent et également d'être incompatible avec des revêtements fins.
Un aspect lé de la présente invention porte sur le revêtement susceptible d'être obtenu par le procédé ci-dessus.
De préférence ce revêtement présente une épaisseur comprise entre 1 et 40 um, de préférence entre 2 et 20 um, plus particulièrement entre 5 et 10 um.
Un autre aspect lié de la présente invention est une méthode d'application de ce revêtement sur Un substrat comprenant les étapes suivantes : - Mélange (selon l'invention) dans un seul récipient d'un polyol (selon l'invention) en dispersion dans l'eau, d'un polyisocyanate (selon l'invention), d'un polymère SMP (selon l'invention), d'une première molécule (selon l'invention) comprenant un groupement hydrolysable en SI-OH et en outre un groupement susceptible de former un lien covalent avec le polyisocyanate et une seconde molécule (selon l'invention) comprenant au moins un groupement hydrolysable en SI-OH et en outre un groupement ammonium, dans une phase organique, - Agitation à température ambiante pendant un intervalle de temps prédéterminé compris entre 1 et 45 minutes, de préférence entre 2 et 15 minutes, plus particulièrement entre 5 et 10 minutes, - Application (par pulvérisation) d'au moins une couche du revêtement obtenu par le procédé selon l'invention sur au moins une surface du support, et - Séchage à température ambiante, de préférence entre 15 et 35 °C, pendant un intervalle de temps prédéterminé, de préférence compris entre 30 minutes et 48 heures, de préférence entre 4 et 24 heures, plus particulièrement entre 8 et 12 heures.
Un autre aspect de la présente invention porte sur l'utilisation du revêtement décrit ci-dessus pour augmenter la résistance mécanique d'un substrat, comme du plastique, du verre, du papier, de la peinture ou du métal.
Description détaillée d'une réalisation de l'invention D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront tirés de la description non limitative qui suit, et en faisant référence aux exemples.
Exemples.- Exemple 1: procédé en One-pot d'obtention de revêtement Le mélange contenant une première composante, étant un fluoro- polyol en émulsion dans l'eau, les particules ont un diamètre compris entre 0,1 et 0,2 um.
Il s'agit d'un polyol ayant une valeur d'hydroxyle de 49 mg KOH/g de polymère, l'émulsion est stabilisée par un surfactant non-ionique ; Une seconde composante comprenant 8 g de méthyléthylcétone (MEK) ; 3,6 g d'un SMP étant un polyuréthane fonctionnalisé par des fonctions triméthoxysilane (contient entre 5 et 10% de fonctions méthoxy) ; 0,4 g de 3-[Triméthoxysilyl)propylamine ; 35 g de chlorure de dimethyloctadecyl(3- (trimethoxysilyl)propyl) ammonium et 0,9 g de (3-chloropropyl) trmethoxysilane) en solution dans 0,6 g de méthanol ; Une troisième composante comprenant 3 g de MEK et 4g de poly- isocyanate aliphatique ayant une teneur en NCO d'environ 18 %
mesurée selon la méthode M105-ISO 11909. La masse moléculaire est d'environ 230. Ces trois composantes sont mélangées et le mélange est mis sous agitation dans un seul récipient durant 5 minutes à température ambiante pour obtenir un mélange final prêt à être appliqué. Le mélange final est appliqué par pulvérisation sur des substrats en PVC. Le revêtement est durci par une étape de séchage à température ambiante durant 24 à 48h.
Le revêtement final présente une très bonne résistance à l'abrasion (pas de trace de scratch après le test d'abrasion) et une activité antibactérienne (déterminée selon la norme ISO 22196).
Les inventeurs ont testé d'autres polyols avec des bons résultats. Cependant, l'utilisation d'un polyol halogéné a permis d'augmenter la résistance mécanique du revêtement (voir ci-dessous).
Par contre, d'autres polyols trop fortement anioniques, où des groupements OH ont été greffés à Une structure de type polyacrylate, ont causé une interférence lorsque le silane présentant un ammonium quaternaire était ajouté.
D'autres SMP peuvent être utilisés, cependant, lorsque l'ammonium quaternaire est présent dans le mélange, il y a un risque de formation d'agrégats. Ainsi, les SMP utilisables gagnent à être testés préalablement.
Exemple 2 : Efficacité antibactérienne du revêtement déposé sur surfaces en PVC :
L'activité antibactérienne du revêtement déposé sur PVC est déterminée selon la norme ISO 22196. 3 types de surfaces ont été testées (avec une surface de 5 x 5 cm) - Une série de références négatives en PVC, sans traitement - Une série de référence positive inox recouverte d'AgOX - Une série de plaque PVC recouvert du revêtement antibactérien selon l'invention.
