FR2838653A1 - Procede de preparation d'une emulsion par dilution d'un concentre emulsionnable comprenant un copolymere amphiphile - Google Patents
Procede de preparation d'une emulsion par dilution d'un concentre emulsionnable comprenant un copolymere amphiphile Download PDFInfo
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Abstract
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'une émulsion directe, dans lequel on dilue dans une phase aqueuse un concentré émulsionnable limpide comprenant une phase huile, éventuellement de l'eau, et des composés amphiphiles consistant en au moins un tensioactif, au moins un copolymère possédant au moins un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe, éventuellement au moins un co-tensioactif et éventuellement au moins un agent neutralisant;. la teneur totale en composés amphiphiles représentant 1 à 40 % en poids du concentré émulsionnable;. la teneur en copolymère représentant 0, 1 à 25 % en poids desdits composés amphiphiles;. plus de 75 % en volume des gouttelettes de l'émulsion ont une taille moyenne inférieure ou égale à 1 m; . la taille moyenne des gouttelettes d'une émulsion obtenue par dilution dudit concentré étant inférieure à celle d'une émulsion obtenue par dilution d'un concentré émulsionnable dépourvu dudit copolymère; la concentration totale en composés amphiphiles étant la même dans les deux cas.
Description
gnee permettant un serrage manuel.
PROCEDE DE PREPARATION D'UNE EMULSION
PAR DILUTION D3UN CONCENTRE EMULSIONNABLE
GOMPRENANT UN COPOLYMERE AMPHIPHILE
La presente invention a pour objet un procede de preparation d'une emulsion par dilution d'un concentre emulsionnabie comprenant un copolymere comprenant au moins
un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe.
L'emploi d'emuisions est tres largement developpe, que ce soit dans les domaines phytosanitaires, du traitement du metal, dans l'industrie papetiere, des peintures, du traitement des fibres textiles (en particulier l'ensimage textile), de la cosmetique, etc. Les emulsions comprennent deux phases dont l'une est dispersee dans l'autre,
I'ensemble etant maintenu stable grace a l'emploi de tensioactifs appropries.
L'une des difficultes rencontrees avec les emulsions est que ce vent des systemes qui ne vent pas a l'equilibre thermodynamique, a la difference des microemulsions qui, elles, le sont. Ainsi, les emulsions, au bout d'un temps plus ou moins long conduiront a
une separation des deux phases.
Par ailleurs, pour atteindre un degre de stabilite satisfaisant, ies emulsions comprennent des teneurs non negligeables de tensioactifs. Or la presence de tensioactifs a ces quantites, peut avoir des consequences negatives iimitant liemploi de ces emulsions ou rendant leur usage plus complexe. En effet, I'utilisation de quantites importantes de tensioactifs dans les emulsions entrar!e ['apparition d'un phenomene de mousse qui dans la plupart des cas ntest pas souhaite. II est done bien souvent
necessaire d'incorporer dans la formulation, un agent anti-mousse.
Une autre difficulte avec la mise en couvre d'emulsions reside dans le fait que dans certaines applications, on est confronte a l'utilisation de matieres actives reactives vis-a-vis de l'eau. Deux possibilites vent alors envisageables, soit empecher la reaction de la matiere active avec l'eau, en masquant la fonction sensible a l'hydrolyse, et prevoir, au moment de ['application de ['emulsion par exemple, I'ajout d'un compose qui debloque la fonction et permette sa reaction avec un compose present dans la formulation ou introduit a cet effet, possedant des fonctions hydroxyles par exemple. II est clair que cette methode est loin d'etre applicable a toutes les substances concernees. Ainsi, il est necessaire d'ameliorer les proprietes des emulsions et/ou d'en trouver des alternatives qui seraient plus stables au stockage que les emulsions, qui
faciliteraient la mise en aeuvre de composes reactifs sans avoir a les masquer.
Et a ces divers titres, les co ncentres emulsion nables representent une alternative
tres interessante.
lls vent en effet avantageux en ce sens qu'etant exempts d'eau, ils apportent une solution au probleme de stabilite des emulsions ainsi qu'a celui de l'emploi de composes hydrolysables. Par ailleurs, ce vent des formulations auto-emulsionnables, ce qui signifie que lorsqu'elles vent mises en contact avec la quantite requise de phase aqueuse, elles donnent une emulsion directe. La difficulte est que pour arriver a obtenir u ne em ulsion dont les caracteristiques de tail le des gouttelettes par exemple vent appropriees, il est necessaire d'employer des teneurs relativement elevees en tensioactifs. Par consequent, il n'est pas rare que les emulsions issues de concentres
emulsionnables comprennent, elles aussi, des teneurs importantes en tensioactifs.
La presente invention a done pour but de remedier aux inconvenients mentionnes ci-dessus. Ainsi, elle a pour objet un procede de preparation d'une emulsion directe, dans lequel on dilue dans une phase aqueuse un concentre emulsionnable limpide com prenant u ne phase huile, eventuellement de l'eau, et des composes am ph iphil es consistent en au moins un tensioactif, au moins un copolymere possedant au moins un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe, a ['exclusion de copolymeres ne comprenant que des segments obtenus a partir d'oxyde d'ethylene et d'oxyde de propylene, eventuellement au moins un co- tensioactif et eventuellement au moins un agent neutralisant; À Ia teneur totale en composes amphiphiles representant 1 a 40 % en poids du concentre emulsionnable; o la teneur en copolymere representant 0,1 a 25 % en poids desdits composes amphiphiles; plus de 75 % en volume des goutteleHes de ['emulsion ont une taille moyenne inrieure ou egale a 1,um; la taille moyenne des goutteleffes d'une emulsion obtenue par dilution audit concentre etant inferieure a celle d'une emulsion obtenue par dilution d'un concentre emulsionnable depourvu audit copolymere; la concentration totale en composes amphiphiles etant la meme dans les deux cast Un autre objet de ['invention est constitue par un concentre emulsionnable limpide comprenant une phase huile, eventuellement de l'eau, et des composes amphiphiles consistent en au moins un tensioactif, au moins un copolymere possedant au moins un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe, a ltexclusion de copolymeres ne comprenant que des segments obtenus a partir d'oxyde dethylene et d'oxyde de propylene, eventuellement au moins un co-tensioactif et eventuellement au moins un agent neutralisant; * ia teneur totale en composes amphiphiles representant 1 a 40 % en poids du concentre emulsionnable; * la teneur en copolymere representant 0,1 a 25 % en poids desdits composes
am ph i ph i l es.
La presente invention a done pour objet des concentres emulsionnables qui, tout en ayant des teneurs moins elevees en tensioactifs, permettent d'obtenir par dilution, des emulsions dont les caracteristiques de taille des gouttelettes vent du meme ordre de grandeur que celles atteintes en diluant des concentres emulsionnables comprenant les
teneurs en tensioactifs usuelles plus elevees.
Ainsi, le procede selon ['invention permet, grace a l'utilisation du copolymere amphiphile precise, de baisser de maniere substantielle, voire de plus de 10 points dans
certains modes de realisation, la teneur en tensioactif necessaire pour obtenir des tailles
d'emulsion apres dilution du concentre aussi fines que celles obtenues avec des teneurs
classiques en tensioactifs, soit 10 points plus importantes.
En consequence, le procede selon ['invention permet de reduire ['inconvenient lie
a ['apparition de mousse iors de la dilution du concentre emulsionnable.
11 permet aussi de pouvoir disposer de formulations comprenant des composes sensibles a l'hydrolyse sans avoir a preparer auparavant des derives de ces composes pour lesquels la fonction reactive vis-a-vis de lteau aura ete masquee. C'est notamment le cas de compositions destinees par exemple a la preparation de formulations pour peintures. Outre l'avantage de ne pas avoir a mettre en ceuvre de systeme de masquage et de liberation de la fonction reactive, le fait d'obtenir des emulsions avec moins de tensioactif presente ilavantage de limiter les phenomenes de migration de
tensioactifs observes souvent dans les flims, notamment de peintures.
