WO2001055225A2 - Dispersions aqueuses sans sel de (co)polymeres hydrosolubles a base de monomeres cationiques, leur procede de fabrication et leurs applications - Google Patents

Dispersions aqueuses sans sel de (co)polymeres hydrosolubles a base de monomeres cationiques, leur procede de fabrication et leurs applications Download PDF

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Denis Tembou N'zudie
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/62—Monocarboxylic acids having ten or more carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/70—Nitriles; Amides; Imides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08F2/16—Aqueous medium
    • C08F2/22—Emulsion polymerisation
    • C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
    • C08F2/28—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents cationic
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    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/34—Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate

Definitions

  • the present invention relates to salt-free aqueous dispersions of water-soluble copolymers based on cationic monomers, to the preparation of these dispersions and to their applications.
  • the water-soluble polymers are used for different applications and, in particular, as flocculants for the treatment of urban, waste and industrial water, the dehydration of the sludge generated, as thickeners and soil treatment agents.
  • aqueous systems of such water-soluble polymers with a high dry extract are gelatinous and have very high viscosities, which make their handling and storage difficult.
  • the problem posed to a person skilled in the art is the production of such aqueous systems but having both a high dry extract and a low viscosity.
  • Conventional processes for the synthesis of these polymers include solution, reverse suspension and reverse emulsion polymerization.
  • Solution polymerization and reverse suspension polymerization lead to powdered products which have the disadvantage of generating dust at the time of use, being difficult to dissolve in water and being unable to train aqueous solutions of high concentration polymers which can be easily handled.
  • these two methods have a disadvantage in terms of productivity, on the one hand because of the low concentration of monomer used during the polymerization, and, d 'on the other hand, because of a drying and / or grinding step inducing an increase in the cycle time and an additional cost of energy consumption.
  • the reverse emulsion process which has been known for about two decades leads to a product having a polluting organic solvent.
  • European patent EP-B-170 394 describes a dispersion of polymer gel particles larger than 20 ⁇ m in a solution of dispersant of poly (sodium acrylic) or of poly (diallyldimethylammonium chloride).
  • this product has the disadvantage of having a high viscosity after a long storage period, the viscosity can only be reduced after shearing or stirring.
  • European patent applications EP-A-183,466 and EP-A-525,751 American patents US-A-4,929,655 and US-A-5,006,590, and European patent application EP-A-657,478 propose the case of precipitating polymerization in a saline medium of water-soluble monomers, including the polymer precipitates in the form of particles, then is dispersed by means of agitation and stabilized by low-mass polymer dispersants, which are soluble in saline medium. Furthermore, these particles are difficult to stabilize because of their large size (2-50 ⁇ m).
  • dispersant two approaches can be envisaged to achieve this stabilization objective: on the one hand by viscosifying the continuous phase through the associative effects provided by the dispersant to avoid sedimentation of the particles, and, on the other hand, promoting effective adsorption of the dispersant on the surface of the particles for better efficiency as a protective colloid, to avoid coalescence of the particles.
  • the hydrophobic units present in the structure of the dispersant can greatly contribute to this.
  • These dispersants must have low masses, to ensure their solubility in a saline aqueous medium and have cationic functions necessary for flocculation.
  • the typical dispersants for these polymerizations are poly (diallyldimethylammonium chloride) or the copolymer of diallyldimethylammonium chloride / (meth) acryloxyethyl-dimethylhexadecylammonium chloride (cf. European patent application EP-A-657,478). In the latter case, it is described that the associative nature can be ensured by the alkyl chains of (meth) acryloxyethyldimethylhexadecyl chloride. ammonium.
  • this dispersant takes place in an aqueous medium, thus only allowing the use of the second comonomer which, admittedly, is less hydrophilic than diallyldimethylammonium chloride, but must be water-soluble. This point considerably limits the hydrophobic nature of these dispersing copolymers. It is important to specify that an increase in the hydrophobic character should make it possible to obtain an improved fluidity dispersion.
  • cationic or amphoteric copolymers are obtained by polymerizing in the presence of dispersant, water and salts, a mixture of water-soluble monomers.
  • the typical monomer mixture for this type of polymerization consists of
  • EP-A-0 717 056 claims dispersions of amphoteric water-soluble polymers based on cationic monomers, including (meth) acryloxyethyldimethyldimethyl benzyl ammonium chloride, and anionics (acrylic acid), synthesized in the presence of dispersant.
  • cationic monomers including (meth) acryloxyethyldimethyldimethyl benzyl ammonium chloride, and anionics (acrylic acid), synthesized in the presence of dispersant.