Chaque surface a été testée en triplicate, sur deux souches de bactéries différentes (Staphylococcus aureus ATCC 6538 et Escherichia coli ATCC 8739) et deux temps de contacts différents (1h et 24h).
Les deux souches de bactéries ont été cultivées jusqu'à une DO de 0.88 pour E. coli 8739 et de 0.53 pour S. aureus et diluées respectivement 200 fois et 50 fois afin d'obtenir environ 5*105 bactéries/ml pour l'inoculum de départ. Cet inoculum a été évalué et il était d'environ 2*106 pour E. coli et 4*106 pour S. aureus.
Chaque surface a été inoculée avec 800! de l'inoculum de départ. Ces surfaces sont placées en atmosphère humide dans une étuve à 37°C pour être incubées IH ou 24H.
Au bout du temps d'incubation nécessaire l'inoculum de ces surfaces est récupéré dans 20 ml de LB500. Les bactéries présentes dans cette solution sont énumérées par dilutions de 100 à 105 en étalant 3 fois 10ul par boites de péri.
Pour E. coli, 1.6*106 bactéries ont été inoculées par surface, soit 6.4*104 bactéries/cm2 Pour S. aureus, 3.2*106 bactéries ont été inoculées par surface, soit 1.3*105 bactéries/cm?
Résultats des tests : Le revêtement biocide selon l'invention procure la même efficacité que le contrôle AgOX, avec des réductions de 5 à 7 Log10, comme montré ci-dessous ou Tableau 1, même après seulement 1 heure de contact. 1 heure de contact 24 heure de contact Réduction % Réduction % E.coli |S.Aur |E-coli |s. Aur [E.coli |S. Aur |E.coli_|S. Aur | revêtement INOX- positive 5,036 6,39 |>99,99/>99 ,99]| 7,27 7,48 |>99,99|>99 ‚99 AgOX INOX- Négatif (sans traitement Exemple 3 : Activité virucide Le revêtement a été ufilsé pour tester une éventuelle activité virucide contre le Coronavirus hCOV-229E, un virus de la même famille que le SRAS-Covid19, selon la norme ISO 21702.
Dans les conditions expérimentales (8h, 20°C ; humidité relative 55%), les inventeurs ont mesuré une réduction de 2,3 Log10 de la charge virale, ce qui signifie une réduction de 99,3% de la teneur en virus. Les surfaces utilisées étaient non-poreuses, de 4,5X 4 cm. Même des revêtements soumis à des tests de vieilissement (cfr Exemple 4) conservaient la forte activité virucide.
En outre, un test de cytotoxicité a été réalisé en utilisant des cellules MRC5 (ATCC CCL-171) et les inventeurs n'ont pas remarqué de cytotoxicité associée au revêtement de l'invention.
Exemple 4 : Résistance à l'abrasion La même formulation décrite dans l'exemple 1 est déposé sur un substrat en papier peint.
Le test de résistance à l'abrasion est effectué à l’aide d'un abrasimètre linéaire 2803 avec un poids de 100 g et une vitesse de 50 cycles/minutes. Pour avoir un effet abrasif, un tissu microfibre est collé sur l'axe de l'abrasimètre. L'abrasion est effectuée en mileu humide (présence permanente de l’eau sur la surface du revêtement).
La Figure 1 reprend les 4 conditions, papier peint sans revêtement ou avec revêtement et sans ou après 1000 cycles d'abrasion. On constate immédiatement que le papier peint non recouvert est endommagé par le traitement abrasif, au contraire du papier peint qui a été recouvert.
La même formulation décrite dans l'exemple 1 est déposée sur un substrat gyproc avec une peinture acrylique à la surface.
Le test d'abrasion est effectué dans les mêmes conditions décrites ci-dessus pour le papier peint.
La Figure 2 met en évidence des résultats similaires : le Gyproc non traité est endommagé par le traitement abrasif, au contraire du Gyproc traité.
La même formulation décrite dans l'exemple 1 a été déposée sur un substrat en bois, sur Un substrat en polypropylène et sur un substrat en PVC.
Les tests d'abrasion sont effectués dans les mêmes conditions décrites ci-dessus pour le papier peint et aboutissent aux mêmes résultats: la formulation de l'exemple 1 protège très efficacement les différents substrats.
Ainsi, le revêtement décrit dans l'exemple 1 et déposé sur les différents substrats présente une résistance à l'abrasion qui est très élevée. Après 1000 cycles d'abrasion avec un poids de 100g, le revêtement ne présente aucune dégradation visible. II s'agit de conditions de vieillissement sévères.