Le fait qu'il y ait moins de tensioactif dans les emulsions obtenues a partir des concentres emulsionnables apporte un avantage supplementaire quant au recyclage de
telles emulsions.
Mais d'autres caracteristiques et avantages de la presente invention appara^'tront
plus clairement a la lecture de la description et des exemples qui vont suivre.
Tout d'abord, par limpide, on designe un fluide dont la transmittance est de %; la mesure etant faite a 20 C, au moyen d'un spectrometre UV-visible mesurant
I'intensite transmise a la longueur d'onde donnee (\ = 500 nary).
De plus, la taille moyer!ne des gouttelettes de ['emulsion obtenue a partir du concentre emulsionnable correspond au diametre median en volume (dso), c'est-a-dire au diametre de gouttelette egal a 50 % de la distribution cumulative. La taille des gouttelettes est mesuree au moyen d'un granulometre de type Horiba. Ces mesures de granulometrie vent effectuees en ajoutant a 20 C, et a la concentration souhaitee, le concentre emulsionnable dans de l'eau; I'operation d'addition etant mise en oeuvre sous
agitation pendant 5 minutes a 200 tr/min au moyen d'une pale-cadre.
Comme indique precedemment, le concentre emuisionnable comprend une huile
et eventuellement de l'eau.
Conformement a un mode de realisation de ['invention, le concentre
em u lsionnable se presente sous la forme d' un e com position monophasiq ue.
L'huile est plus particulierement choisie parmi les composes dont la solubilite dans
l'eau ne depasse pas 1 0 % en poids a 20 C.
En outre, I'huile se trouve plus particulierement sous une forme liquide a la
temperature d'utilisation de ['emulsion obtenue a partir du concentre emulsionnable.
Generalement, ie domaine de temperature d'utilisation est proche de la temperature ambiante, soit environ entre 15 et 40 C, bien que des temperatures plus elevees ne soient pas exclues; ces derrieres restart toutefois de preference, inferieures a 1 00 C. II est a noter que l'huile peut consister en un melange de plusieurs composes dont l'un peut ne pas etre liquide a temperature d'utilisation, des ['instant que ['ensemble est
liquide dans cette gamme de temperature.
Ainsi, comme huiles organiques d'origine animale, on peut citer en autres, I'huile de cachalot, I'huile de baleine, I'huile de phoque, I'huile de sardine, I'huile de hareng, I'huile de square, I'huile de fole de morue. La cire d'abeille, les graisses de pore ou mouton, peuvent de meme convening A titres d'exemples d'huiles organiques d'origine vegetale, on peut mentionner, entre autres, I'huile de colza, I'huile de tournesol, I'huile d'arachide, I'huile d'olive, I'huile de noix, I'huile de mas, I'huile de soja, I'huile de fin, I'huile de chanvre, I'huile de pepins de raisin, I'huile de coprah, I'huile de palme, I'huile de graines de coton, I'huile de
babassu' lthuile de jojoba, I'huile de sesame, I'huile de ricin, la cire de carnauba.
En ce qui concerne les huiles minerales, on peut citer entre autres les huiles issues de coupes petrolieres comme par exemple les huiles naphteniques, paraffiniques
(vaseline), I'hexadecane, ainsi que les cires de paraffine.
Les produits issus de l'alcoolyse des huiles precitees peuvent aussi etre utilises.
On ne sortirait du cadre de la presente invention en mettant en ceuvre au moins un acide gras, sature ou non, au moins un ester d'acide gras, sature ou non, au moins
un alcool gras, sature ou non, ou leurs melanges.
Plus particulierement, lesdits acides, esters ou alcools comprennent au moins un radical hydrocarbone presentant de 10 a 40 atomes de carbone, plus particulierement 18 a 40 atomes de carbone, et peuvent comprendre une ou plusieurs doubles liaisons carbone-carbone, conjuguees ou non. Par ailleurs, les acides, esters ou alcools,
peuvent comprendre un ou plusieurs groupements hydroxyles.
Comme exemples dacides gras satures, on peut citer les acides palmitique,
stearique, isostearique, behenique.
Comme exemples d'acides gras insatures, on peut citer les acides myristoleique, palmitoleique, oleique, erucique, linoleique, linolenique, arachidonique, ricinoleique,
ainsi que leurs melanges.
Comme esters d'acides gras, on peut citer les esters des acides precedemment listes, pour lesquels la partie derivant de l'alcool comprend 1 a 6 atomes de carbone, comme les esters de methyle, d'ethyle, de propyle, d'isopropyle, etc.
Comme exemple d'alcools, on peut citer ceux correspondents aux acides precites.
II est de meme envisageable de mettre en ceuvre les esters des acides precites et de polyols, comme par exemple de glycerol, de polyglycerol (comme par exemple le polyricinoleate de polyglycerol), de glycol, de propylene glycol, d'ethylene glycol, de polyethylene glycol, de polypropylene glycol, de neopentylglycol (comme par exemple le l'hydroxypivalate de neopentylglycol), de pentaerythritol, de dipentaerythritol, de
trimethylolpropane, de sorbitol, de mannitol, de xylitol, de mesoerythritol.
L'huile peut de meme etre choisie parmi les resines alkydes (comme par exemple les resines Coporob 3115 DE, commercialisees par la societe Novance), les resines epoxy, les (poly)isocyanates masques ou, avantageusement non masques des ['instant
que le concentre emulsionnable est exempt d'eau.
L' huile peut aussi etre choisie parmi les h uiles essentielles, les mono, d i- et tri glycerides. Les silicones peuvent de meme etre utilisees dans les concentres emulsionnables selon ['invention. Sont susceptibles de convenir les silicones constituees en tout ou partie de motifs de formules: R'3 aRaSiO'/2 (motif M) et/ou R2SiO (motif D) formules ou: - a est un entier de 0 a 3; - les radicaux R vent identiques ou differents et representent: - un groupe hydrocarbone aliphatique sature ou insature contenant de 1 a 10 atomes de carbone; - un groupe hydrocarbone aromatique contenant de 6 a 13 atomes de carbone; - un groupe organique polaire lie au silicium par une liaison Si-C ou Si-O-C; - les radicaux R'sont identiques ou differents et representent: - un groupe hydrocarbone aliphatique sature ou insature contenant de 1 a 10 atomes de carbone; - un groupe hydrocarbone aromatique contenant de 6 a 13 atomes de carbone; une fonction -OH; - un groupe amino- ou amido-fonctionnel contenant de 1 a 6 atomes de carbone,
lie au silicium par une liaison Si-N.
De preference au moins 80% des radicaux R representent un groupe methyle.
Ces silicones peuvent eventuellement comprendre, de preference moins de 5 % molaire, des motifs de formules T et/ou Q: RSiO32 (motif T) et/ou SiO2 (motif Q)
formule dans laquelle R a la definition donnee ci-dessus.
A titre d'exemples de radicaux hydrocarbones aliphatiques ou aromatiques R. on peut citer les groupes: - alkyle, de preference alkyle en C,-C,O eventuellement halogene, tels que methyle, ethyle, octyle, trifluoropropyle; - alcoxyalkylene, plus particulierement en C2-C'O, de preference en C2-C6, tels que
-CH2-CH2-O-CH3;
- alcenyles, de preference alcenyle en C2-C'O, tels que vinyle, allyle, hexenyle, decenyle, decadienyle; - alcenyloxyalkylene tels que -(CH2)3-OCH2-CH=CH2, ou alcenyloxyalcoxy alkyle tels que -(CH2)3-OCH2-CH2-O-CH=CH2 dans lesquels les parties alkyle vent de preference en C,-C,O et les parties alcenyles vent de preference en C2-C4o;
- aryles, de preference en C6-C,3, tels que phenyle.