  • salt can limit the use of these dispersions for certain applications (thickeners or agents facilitating the cleaning of the textile for example).
  • German patent application DE-A-4 216 167 and American patent US-A-5 403 883 describe a technique for obtaining low-viscosity salt-free dispersions by polymerization in the presence of the dispersant poly (diallyldimethylammonium chloride), of a mixture of hydrophilic, hydrophobic and optionally amphiphilic monomers.
  • European patent application EP-A-0 670 333 describes dispersions of crosslinked polymers obtained by adding a crosslinking agent such as N-methylol acrylamide or N, -methylene bisacrylamide to the mixture of monomers to be polymerized. .
  • Post-addition of the same dispersant allows a reduction in the viscosity of the systems described above (Canadian Patent No. 3,123,460). However, it has the effect of increasing the level of dispersant and leading to a dispersion having a low level of dispersed polymer.
  • the present invention therefore firstly relates to an aqueous dispersion without salt of a water-soluble copolymer obtained from a composition of monomers, comprising per 100 parts by moles: (a) from 0.5 to 99.5 parts by moles of at least one monomer of formula (I):
  • R, 1 represents H or -CH- R ⁇ represents -CH3 -C 2 H 5 -C 3H n 7 or "C ⁇ Hg and the compound (I) is optionally quaternized on one of the nitrogen, which is symbolized by the fact that the R J , X fc and associated with this nitrogen are in square brackets; when the compound (I) is quaternized on a single nitrogen, R 3 and X ⁇ have the following meanings:
  • R represents -CH ⁇ -CgHc ⁇ ; and X e represents Cl ® or CH 3 OS0 3 ⁇ ; or
  • R J represents - (CP ⁇ pCH with p integer from 3 to 11; and X ⁇ represents Br ⁇ or I ⁇ ; when the compound (I) is quaternized on the two nitrogen atoms, the two X e can be identical or different and the two R J can be the same or different, in which case:
  • R 3 represents -CH 2 -CgH 5 ; and X ⁇ represents Cl ⁇ ; or
  • R 3 represents - (CH 2 ) p CH3 with integer p from 3 to 11; and X ⁇ represents Br ⁇ or I ⁇ ;
  • X ⁇ represents Cl ® or CH 3 OS0 3 ⁇ ⁇
  • the other represents -Ct ⁇ C r ⁇
  • the associated X ® representing Cl ®
  • - R ° represents H or -CH3; - R 9 and R 10 , identical or different, each independently represent H or C- ] __5 alkyl;
  • - R 11 represents H or -CH3
  • - A 1 represents -0- or -NH-
  • B 1 represents -CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 - or -CH 2 CHOHCH 2 -;
  • - R, R and R each independently represent hydrogen, alkyl, C- j _-Cg hydroxyalkyl, C] _-Cg cycloalkyl, C5- C-J_2 Cg-C- ] aryl or C ⁇ - alkylaryl
  • X 1 represents a monovalent anion, such that
  • ethylenically unsaturated carboxylic acids ethylenically unsaturated sulfuric acids, ethylenically unsaturated sulfonic acids, and their derivatives, such as, for example, salts;
  • - R represents -CH3 -C 2 H 5 -C 3 H 7 and
  • R J represents -CH3, -C ⁇ H ⁇ or -C3H7; and X ® represents Cl ® or CH3OSO3 ® ; and
  • the two X® can be identical or different and the two R- can be identical or different;
  • composition of monomers which may contain, per 100 parts by mole of (a) + (b): (c) up to 30 mole parts of at least one hydrophobic monomer; and or
  • the preferred monomer of formula (I) is the compound of formula (la):
  • ethylenically unsaturated carboxylic acids mention may be made of (meth) acrylic acid and itaconic acid.
  • the monomers (c) can be chosen from
  • R, 17 represents H or CH3
  • Z represents -O- or -NH- or -NR 19 with Rli is alkyl in C j __ ⁇ ; - R 18 is alkyl in C j __3 2, cycloalkyl C 5-12 ar yl th or C 6-12 ar ylalkyl in Cg_3 2;
  • the monomers (d) can be chosen from: the monomers with a methylol function; and • monomers having at least two polymerizable unsaturations.
  • methylol-functional monomers mention may be made of N-methylol acrylamide and, as examples of monomers having at least two polymerizable unsaturations, mention may be made of N, N-methylene bisacrylamide and dimethacrylate. ethylene glycol.