Test de fonctionnalisation : Pour vérifier la présence de fonctions ammoniums quaternaires à la surface du revêtement après les tests d'abrasion, les inventeurs ont utilisé le test d'immersion dans une solution de bleu bromothymol. En cas de présence de fonctions ammoniums quaternaire à la surface, un échange ionique se fait entre l'anion du bleu de bromothymol (anions aromatiques de couleur bleu) avec l'anion chlorure de l'ammonium. Cet échange ionique se traduit par coloration durable en bleu de la surface.
Pour ce test de coloration, les inventeurs ont utilisé les plaques gyproc-acrylique + revêtement de l'exemple ci-dessus (avant et après test d'abrasion).
La coloration en bleu ne diminue que légèrement après 1000 cycles d'abrasion, ce qui est un résultat remarquable. Ce test permet ainsi de confirmer la présence des ammoniums quaternaires même après 1000 cycles d'abrasion. En d'autres termes, le revêtement présente une durabilité supérieure à 1000 cycles d'abrasion, y compris pour ses propriétés biocides.
| est bien entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisations décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre des revendications annexées.
Claims (17)
1. Un procédé pour l'obtention d'un revêtement dans lequel on mélange dans un seul récipient : - Un polyol en phase aqueuse ou dans un système biphasique aqueux- organique, ledit polyol ayant une teneur en résidus -OH comprise entre 20 et 60 mg KOH/g de polyol, de préférence entre 30 et 55 mg KOH/g de polyol, de préférence entre 40 et 50 mg KOH/g de polyol, ledit polyol comportant un ou plusieurs résidus halogène, - Un polyisocyanate aliphatique en phase organique ledit polyisocyanate étant hydrophile et/ou dispersible dans une solution aqueuse, - Uun polymère SMP porteur de groupements silane, lesdits groupements siane étant hydrolysables en dérivés silanol, - une première molécule comportant un dérivé silane hydrolysable en groupement silanol et un résidu susceptible de former un lien covalent avec le polyisocyanate, - une seconde molécule comprenant un dérivé silane et comprenant en outre un groupement ammonium, ledit dérivé silane étant hydrolysable en un groupement silanol, de manière à ce que, lors de la phase réactionnelle, ledit groupement silanol dudit dérivé silane de ladite seconde molécule puisse former un lien Si-O-Si avec le groupement silanol de ladite première molécule et/ou avec le groupement silanol du SMP, - puis on laisse réagir sous agitation les composants de manière à ce que : ledit polyol et ledit polyisocyanate forment un premier réseau ; ledit polyisocyanate et ladite première molécule forment un second réseau et ladite première molécule et ledit polymère SMP forment Un troisième réseau via leurs groupements silanol.
2. Le procédé selon la revendication 1, dans lequel, le polyol en phase aqueuse ou dans le système biphasique aqueux-organique de la revendication 1 est cationique ou neutre et/ou dans lequel, de préférence 7921/5498 l'absence d'agrégat entre le polymère SMP et/ou le polyol, et la seconde molécule a été préalablement testée.
3. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel un surfactant, de préférence un surfactant non-ionigue tel qu'un polyoxyéthylène alkyl éther est ajouté au mélange réactionnel.
4. Le procédé selon une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polyol comporte un ou plusieurs résidus halogènes étant le fluor.
5. Le procédé selon une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polymère SMP est un polyester, UN polyéther ou un polyuréthane.
6. Le procédé selon une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la phase organique pour le polymère SMP et/ou pour le polyisocyanate et/ou, éventuellement pour le système bi-phasique du polyol et/ou pour la première molécule et/ou pour la seconde molécule est un dérivé cétone liquide à température ambiante, de préférence la méthyl- éthyl-cétone.
7. Le procédé selon une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le polyol est présent sous forme d'une émulsion, et/ou sous forme d'une dispersion dans l'eau.
8. Le procédé selon une quelconque des revendications précédentes dans lequel Ia première molécule est un alkyle amine, ou Un alky thiol, de tri alkyloxysilyl, de préférence le 3(triméthoxysilyl)-propylamine (CAS Number 13822-56-5), et/ou dans lequel Ia seconde molécule est le chlorure de dimethyloctadecyl(3- (trimethoxysilyl)propyl) ammonium.
9. Le procédé selon une quelconque des revendications précédentes dans lequel le ratio massique entre le polymère SMP et la première molécule est compris entre 2 et 20%, de préférence entre 5 et 15%, de préférence entre 8 et 12%.