A titre d'exemples de groupes organiques polaires R. on peut citer les groupes: - hydroxyfonctionnels tels que des groupes alkyle substitues par un ou plusieurs groupes hydroxy ou di(hydroxyalkyl)amino et eventuellement interrompu par un ou plusieurs groupes bivalents hydroxyalkylamino. Par alkyle on entend une chane hydrocarbonee de preference en C,-CO, mieux encore en C-C6; des exemples de ces groupes vent -(CH2)3-OH; -(CH2)4N(CH2CH2oH)2;
-(CH2)3-N(CH2CH2OH)-CH2-CH2-N(CH2CH2OH)2:
- aminofonctionnels tels que alkyle substitue par un ou plusieurs groupes amino ou aminoalkylamino ou alkyle est tel que defini ci-dessus; des exemples en vent
-(CH2)3-NH2;(CH2)3-NH-(CH2)2NH2;
- amidofonctionnels tels que alkyle substitue par un ou plusieurs groupes acylamino et eventuellement interrompu par un ou plusieurs groupes bivalents al kyl-CO- N < ou al kyle est tel q ue defini ci-dessus et acyle represente alkylcarbonyle; un exemple est le groupe -(CH2)3-N(CoCH3) -(CH2)2NH(CoCH3); - carboxyfonctionnels tels que carboxyalkyle eventuellement interrompu par un ou plusieurs atomes d'oxygene ou de soufre ou alkyle est tel que defini ci-dessus;
un exemple est le groupe -CH2-CH2-S-CH2-COOH.
A titre d'exemples de radicaux R', on peut citer les groupes: - alkyle, de preference alkyle en C'-C,O eventuellement halogene, tels que methyle, ethyle, octyle, trifluoropropyle; - aryles, de preference en C6-C,3, tels que phenyle; - am inofonctionnels tels que alkyle ou aryle s u bstitue par ami no, al kyle etant de preference en C'-C6 et aryle designant un groupe aromatique cyclique hydrocarbone de preference en C6-Cj3 tel que phenyle; des exemples en vent ethylamino, phenylamino; - amidofonctionnels tels que alkylcarbonylamino ou alkyle est de preference en
C4-C6; des exemples en vent methylacetamido.
A titre d'exemples concrete de "motifs D" on peut citer: (CH3)2SiO;
CH3(CH=CH2)SiO; CH3(C6H5)SiO; (C6H5)2Sio; CH3(CH2-CH2-CH2oH)SiO.
A titre d'exemples concrete de "motifs M", on peut citer: (CH3)3Sio'J2; 1 0 (CH3)2(0H)SiO4/2; (CH3)2(CH=CH2)Sio'/2; (OCH3)3SiO,/2: [O-C(CH3) =CH23SiOj/2:
[ON=C(CH3)]3SiOj/2;(NH-CH3)3SiO,/2; (NH-CO-CH3)3SiO,/2.
A titre d'exemples concrete de "motifs T", on peut citer: CH3Sio3/2; (CH=CH2)Sio3/2. Lorsque les silicones contiennent des radicaux R reactifs et/ou polaires (tels que OH, vinyle, allyle, hexenyle, aminoalkyles), ces derniers ne representent genbralement pas plus de 5% du poids de la silicone, et de preference pas plus de 1%
du poids de la silicone.
Peuvent etre utilises des huiles volatiles comme l'hexamethyidisiloxane, I'octamethyidisiloxane, le decamethyltetrasiloxane, le dodecamethylpentasiloxane, le tetradecamethylhexasiloxane, I'hexadecamethylhexa siloxane; I'heptamethyl 3[(trimethyl-silyl)oxy] trisiloxane, I'hexamethyl-3,3 bis[(trimethyl-silyl)oxy]trisiloxane; I'hexamethylcyclotrisiloxane, ltoctamethylcyclotetrasiloxane, le decamethylcyclopenta siloxane, le dodecamethylcyclohexasiloxane, le pentamethyl[(tri-methylsilyl)oxy] cyclotrisiloxane. On peut de meme mettre en ceuvre des silicones non volatiles comme les huiles et gommes polydimethylsiloxanes et cc,o,-bis(hydroxy) polydimethylsiloxanes ainsi que les gommes polydimethylsiloxanes, polyphenylmethylsiloxane et a,cobis(hydroxy)poly dimethylsiloxanes. On prefere plus particulierement les huiles a,o-bis(trimethyl)polydimethyl siloxanes, les huiles a,bis(hydroxy)polydimethyl siloxanes, et tout particulierement les
silicones de type polydimethylsiloxane (dimethicone) et diphenyidimethicone.
L'huile peut eventuellement comprendre une matiere active, a moins qutelle ne
soit elle-meme consideree comme matiere active.
La matiere active, si elle est differente de l'huile, se presente sous une forme
miscible a l'huile ou encore solubilisee dans un solvent organique miscible a l'huile.
De plus, la matiere active est choisie parmi les composes dont la solubilite dans
l'eau ne depasse pas 10 % en poids, a 20 C.
A titre d'exemple de matibres actives dans le domaine de la cosmetique on peut citer les huiles silicones appartenant par exemple a la famille des dimethicones; les vitamines lipophiles, comme la vitamine A et ses derives notamment ses esters comme ['acetate, le palmitate, le propionate, la vitamine B2, I'acide pantothenique, la vitamine D et la vitamine E. Dans le domaine de l'agrochimie, les matieres actives phytosanitaires peuvent
etre choisies parmi la famille des a-cyano-phenoxybenzyl carboxylates ou des a-CyanO-
halogenophenoxy-carboxylates, la famille des N-methylcarbonates comprenant des substituants aromatiques, les matieres actives telles que Aldrin, Azinphos-methyl, Benfluralin, Bifenthrin, Chlorphoxim, Chlorpyrifos, Fluchloralin, Fluroxypyr, Dichlorvos, Malathion, Molinate, Parathion, Permethrin, Profenofos, Propiconazole, Prothiofos, Pyrifenox, Butachlor, Metolachlor, Chlorimephos, Diazinon, Fluazifop-P-butyl, Heptopargil, Mecarbam, Propargite, Prosulfocarb, Bromophos-ethyl, Carbophenothion, Cyhalothrin. Lesdites matieres actives mentionnees ci- dessus peuvent eventuellement etre sous une forme solubilisee dans un solvent approprie, par exemple le xylene, le Solvesso60. On peut mentionner en tent que matieres actives possibles les anti-mousses silicones ou organiques, utilises dans de nombreux domaines, comme celui de la
detergence par exemple.
11 est de meme possible d'utiliser des matieres actives telles que celles entrant dans la composition de lubrifiants pour le travail ou la deformation des materiaux. La matiere active est habituellement une huile, un derive d'une huile ou encore un ester d'acide gras. La matiere active peut aussi etre choisie parmi les solvents organiques ou les melanges de tels solvents pas ou peu miscibles dans l'eau, comme notamment ceux m is en ceuvre pour le nettoyage ou le decapage, tels que les coupes petrol ieres aromatiques, les composes terpeniques comme les D- ou L- limonenes, ainsi que les solvents comme le Solvesso@. Conviennent aussi comme solvents, les esters aliphatiques, comme les esters methyliques d'un melange d'acides acetique, succinique et glutarique (melange d'acides sous-produit de la synthese du llylon), les huiles
hydrocarbonees comme l'huile de vaseline, et les solvents chlores.
Si une matiere active differente de l'huile est presente, sa teneur est habituellement inferieure ou egale a 50 % en poids d'huile, de preference comprise
entre 10 et 50 % en poids d'huile.
La teneur total e en hu ile:lans le concentre em uisio n nable, y com pris le cas echeant la matiere active, represente de maniere avantageuse de 60 a 95 % en poids
du concentre emulsionnable.
Au cas ou le concentre emulsionnable comprend de l'eau, sa teneur est telle que le concentre emulsionnable reste limpide au sens indique auparavant. La teneur varie en fonction d es divers elements constitutifs du concentre em ulsion nable et reste
facilement determinable par lthomme du metier.
A titre d'illustration, la teneur en eau dans la concentre emulsionnable, si elle est
presente, est inferieure ou egale a 10 % en poids du concentre.
Le concentre emulsionnable comprend de plus des composes amphiphiles consistent en au moins un tensioactif, au moins un copolymere possedant au moins un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe, eventuellement au moins un
co-tensioactif et eventuellement au moins un agent neutralisant.