10. Le procédé selon une quelconque des revendications 0715498 précédentes dans lequel la teneur en résidus isocyanates (total des équivalents isocyanates) du polyisocyanate est en excès par rapport à la teneur on résidus -OH du polyol (total des équivalents -OH du polyol).
11. Revêtement susceptible d'être obtenu parle procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Le revêtement selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il présente Une épaisseur comprise entre 1 et 40 um, de préférence entre 2 et 20 um, plus particulièrement entre 5 et 10 um.
13. Support recouvert par le revêtement selon la revendication 11 ou 12, ledit support, de préférence, étant le bois, le métal, le verre ou le papier.
14. Méthode d'obtention du revêtement selon l'une des revendications 11 à 12 appliqué sur un substrat comprenant les étapes suivantes : - Melange dans un seul récipient d'un polyol en dispersion dans l'eau, d'un polyisocyanate, d'un polymère SMP, d'une première molécule comprenant en outre un résidu susceptible de former un lien covalent avec le polyisocyanate et une seconde molécule comprenant un groupement ammonium, dans une phase organique, - Agitation à température ambiante pendant un intervalle de temps prédéterminé compris entre 5 et 6 minutes, - Application d'au moins une couche du revêtement obtenu par le procédé selon Pune quelconque des revendications 1 à 10 sur au moins une surface du support, et - Séchage à température ambiante.
15. Utilisation du revêtement selon l'une quelconque des 7021/9498 revendications 11 à 12 pour augmenter la résistance mécanique d'un substrat.
16. Utilisation du revêtement selon la revendication 15, dans laquelle le substrat est intérieur ou extérieur, comme du plastique, du verre, du papier, de la peinture ou du métal.
17. Utilisation biocide, bactéricide, virucide et/ou fongicide du revêtement selon l'une quelconque des revendications 11 à 12.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20215498A BE1029530B1 (fr) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Procédé d'obtention d'un revêtement |
| PCT/EP2022/067496 WO2022269096A1 (fr) | 2021-06-25 | 2022-06-27 | Procédé d'obtention d'un revêtement |
| EP22738611.7A EP4359456A1 (fr) | 2021-06-25 | 2022-06-27 | Procédé d'obtention d'un revêtement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE20215498A BE1029530B1 (fr) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Procédé d'obtention d'un revêtement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1029530A1 BE1029530A1 (fr) | 2023-01-25 |
| BE1029530B1 true BE1029530B1 (fr) | 2023-01-30 |
Family
ID=76807445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE20215498A BE1029530B1 (fr) | 2021-06-25 | 2021-06-25 | Procédé d'obtention d'un revêtement |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP4359456A1 (fr) |
| BE (1) | BE1029530B1 (fr) |
| WO (1) | WO2022269096A1 (fr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3159164A1 (fr) * | 2024-02-09 | 2025-08-15 | Materi'act | Composition de revêtement antiviral et anti- bactérien pour pièce d’habillage intérieur de véhicule et pièce associée et procédé de fabrication de celle-ci |
| FR3159163A1 (fr) * | 2024-02-09 | 2025-08-15 | Materi'act | Revêtement multicouche pour une pièce d’habillage intérieur de véhicule et pièce associée et procédés de fabrication associés |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009084319A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | 親水性樹脂組成物及びそれを用いた親水性部材 |
| CN102505491A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 吴江市北厍盛源纺织品助剂厂 | 聚氨酯改性有机硅抗菌型助剂的合成方法 |
| CN103804613B (zh) * | 2014-02-20 | 2015-11-18 | 江西省科学院应用化学研究所 | 一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯抗菌乳液的制备方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4345053A (en) | 1981-07-17 | 1982-08-17 | Essex Chemical Corp. | Silicon-terminated polyurethane polymer |
| AU2005295925A1 (en) | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Sdc Coatings, Inc. | Coating compositions, articles, and methods of coating articles |
| WO2006102366A1 (fr) | 2005-03-22 | 2006-09-28 | Biosafe Inc. | Procede de creation d'un agent antimicrobien a base d'ammonium quaternaire contenant du silicium, a action prolongee, dans un materiau polymere |
| WO2009144208A1 (fr) | 2008-05-29 | 2009-12-03 | Basf Se | Composition antimicrobienne contenant des agents antimicrobiens liés de façon covalente à un réseau interconnecté de polyuréthane-silice |