II est precise que ['ensemble comprenant le tensioactif, eventuellement le co tensioactif et eventuellement lagent neutralisant est soluble dans l'hulie, a temperature
ambiante (environ 20 C).
De preference, le ou les tensioactifs vent choisis parmi les tensioactifs solubles
dans lhuile aux concentrations mises en ceuvre dans ['invention.
Avantageusement, les tensioactifs vent choisis parmi les tensioactifs non ioniques
ou anioniques.
Selon une premiere variante, le ou les tensioactifs vent choisis parmi les
ten sioactifs non io n iq u es.
A titre d'illustration, conviennent notamment, seuls ou en melange: - les alcools gras alcoxyles, plus particulierement comprenant de 6 a 22 atomes de carbone; - les mono-, di- et tri-glycerides alcoxyles; - les acides gras alcoxyles, plus particulierement comprenant de 6 a 22 atomes de carbone; - les esters de sorbitan alcoxyles (des esters du sorbitol cyclises d'acide gras comprenant de 10 a 20 atomes de carbone); - les amines grasses alcoxylees, plus particulierement comprenant de 6 a 22 atomes de carbone; - les alkylphenols alcoxyles, plus particulierement comprenant un ou deux groupes alkyles, lineaires ou ramifies, ayant 4 a 12 atomes de carbone; - les alkylpolyglucosides; - les tensioactifs polyoxyalkylenes, comme par exemple les composes commercialises sous la gamme Pluronic ou Poloxamer par la societe BASF; - les mono- et dialcanolamides alcoxyles;
seuls ou en melanges.
Selon une deuxieme variante, le ou les tensioactifs vent choisis parmi les
tensioactifs anioniques sous forme acide ou associe(s) a un contre ion multivalent.
Le contra-ion multivalent est de preference un metal alcalino-terreux comme le
magnesium, le calcium, seuls ou combines.
Quant aux tensioactifs, les composes listes de maniere non exhaustive ci-
dessous, peuvent etre mis en aeuvre: - les alkylesters sulfonates, par exemple de formule R-CH(SOM)-CH2COOR', ou R represente un radical hydrocarbone en C-C20, de preference en C'O-C,;, eventuellement porteur d'une ou plusieurs insaturations, R' un radical alkyle en C' -C6, de preference en C, -C3 et IVI un atome dthydrogene ou un cation alcalinoterreux. On peut citer tout particulierement les methyl ester sulfonates dont le radical R est en C14-C16; - les alkylesters sulfates, par exemple de formule R-CH(OSO3M)-CH2COOR', ou R represente un radical hydrocarbone en C-C20, de preference en C'O-C', eventuellement porteur d'une ou plusieurs insaturations, R' un radical alkyle en C'-C6, de preference en C4-C3 et M un atome d'hydrogene ou un cation alcalino-terreux; - les alkylbenzenesulfonates, plus particulibrement en Cg-C20, les alkylsulfonates primaires ou secondaires, notamment en C8-C22' les alkylglycerol sulfonates; - les alkylsulfates par exemple de formule ROSO3M, ou R represente un radical alkyle ou hydroxyalkyle en Cio-C24' de preference en Cj2-C20; M un atome d'hydrogene ou un cation de meme definition que ci-dessus; - les alkylethersulfates par exemple de formule RO(AO)nSO3M ou R represente un radical alkyle ou hydroxyalkyle en C,o-C24, de preference en Cj2-C20; OA representant un groupement ethoxyle et/ou propoxyle; M representant un atome d'hydrogene ou un cation de meme definition que ci-dessus, n variant generalement de 1 a 4, comme par exemple le laurylethersulfate avec n = 2; - les alkylamides sulfates, par exempie de formule RCONHR'OS03M ou R represente un radical alkyle en C2C22, de preference en C6-C20, R' un radical alkyle en C2-C3, M representant un atome d'hydrogene ou un cation de meme definition que cidessus, ainsi que leurs derives polyalcoxyles (ethoxyles eVou propoxyles); - les sels d'acides gras satures ou insatures, par exemple comme ceux en C8 C24, de preference en C'4-C20 et d'un cation alcalino-terreux, les Nacyl N alkyltaurates, les alkylisethionates, les alkylsuccinamates et alkylsulfosuccinates, les monoesters ou diesters de sulfosuccinates, les hI-acyl sarcosinates, les polyethoxycarboxylates; et - les mono et di esters phosphates, par exemple de formule suivante: (RO)xP(=O)(OM)x ou R represente un radical alkyle, alkylaryle, arylalkyle, aryle, eventuellement polyalcoxyles, x et x' etant egaux a 1 ou 2, a la condition que la somme de x et x' soit egale a 3, M representant un atome d'hydrogene ou un cation alcalino-terreux;
seuls ou en melanges.
L a teneur en tensioactif dans le concentre emulsionnable est telle que la teneur en totale en amphiphiles soit comprise entre 1 et 40 % en poids du concentre emulsionnable. Parmi les composes am ph iphiles presents dans le concentre emulsionnable, figurent les copolymeres possedant au moins un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe, a ['exclusion de copolymeres ne comprenant que des segments
obtenus a partir d'oxyde d'ethylene et d'oxyde de propylene.
Le compose amphiphile est choisi de telle sorte que ['ensemble des composes amphiphiles soit soluble dans l'huile, le cas echeant, en presence d'une falble quantite d'eau. De preference, ledit compose amphiphile est choisi parmi les composes solubles
dans l'huile.
En ce qui concerne plus specialement le segment hydrophobe du copolymere, celui-ci peut etre obtenu a partir de l'un ou plusieurs des monomeres suivants: - les esters des acides mono- ou poly- carboxyliques, linesires, ramifies, cycliques ou aromatiques, comprenant au moins une insaturation ethylenique, et eventuellement porteurs d'un groupement hydroxyle; - les nitriles a-ethyleniquement insatures, les ethers vinyliques, les esters vinyliques, les monomeres vinylaromatiques, les halogenures de vinyle ou de vinylidene, - les monomeres hydrocarbones, linesires ou ramifies, aromatiques ou non, comprenant au moins une insaturation ethylenique, I'oxyde de propylene, I'oxyde de butylene,
seuls ou en melanges, ainsi que les macromonomeres derivant de tels monomeres.
A titre d'exemples particuliers de monombres hydrophobes susceptibles d'entrer dans la preparation d u ou des segments hydrophobes du co polymere amphi ph i le a segments, on peut citer: - les esters d'acide (meth)acrylique avec un alcool comprenant 1 a 12 atomes de carbone commele (meth)acrylate de methyle, le (meth)acrylate d'ethyle, le (meth) acrylate de propyle, le (meth)acrylate de n-butyle, le (meth)acrylate de t butyle, le (meth)acrylate d'isobutyle, lacrylate de 2-ethylhexyl; I'acetate de vinyle, le Versatate de vinyle, le propionate de vinyle, le chlorure de vinyle, le chlorure de vinylidene, le methyl vinylether, I'ethyl vinylether; - les nitriles vinyliques incluent plus particulierement ceux ayant de 3 a 2 atomes de carbone, comme en particulier l'acrylonitrile et le methacrylonitrile; - ie styrene, I'amethylstyrene, le vinyltoluene, le butadiene, I'isoprene, le chloroprene; - I'oxyde de propylene, I'oxyde de butylene,
seuls ou en melanges, ainsi que les macromonomeres derivant de tels monomeres.
Les monomeres preferes sont les esters de l'acide acrylique avec les alcools lineaires ou ramifies en C1-C4 tels que l'acrylate de methyle, d'ethyle, de propyle et de
butyle, les esters vinyliques comme l'acetate de vinyle, le styrene, I'amethylstyrene.
Pour ce qui a trait au segment hydrophile du copolymere amphiphile, ce dernier peut etre obtenu a partir d'un ou de piusieurs monomeres presentant une fonction
anionique ou anionisable.
II est precise que dans les conditions de pH d'utilisation du copolymere, les fonctions du ou des segments anioniques du copolymere se trouvent sous une forme au moins partiellement ionisee (dissociee). Plus particulierement, au moins 10 % en mole des fonctions du ou des segments sont sous forme ionisee. La determination de cette valeur ne pose pas de probleme a l'homme de l'art; elle est notamment fonction du pKa des fonctions ionisables des motifs du copolymere et du nombre de ces fonctions (soit du nombre de moles de monomere portant des fonctions ionisables mis en cauvre lors
de la preparation du copolymere).
Plus particulierement comprenant au moins une fonction carboxylique, sulfonique, sulfurique, phosphonique, phosphorique, sulfosuccinique, leurs sels, ainsi que les
macromonomeres correspondants.
Plus precisement, le ou les monomeres anioniques ou anionisables peuvent etre choisis parmi les suivants: - les acides mono- ou poly- carboxyliques lineaires, ramifies, cycliques ou aromatiques, les derives N-substitues de tels acides; les monoesters d'acides polycarboxyliques, comprenant au moins une insaturation ethylenique; - les acides vinyl carboxyliques lineaires, ramifies, cycliques ou aromatiques; - les aminoacides comprenant une ou plusieurs insaturations ethyleniques; seuls ou en melanges, leurs precurseurs, leurs homologues sulfoniques ou phosphoniques, leurs sels, ainsi que les macromonomeres derivant de tels
monomeres ou de leurs sels.
. A titre d'exemples de monomeres anioniques/anionisables, on peut citer sans intention de s'y limiter: - I'acide acrylique, I'acide methacrylique, I'acide fumarique, I'acide itaconique, I'acide citraconique, I'acide maleique, I'acide acrylamido glycolique, I'acide 2 propene 1-sulfonique5 I'acide methallyl sulfonique, I'acide styrene sulfonique, I'acide cacrylamido methylpropane sulfonique, le 2-suffoethylene methacylate, i'acide sulfopropyl acrylique, I'acide bis-sulfopropyl acrylique, I'acide bis sulfopropyl methacrylique, I'acide sulfatoethyl methacrylique, le monoester phosphate d'acide hydroxyethyl methacrylique, ainsi que les sels de metal alcalin, comme le sodium, le potassium, ou dammonium; - I'acide vinyl sulfonique, I'acide vinylbenzene sulfonique, I'acide vinyl phosphonique, I'acide vinylidene phosphonique, I'acide vinyl benzoque, ainsi que les sels de metal alcalin, comme le sodium, le potassium, ou dammonium; - le N-methacryloyl alanine, le N-acryloyl-hydroxy-glycine;
seuls ou en melanges, ainsi que les macromonomeres derivant de tels monomeres.
On ne sortirait pas du cadre de la presente invention en mettant en oeuvre des monomeres precurseurs de ceux qui viennent d'etre cites. En d'autres termes, ces monomeres presentent des motifs qui, une fois incorpores dans la chane polymere, peuvent etre transformes, notamment par un traitement chimique tel que l'hydrolyse, pour redonner les espbces anioniques / anionisables precitees. Par exemple, les monomeres totalement ou partiellement esterifies des monomeres precites peuvent etre
mis en ceuvre pour etre, par la suite, hydrolyses totalement ou en partie.
Selon une autre possibilite, le ou les segments hydrophiles peuvent etre obtenus a partir d'un ou de plusieurs monomeres presentant une fonction cationique ou cationisable. A ce titre, peuvent etre mis en osuvre: - les (meth)acrylates d'aminoalkyle, les (meth)acrylamides d'aminoalkyle; - les monomeres comprenant au moins une fonction amine secondaire, tertiaire ou quaternaire, ou un groupe heterocyclique contenant un atome d'azote, la vinylamine, I'ethylene imine; - les sels d'ammonium de diallyidialkyl; seuls ou en melanges, ou les sels correspondents; ainsi que les macromonomeres
derivant de tels monomeres.
S'ils se presentent sous la forme de sels, ces derniers vent de preference choisis de telle sorte que le contra-ion soit un halogenure comme par exemple un chlorure, ou un sulfate, un hydrosulfate, un alkylsulfate, un phosphate, un citrate, un formiate, un acetate. De plus, la fonction ammonium comprend au moins un radical alkyle ou aryle eventuellement porteur d'un ou plusieurs radicaux alkyles, possedant de 1 a 6 atomes
de carbone, de preference methyle; ethyle.
A titre d'exemples de monomeres cationiques convenables figurent les monomeres suivants: - dimethyi amino ethyl (m.eth)acrylate, dimethyl amino propyl (meth)acrylate le ditertiobutyl am inoethyl (meth)acrylate, le dim ethyl amino methyl (meth)acrylamide, le dimethyl amino propyl (meth)acrylamide; - I'ethylene imine, la vinylamine, la 2-vinylpyridine, la 4-vinylpyridine; - le chlorure de trimethylammonium ethyl (meth) acrylate, le methyl sulfate de trimethylammonium ethyl acrylate, le chlorure de benzyl dimethylammonium ethyl (meth)acrylate, le chlorure de 4-benzoylbenzyl dimethyl ammonium ethyl acrylate, le chlorure de trimethyl ammonium ethyl (meth)acrylamido, le chlorure de trimethyl ammonium de vinylbenzyle; - le chlorure d'ammonium de diallyidimethyie;
seuls ou en melanges, ou leurs sels correspondents.
Enfin, le ou les segments hydrophiles du copolymere amphiphile peuvent etre
obtenus a partir de monomere(s) hydrophiles non ioniques.
Precision que les copolymeres amphiphiles peuvent etre des polymeres a blocs et comprendre au moins deux blocs, I'un etant hydrophile, I'autre hydrophobe. Rappelons que de tels copolymeres vent lineaires. Avantageusement, les copolymeres mis en
ceuvre vent des copolymeres diblocs ou triblocs.
11 est de meme envisageable de mettre en aeuvre un copolymere peigne, dont l'un
des segments est hydrophile, I'autre hydrophobe.
Conformement a ce mode de realisation, on met indifferemment en ceuvre un copolymere dont le squelette est hydrophile et les groupements pendants vent
hydrophobes ou ['inverse.
A titre d'exemples de monomeres hydrophiles non ioniques, on peut mentionner l'oxyde d'ethylene; les amides des acides mono- ou polycarboxyliques, lineaires, ramifies, cycliques ou aromatiques, comprenant au moins une insaturation ethylenique ou derives; les esters hydrophiles derivant de l'acide (meth)acrylique; les esters vinyliques permettant d'obtenir des blocs alcool polyvinylique apres hydrolyse; la vinypyrrolidone; les monomeres du type des sucres tels que les (meth) acrylates d'oligosaccharides ou d'oligoholosides, ainsi que les macromonomeres derivant de ces monomeres. En ce qui concerne les monombres hydrophiles non ioniques preferes, on peut citer tout particulierement le (meth)acrylamide, le N-methylol (meth)acrylamide, le (meth)acrylate de 2-hydroxyethyle, les esters vinyliques permettant d'obtenir des blocs alcool polyvinyl iq ue apres hydrolyse, comme ['acetate de vi nyle, le Versatate de vinyl e,
le propionate de vinyle.
De tels monomeres peuvent etre utilises seuls ou en melanges, ainsi que sous la
forme de macromonomeres.
11 est precise que le segment hydrophobe du copolymere peut comprendre un ou plusieurs motifs hydrophiles, de meme le segment hydrophile peut comprendre un ou
plusieurs motifs hydrophobes.
11 est precise qutau cas ou un segment du copolymere serait constitue de plusieurs monomeres, la repartition de ces derniers au sein du segment peut etre statistique, bloc
ou selon un gradient de concentration.
Les copolymeres utilisables dans le cadre de ['invention peuvent etre prepares en mettant en ceuvre des polymerisations par vole anionique, par vole cationique, par vole radicalaire cite vivante ou controlee. ll est de meme possible de mettre en ceuvre, selon les monomeres employee, une polymerisation par transfert de groupe (cite "group transfert") ou bien une polymerisation par ouverture de cycle (cas notamment de polymerisation a partir de cycle N-carboxy anhydride), ou encore par une polymerisation
1 0 mettant en jeu une transesterification de groupements terminaux.