| US8765228B2 (en) | 2011-12-02 | 2014-07-01 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Method of mitigating ice build-up on a substrate |
| CA2960413C (fr) | 2014-10-22 | 2023-01-24 | Erick B. Iezzi | Revetements a base de siloxane en deux composants contenant des polymeres a liaisons uree et terminaisons alcoxysilane |
-
2021
- 2021-06-25 BE BE20215498A patent/BE1029530B1/fr active IP Right Grant
-
2022
- 2022-06-27 EP EP22738611.7A patent/EP4359456A1/fr active Pending
- 2022-06-27 WO PCT/EP2022/067496 patent/WO2022269096A1/fr not_active Ceased
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009084319A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fujifilm Corp | 親水性樹脂組成物及びそれを用いた親水性部材 |
| CN102505491A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-06-20 | 吴江市北厍盛源纺织品助剂厂 | 聚氨酯改性有机硅抗菌型助剂的合成方法 |
| CN103804613B (zh) * | 2014-02-20 | 2015-11-18 | 江西省科学院应用化学研究所 | 一种有机硅改性阳离子水性聚氨酯抗菌乳液的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2022269096A1 (fr) | 2022-12-29 |
| BE1029530A1 (fr) | 2023-01-25 |
| EP4359456A1 (fr) | 2024-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BE1029530B1 (fr) | Procédé d'obtention d'un revêtement | |
| EP0799873B1 (fr) | Composition pour un revêtement non-mouillable, procédé de traitement d'un vitrage à l'aide de la composition et produits obtenus | |
| EP3071617B1 (fr) | Compositions reticulables de polyurethanes 2 k a faible taux de cov. | |
| EP4153657A2 (fr) | Revêtement nano-céramique, hybride, transparent et biocide pour support solide et support solide comportant un tel revêtement et son procédé d'obtention | |
| FR2914309A1 (fr) | Composition a base de (poly)isocyanate modifie et d'un solvant de type acetal ou cetone aliphatique,et utilisation de cette compostion pour la fabrication de revetements | |
| EP1999173B1 (fr) | Melange a base de polyisocyanate et d'un solvant de type acetal, emulsion aqueuse obtenue a partir de ce melange et utilisation de cette emulsion pour la fabrication de revetements et d'adhesifs | |
| EP2144943B1 (fr) | Mélange à base de polyisocyanate et d'un solvant de type éther ester, émulsion aqueuse obtenue à partir de ce mélange et utilisation de cette émulsion pour la fabrication de revêtements et d'adhésifs | |
| CA2287808A1 (fr) | Compositions silico-acryliques, procede de preparation et application a l'obtention de revetements resistant a l'abrasion et aux rayures | |
| WO2008132390A9 (fr) | Composition sous forme de gel comprenant une substance odorante | |
| EP1771395A1 (fr) | Composition de traitement d'un verre pour en ameliorer la resistance mecanique par guerison des defauts de surface, procedes de traitement correspondants et verres traites obtenus. | |
| BE1029958B1 (fr) | Revêtement biocide amélioré | |
| FR2958651A1 (fr) | Revetement blanc antistatique a base acrylique hydroxylee | |
| EP2516523B1 (fr) | Procede de traitement de surface d'un dispositif de distribution de produit fluide | |
| EP0739961A1 (fr) | Dispersions de latex à fonction hydroxyle et à fonction carboxylique et leur utilisation pour fabrication des revêtements | |
| WO1994025406A1 (fr) | Procede de fabrication de verres denses transparents obtenus a partir d'alcoxydes de silicium ou de metal par voie sol-gel, et verres obtenus selon ce procede | |
| EP1436302A1 (fr) | Composition et procede de traitement de surface | |
| WO2001005861A1 (fr) | Procede pour conferer a un substrat un revetement ayant des proprietes de resistance elevee au choc | |
| WO1999025757A1 (fr) | Dispersions silicones aqueuses, formulations notamment de peintures les comprenant et l'un de leur procede de preparation | |
| WO2007068826A1 (fr) | Procede de traitement d'un bois prealablement traite avec un corps gras comprenant l'application d'une composition aqueuse comprenant un systeme reticulant sur ledit bois. | |
| FR2683541A1 (fr) | Nettoyant specifique pour surfaces peintes munies de graffiti et ses applications. | |
| FR2883569A1 (fr) | Compositions aqueuses pour revetement | |
| TW202319364A (zh) | 滑水膜及表面具有滑水膜的物品 | |
| FR3047736A1 (fr) | Composition de peinture formulee en phase aqueuse | |
| FR3143619A1 (fr) | Composition de revêtement pour lame d'essuyage de balai d'essuie-glace | |
| FR3104587A1 (fr) | Agent thermo-stabilisant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20230130 |