De preference, les polymeres vent obtenus en mettant en oeuvre au moins une
etape de polymerisation radicalaire vivante.
A titre d'exemple de procedes de polymerisation cite vivante ou contrBlee, on peut notamment se referer a: 1 5 - la polymerisation radicalaire controlee par les xanthates selon l'enseignement de la demande WO 98/58974, - la polymerisation radicalaire contrBlee par les dithioesters selon l'enseignement de la demande WO 98/01 478, - la polymerisation a ['aide de precurseurs nitroxydes selon l'enseignement de la demande WO 99/03894, - la polymerisation radicalaire controlee par les dithiocarbamates selon l'enseignement de la demande WO 99/31144, - la polymerisation radicalaire par transfert d'atome (ATRP) selon l'enseignement
de la demande WO 96/30421.
Dans le cas de polymeres portent des greffons (polymeres peignes), ils peuvent notamment etre obtenus par diverges methodes, comme par exemple une copolymerisation d'un monomere avec un macromonomere. Plus particulierement, cette methode en met en ceuvre dans un premier temps le greffage a l'extremite du segment d'une fonction polymerisable par vole radicalaire. Ce greffage peut etre realise par des methodes usuelles de chimie organique. Puis, dans un second temps, le macromonomere ainsi obtenu est polymerise avec le monomere choisi pour former le
squelette et on obtient un polymere dit "peigne".
On peut de meme obtenir des polymeres peigne par polymerisation d'un monomere suivie d'un greffage sur le squelette ainsi obtenu. Le greffage des segments polymeriques lateraux sur un segment polymerique squelette peut etre effectue selon des techniques classiques et familieres a l'homme de l'art (European Polymer Journai 4, 343 (1968) par exemple). Parmi ces techniques classiques, on peut notamment citer
celles cites de greffage direct.
Dans le cadre plus particulier de copolymeres a segments comprenant des unites de repetition presentant un ou plusieurs atomes de silicium, on pourra se reporter a la
description de la demande WO 02/08307 publiee le 31/01/02, detaillant un procede
d'obtention de tels copolymeres.
En outre, dans cette derriere categoric de copolymeres, on ne sortirait pas du cadre de ['invention en utilisant des composes du type des copolymeres a blocs polydimethylsiloxane greffe polyether polyalkyle (Tegopren@- commercialises par Goldschmidt). Les copolymeres entrant dans la composition du concentre emulsionnable presentent plus specialement une masse molaire en poids d'au plus 50000 g/mol, de
preference d'au plus 20000 g/mol.
Par ailleurs, ia masse molaire moyenne en poids du copolymere est
avantageusement d'au moins 2500 g/mol, de preference d'au moins 5000 g/mol.
Selon une caracteristique de ['invention, la teneur en copolymere est telle que lorsque l'on ajoute ce copolymere a un melange comprenant l'huile, le ou les tensioactifs, eventuellement le co-tensioactif, eventuellement ['agent neutralisant, on ait une solution limpide au sens indique precedemment, eventuellement en ajoutant de l'eau, dans le cas ou l'huile et l'actif qu'elle contient eventuellement, soient non sensibles
a l'hydrolyse.
Generalement, la teneur en copolymere amphiphile represente de 0,1 a 25 % en
poids desdits composes amphiphiles tels que definis auparavant.
En outre, la proportion ponderale de copolymere par rapport au tensioactif est de
preference comprise entre 0,5 et 10 % en poids.
Le concentre emulsionnable mis en oeuvre dans le procede selon ['invention peut
eventuellement comprendre au moins un co-tensioactif.
De preference, et s'il est employe, on choisit un co-tensioactif ou un melange de
co-tensioactifs solubles dans l'huile.
Plus particulierement, celui-ci est choisi parmi les alcools primaires comprenant au moins un radical aliphatique, lineaire ou ramifie, sature ou non, comprenant de 4 a 22 atomes de carbone, ou au moins un radical aromatique, de preference comprenant 6 atomes de carbone, eventuellement porteur d'un ou plusieurs substituants alkyle
comprenant 1 a 10 atomes de carbone.
Parmi les aicools susceptibles d'entrer dans la composition des concentres emulsionnables, conviennent notamment l'isopropanol, I'ethylhexanol, le dodecanol,
I'hexadecanol, I'alcool benzylique, seuis ou en melanges.
Si un co-tensioactif est present, la proportion ponderale co-tensioactif / tensioactif est de preference comprise entre O exclu et 50 % en poids, de preference entre 5 et
% en poids.
Le concentre emulsionnable peut encore eventuellement comprendre au moins un
agent neutralisant.
De preference, s'il est present, on met en ccuvre un agent neutralisant soluble dans le concentre emulsionnable entre 15 et 40 C ou un compose qui, une fois chauffe au-dela de sa temperature de fusion en presence d'huile, puis refroidi, reste soluble
dans l'huile.
Avantageusement, I'agent neutralisant est choisi parmi les composes solubles
dans la phase huile et portent au moins une fonction amine ou carbolique.
Par exemple, ies amines comprenant un a trots radicaux' identiques ou non, comprenant 1 a 10 atomes de carbone, eventuellement porteur d'un radical hydroxyle, conviennent dans ce but. A titre d'exemple de telles amines, on peut citer notamment l'ethylenediamine, la triethylamine, dimethylbutylamine, diimethylisopropylamine, dimethylcyclohexylamine, tripropylamine, monoethanolamine, la diethanolamine, I'aminoethylethanolamine, I'aminomethylpropanolamine peuvent etre utilisees comme
agent neutralisant.
Concernant les composes possedant au moins une fonction carboxylique, on peut mentionner l'acide acetique, etc. Cette variante est avantageusement mise en ceuvre lorsque le tensioactif
comprend un compose ionisable dans les conditions de pH de ['emulsion finale.
S' il est present, I 'agent neutralisant est uti l ise en q uantite tel le q ue la propo rtion ponderale agent neutralisant / tensioactif est comprise entre O exclu et 50 % en poids,
de preference entre 5 et 40 % en poids.
II est precise que le concentre emulsionnable peut comprendre un cotensioactif eVou un agent neutralisant. De preference le concentre emulsionnable comprend soit un
co-tensioactif, soit un agent neutralisant.
Enfin, selon une caracteristique de ['invention, la teneur totale en composes am ph iphiles dans le concentre emulsionnable represente de a 40 % en poids du concentre emulsionnable. De preference, la teneur totale en composes amphiphiles est
comprise entre 5 et 30 % en poids du concentre emulsionnable.
Le concentre emulsionnable est obtenu par un simple melange des divers
elements constitutifs qui viennent d'etre detailles.
La temperature a laquelle on effectue ce melange est en general telle que ['ensemble des composes se trouve sous forme liquide. Avantageusement cette
temperature est au-dessus du point de fusion de chacun des composes.
Comme precise plus haut, I'emulsion est obtenue en diluant le concentre emulsionnable dans une phase aqueuse. Cette emulsion est une emulsion directe,
ctest-a-dire pour laquelle la phase continue est une phase aqueuse.
11 n'est pas exclu que la phase aqueuse avec laquelle est dilue le concentre
emulsionnable soit en elle-meme une formulation utilisable dans un domaine particulier.
En ce cas, ladite phase aqueuse comprend les additifs usuels du domaine d'utilisation.
Selon une caracteristique de ['invention, la dilution du concentre emulsionnable conduit a l'obtention d'une emulsion pour laquelle au moins 75% en volume des
gouttelettes presente une taille moyenne (dso) inferieure ou egale a 1,um.
II est a noter que selon une caracteristique de ['invention, ia taille moyenne des gouttelettes de ['emulsion ainsi obtenue est inferieure a celle d'une emulsion obtenue par dilution d'un concentre emulsionnable depourvu du copolymere detaille auparavant; la concentration totale en composes amphiphiles etant la meme dans les deux cast La taille moyenne des gouttelettes de ['emulsion obtenue conformement au procede selon ['invention est done inferieure ou egale 1,um, plus particulierement
*comprise entre 0,2 et 1 m.
La dilution du concentre emulsionnable est realisee de preference en ajoutant le
concentre emulsionnable a la phase aqueuse.
La teneur en concentre emulsionnable dans la formulation finale est tres variable selon le domaine d'utilisation du concentre. A titre purement illustratif, la teneur en concentre emulsionnable represente 0,1 a 40 % en poids de la formulation aqueuse
finale, de preference 0,1 a 30 % en poids de la formulation aqueuse finale.
L'operation de dilution a classiquement lieu sous une legere agitation, notamment
au moyen d'une pale cadre.
L'emulsion ainsi obtenue peut etre utilisee dans de nombreux domaines, selon la nature de l'huile, le cas echeant de l'actif present, entrant dans la composHion du
concentre emulsionnable.
Par exemple, le concentre emulsionnable peuvent etre utilises dans le domaine des formulations phytosanitaires. Dans ce cas, la preparation de ['emulsion est faite par
l'utilisateur avant de l'appliquer sur les plantes ou champs a traiter.
Les emulsions peuvent de meme etre utiiisees dans le domaine de la cosmetique.
Les emulsions peuvent de meme etre utilisees dans le domaine des peintures,
vernis, colles.
Wiles peuvent etre utilisees dans le domaine des anti-mousses silicones ou : organiques. Wiles peuvent aussi etre utilisees dans les procedes de transformation et
deformation de metaux, et notamment en tent que fluide de coupe.
Les emulsions obtenues selon ['invention peuvent aussi etre employees dans le domaine de lindustrie papetiere ou l'on recherche des emulsions de taille relativement fine. Des exemples concrete mais non limitatifs de ['invention vont maintenant etre presentes.
E)(EMPLES
EXEMPLE 1: Synthese du copolynere P1 dibloc p(ABu),OO,-+p0240oo A) Etape 1: Synthese du monobloc p(ABu)1000 Composition du melange reactionnel: Ethanol 23,00 g Acrylate de butyle (ABu) 8,00 9 S-ethylpropionyl Oethyidithiocarbonate 1,664 g
AIBN (Azo-bis-isobutyronitrile) 0,263 g.
Dans un ballon de 100 ml muni d'un refrigerant et d'une agitation magnetique, vent introduits ['ethanol, I'acrylate de butyle, I'azo-bisisobutyronitrile (AIBN) et le S
ethylpropionyl O-ethyidithiocarbonate.
Le milieu reactionnel est porte a 70 C et est maintenu a cette temperature
pendant 3 heures.
Des echantillons de polymeres vent preleves regulierement pour contrBler la conversion.
La teneur en solides est de 30,2% en fin de reaction.
B) Etape 2: Synthese du dibloc p(ABU)'ooo-b-p(M)4ooo Composition du melange reactionnel: Ethanol 93,00 9 Acide acrylique (AA) 32,00 g AIBN (Azo-bis-isobutyronitrile) 0,263 g Les ingredients ci-dessus vent charges dans un recipient sec sous atmosphere d'azote sec pendant 20 minutes, puis transferee dans le reacteur de polymerisation, comprenant le polymere issu de l'etape precedente, a ['aide d'une seringue a deux embouts. A la fin du transfert, le melange reactionnel est ensuite chauffe a 60 C et maintenu
a cette temperature pendant 20 heures.
Des echantillons de polymeres vent preleves de temps en temps pour controler la
conversion. La teneur en matiere solide est de 30% en fin de reaction.
Le melange reactionnel est laisse refroidir et les solvents vent elimines a ['aide
d'un evaporateur rotatif.
La teneur en solides est de 30 % en fin de reaction.
La masse molaire en nombre du copolymere est de 5000 g/mol (valeur theorique).
EXEMPLE 2: Synthese d'un copolymere P2 dibloc p(ABU)3000-b-p(VP)6000 A) Etape 1: Synthese du monobloc p(ABu)3000 Composition du melange reactionnel: Ethanol 6,48 9 Acrylate de butyle (ABu) 4,00 g AIBN (Azo-bisisobutyronitrlie) 0,44 9 O-ethyl-S-(1-methoxycarbonyl)ethyl xanthate 0, 278 9 Dans un ballon de 100 ml muni d'un rrigerant et d'une agitation magnetique, on
introduit les ingredients mentionnes ci-dessus.
Le milieu reactionnel est porte a 70 C et est maintenu a cette temperature
pendant 3 heures.
Un echantillon est alors preleve et analyse par chromatographie d'exclusion
sterique et la masse molaire en nombre est de ltordre de 3100 g/mol.
B) Etape 2: Synthese du dibloc p(ABu)3000-b-p(M)6000 Composition du melange reactionnel: Ethanol: 24,2 g N-vinylpyrrolidone (VP) 16 g AIBN 0, 131 mg Le milieu reactionnel decrit dans la premiere partie de l'exemple et maintenu en
temperature a 70 C.
On introduit ['ethanol, la N-vinyl pyrrolidone et l'AIBN.
La reaction est maintenue pendant 6 heures a partir du moment ou les reactifs
vent introduits.
En fin de reaction, I'ethanol est evapore sous vice.
Le copolymere dibloc resultant est ensuite dissous dans l'eau.
Une solution limpide de copolymere est alors obtenue.
EXEIUIPLE 3: priparation d'un concentrd if muisionnable comprenant P1 Composition du concentre emulsionnable: Hexadecane 81,8% Synperonic( L7 11,4% Dodecanol 2,3% P1 (poids see) 0,7% Eau qsp 100% Le concentre emulsionnable est prepare en melangeant dans un flacon sous agitation les quantites requises d'hexadecane (Aldrich), de Synperonic L7 (ICI) et de
dodecanol (Prolabo) prealablement chauffes a 50 C, ainsi que le polymere P1.
Le copolymere P1 est introduit a partir d'une solution aqueuse a 16% a pH neutre.
L'emulsification est realisee en introduisant rapidement le concentre emulsionnable dans l'eau epuree sous faible agitation mecanique avec une pale cadre a
tours/min et en agitant pendant 5 minutes.
La teneur en eau de ['emulsion est de 90%.
La distribution en taille des gouttelettes d'huile est determinee par diffraction laser
(Horiba LA- 910).
L'emulsion presente les caracteristiques suivantes: d50 = 0,51,um 84 % en volume des gouttelettes presentent une taille inferieure a 1,um EXEMPLE 4 comparatif: preparation d'un concentre emulsionnable exempt de copolymere Composition du concentre emulsionnable: Hexadecane 85% Synperonic(l) L7 12,5% Dodecanol 2,5%
Le rapport amphiphile/huile est le meme que dans l'exemple 3.
L'emulsion preparee selon le protocole decrit dans l'exemple 3 presente ici les caracteristiques suivantes: d50 = 24,um % en volume des gouttelettes presentent une taille inferieure a 1,um. EXElUIPLE 5: prdparation d'Un concentre emulsionnable comprenant P2 Composition du concentre emulsionnable: Hexadecane 81,8% Synperonic L7 11,4% Dodecanol 2, 3% P2 (poids see) 0,7% Eau qsp 100%
Le copolymere est introduit a partir d'une solution aqueuse a 16%.
L'6muislon propane salon le protocols dAcrit dans l'exemple 3 praised id lea cara6rlsdques suivan1es: d50 = 50pm 76 en volume des gouMeles prdsenten1 une tags Perjure 1 am.
Claims (24)
1. Procede de preparation d'une emulsion directe, caracterise en ce que lton dilue dans une phase aqueuse un concentre emulsionnable limpide comprenant une phase huile, eventuellement de l'eau, et des composes amphiphiles consistent en au moins un tensioactif, au moins un copolymbre possedant au moins un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe, a ['exclusion de copolymeres ne comprenant que des segments obtenus a partir d'oxyde d'ethylene et d'oxyde de propylene, eventuellement au moins un co-tensioactif et eventuellement au moins un agent neutralisant; À Ia teneur totale en composes amphiphiles representant 1 a 40 % en poids du concentre emulsionnable; À Ia teneur en copolymere representant 0,1 a 25 % en poids desdits composes amphiphiles; À plus de 75 % en volume des gouttelettes de ['emulsion ont une taille moyenne inferieure ou egale a 1,um; À Ia taille moyenne des gouttelettes d'une emulsion obtenue par dilution audit concentre etant inferieure a celle d'une emulsion obtenue par dilution d'un concentre emulsionnable depourvu audit copolymere; la concentration totale en composes amphiphiles etant la meme dans les deux cast
2. Procede selon la revendication precedente, caracterise en ce que le segment hydrophobe du copolymere est obtenu a partir de l'un ou plusieurs des monomeres suivants: - les esters des acides mono- ou poly- carboxyliques, lineaires, ramifies, cycliques ou aromatiques, comprenant au moins une insaturation ethylenique, - les nitriles ap-ethyleniquement insatures, les ethers vinyliques, les esters vinyliques, les monomeres vinylaromatiques, les halogenures de vinyle ou de vinylidene, - les monomeres hydrocarbones, lineuires ou ramifies, aromatiques ou non, comprenant au moins une insaturation ethylenique, oxyde de propylene, oxyde de butylene,
seuls ou en melanges, ainsi que les macromonomeres derivant de tels monomeres.
3. Procede selon ltune des revendications precedentes, caracterise en ce que le
segment hydrophile du copolymere est obtenu a partir d'un ou de plusieurs des monomeres comprenant au moins une fonction carboxylique, sulfonique, sulfurique, phosphonique, phosphorique, sulfosuccinique, leurs sels, ainsi que les
macromonomeres correspondants.
4. Procede selon la revendication precedente, caracterise en ce que le segment hydrophile du copolymere est obtenu a partir de l'un ou plusieurs des monomeres suivants: - les acides mono- ou poly- carboxyliques lineaires, ramifies, cycliques ou aromatiques, les derives N-substitues de tels acides; les monoesters d'acides polycarboxyliques, comprenant au moins une insaturation ethylenique; - les acides vinyl carboxyliques lineaires, ramifies, cycliques ou aromatiques; - les aminoacides comprenant une ou plusieurs insaturations ethyleniques; seuls ou en melanges, leurs precurseurs, leurs homologues sulfoniques ou phosphoniques, leurs sels, ainsi que les macromonomeres derivant de teis
monomeres ou de leurs sels.
5. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le
segment hydrophile du copolymbre est obtenu a partir de l'un ou plusieurs des monomeres suivants: - les (meth)acrylates d'aminoalkyle, les (meth) acrylamides d'aminoalkyle; - les monomeres comprenant au moins une fonction amine secondaire, tertiaire ou quaternaire, ou un groupe heterocyclique contenant un atome d'azote, la vinylamine, I'ethylene imine; - les sels d'ammonium de diallyidialkyl; seuls ou en melanges, ou les sels correspondants; ainsi que les macromonomeres
derivant de tels monomeres.
6. Procede selon i'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le
segment hydrophile du copolymere est obtenu a partir de l'un ou plusieurs des monomeres suivants: oxyde d'ethylene; amides des acides mono- ou poly carboxyliques, lineaires, ramifies, cycliques ou aromatiques, comprenant au moins une insaturation ethylenique ou derives; esters hydrophiles derivant de l'acide (meth)acrylique; esters vinyliques permettant d'obtenir des blocs alcool polyvinylique apres hydrolyse; vinypyrrolidone; monomeres du type des sucres,
ainsi que les macromonomeres derivant de tels monomeres.
7. Procede selon l'une des re/endications precedentes, caracterise en ce que le
segment hydrophobe peut comprendre un ou plusieurs motifs hydrophiles.
8. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le
segment hydrophile peut comprendre un ou plusieurs motifs hydrophobes.
9. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le
copolymere presente une masse molaire en poids d'au plus 50000 g/mol, de
preference d'au plus 20000 g/mol.
10. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le
copolymere presente une masse molaire en poids d'au moins 2500 g/mol, de
preference d'au moins 5000 g/mol.
11.Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le
copolymere presente une structure a blocs, plus particulierement dibloc ou tribloc.
12.Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le
copolymere presente une structure peigne.
13. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le ou les
tensioactifs vent choisis parmi les tensioactifs non ioniques ou anioniques solubles
dans l'huile.
14. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le ou les
tensioactifs vent choisis parmi les tensioactifs non ioniques suivants: les alcools gras alcoxyles, plus particulierement comprenant de 6 a 22 atomes de carbone; - les mono-, di- et tri-glycerides alcoxyles; - les acides gras alcoxyles, plus particulierement comprenant de 6 a 22 atomes de carbone; - les esters de sorbitan alcoxyles (des esters du sorbitol cyclises d'acide gras comprenant de 10 a 20 atomes de carbone); - les amines grasses alcoxylees, plus particulierement comprenant de 6 a 22 atomes de carbone; - les alkylphenols alcoxyles, plus particulierement comprenant un ou deux groupes alkyles, lineaires ou ramifies, ayant 4 a 12 atomes de carbone; - les alkylpolyglucosides; - les tensioactifs polyoxyalkylenes, comme par exemple les composes commercialises sous la gamme Pluronic ou Poloxamer par la societe BASF; - les mono- et dialcanolamides alcoxyles;
seuls ou en melanges.
15. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le ou les
tensioactifs vent choisis parmi les tensioactifs anioniques suivants, sous forme acide ou associe(s) a un contre ion multivalent: - les alkylesters sulfonates, les alkylesters sulfates; - les alkylbenzenesulfonates, les alkylsulfonates primaires ou secondaires, les alkylglycerol sulfonates; les alkylsulfates; - les alkylethersulfates; - les alkylamides sulfates; les sels d'acides gras satures ou insatures, les N-acyl N-alkyltaurates, les alkylisethionates, les alkylsuccinamates et alkylsulfosuccinates, les monoesters ou diesters de sulfosuccinates, les N-acyl sarcosinates, les polyethoxy carboxylates; et - les phosphates esters d'alkyle et/ou d'alkylether et/ou d'alkylarylether;
seuls ou en melanges.
16. Procede selon lune des revendications precedentes, caracterise en ce que la
proportion ponderale de copolymere par rapport au tensioactif est comprise entre
0,5 et 10 % en poids.
17. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que le co
tensioactif est choisi parmi les alcools primaires comprenant au moins un radical aliphatique, linesire ou ramifie, sature ou non, comprenant de 4 a 22 atomes de carbone, ou au moins un radical aromatique, de preference comprenant 6 atomes de carbone, eventuellement porteur d'un ou plusieurs substituants alkyle
comprenant 1 a 10 atomes de carbone.
18.Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que la
proportion ponderale co-tensioactif / tensioactif est comprise entre O exclu et 50 %
en poids, de preference entre 5 et 40 % en poids.
19. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que ['agent
neutralisant est choisi parmi les composes solubles dans la phase huile et portent au
moins une fonction amine ou carboxylique.
20. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que la
proportion ponderale agent neutralisant / tensioactif est comprise entre O exclu et
% en poids, de preference entre 5 et 40 % en poids.
21. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que la teneur
en amphiphile totale est comprise entre 5 et 30 % en poids du concentre emulsionnable.
22. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que la
quantite d'eau est telle que le concentre emulsionnable est limpide, de preference
inferieure ou egale a 10 % en poids.
23. Procede selon l'une des revendications precedentes, caracterise en ce que la teneur
en concentre emulsionnable represente 0,1 a 40 % en poids de la phase aqueuse, de preference 0,1 a 30 % en poids de la phase aqueuse.
24. Concentre emulsionnable limpide comprenant une phase huile, eventuellement de lteau, et des composes amphiphiles consistent en au moins un tensioactif, au moins un copolymere possedant au moins un segment hydrophile et au moins un segment hydrophobe, a ['exclusion de copolymeres ne comprenant que des segments obten us a partir d'oxyde d 'ethylene et d'oxyde de propylene, eventuel lement au moins un co- tensioactif et eventuellement au moins un agent neutralisant; * la teneur totale en composes amphiphiles representant 1 a 40 % en poids du concentre emulsionnable; * la teneur en copolymere representant 0,1 a 25 % en poids desdits composes
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