  • the monomers (e) can be chosen from those of formula (VII):
  • Z 1 is -0- or -NH- or -NR 22 -, with R 22 representing alkyl in C j __g or hydroxyalkyl C-
  • - m is an integer between 1 and 60;
  • R, 21x represents C- ] __3g alkyl, C _ 50 aryl or C _ ⁇ aralkyl Mention may be made, as examples of monomers of formula (VII), of polyethoxylated (iich) acrylates with 10, 20 or 40 ethylene oxide units.
  • the dispersant (co) polymer (s) (B) are chosen from (co) polymers with a molar mass of less than 600,000, in particular from 10,000 to 600,000, cationic, amphoteric or nonionic, and incompatible with the copolymer that l 'We wish to disperse (copolymer A).
  • the two polymers (A) and (B) are considered to be incompatible when their mixture in an aqueous medium leads, in a given range of composition, to phase separation between the two polymers (A) and (B).
  • dispersing (co) polymers (B) As examples of dispersing (co) polymers (B), one can indicate:
  • the preferred dispersants are:
  • - cationic polymers based on styrene, acryloxyethyltrimethyl ammonium chloride and polyethoxy methacrylate with or without hydrophobic group, the latter being either the triphenyl styryl group or an alkyl chain;
  • amphoteric polymers based on styrene, acryloxyethyltrimethyl ammonium chloride, methacrylic acid and polyethoxy methacrylate with or without hydrophobic group, the latter being either the triphenyl styryl group or an alkyl chain;
  • - cationic polymers based on styrene, diallyldimethyl ammonium chloride and polyethoxy methacrylate with or without hydrophobic group, the latter being either the triphenyl styryl group or an alkyl chain;
  • the present invention also relates to a process for manufacturing an aqueous dispersion such as defined above, characterized in that a radical polymerization in aqueous medium is carried out of the monomer (s) to (e) as defined above, in the presence of at least one polymer dispersant (B) as defined above.
  • the aqueous dispersion is prepared by using in particular:
  • the polymerization can be initiated by various means, such as free radical generators such as peroxides, diazo compounds or persulfates, or by irradiation.
  • the preferred mode according to the invention is the initiation with 2,2'-azo-bis (N, N '- dimethyleneisobutyramidine) dihydrochloride or 2,2'-azo-bis (2-aminopropane) hydrochloride.
  • These initiators can be combined with a decomposition accelerator.
  • the polymerization temperature is between -40 ° C and 160 ° C, preferably being from 30 to 95 ° C. The conversion is greater than 99%.
  • the present invention also relates to the use of dispersions of water-soluble copolymers as defined above or prepared by the process as defined above, as flocculating agents for the treatment of wastewater; fiber retention agents and fillers in papermaking processes; agents facilitating the cleaning of supports such as textiles; charge dispersing agents; inhibiting agents for the transfer of pigments and dyes to various supports such as textiles; thickeners; and dehydrating agents.
  • dispersions of water-soluble copolymers as defined above or prepared by the process as defined above, as flocculating agents for the treatment of wastewater; fiber retention agents and fillers in papermaking processes; agents facilitating the cleaning of supports such as textiles; charge dispersing agents; inhibiting agents for the transfer of pigments and dyes to various supports such as textiles; thickeners; and dehydrating agents.
  • the reactor is brought to 70 ° C. with nitrogen sweeping and stirring (150 rpm; anchor stirrer). Then introduced, when the temperature of the reaction medium is stabilized at 70 ° C., 0.2 part of ABAH. After 3 hours of reaction at 70 ° C., the temperature of the reaction medium is brought to 80 ° C. and 0.2 part of ABAH is introduced. After 2 hours of cooking at 80 ° C., cooling and recovering a 30.3% solution of water-soluble copolymer having the molar composition: styrene / ADAMQUAT MC / SIPOMER SEM / AMA 19.23 / 76.25 / 0.67 / 3.84.
  • the reactor is brought to 55 ° C., carried out for
  • Example 2 BZ obtained in Example 1; - 67.5 parts of 50% acrylamide in water;
  • ethylene glycol dimethacrylate - 0.0055 part of ethylene glycol dimethacrylate.
  • the reactor is brought to 55 ° C., a nitrogen sweep is carried out for 1 hour and 0.0075 part of VA-044 diluted in 5 parts of water is introduced. The temperature is maintained at 55 ° C. for 1 hour 30 minutes.
  • the reactor is heated to the temperature of 65 ° C.
  • 0.075 part of VA-044 diluted in 5 parts of water is added, and the reaction is allowed to proceed for an additional 2 hours at 65 ° C.
  • the reactor is heated to a temperature of 80 ° C and after 1 hour, cooled to 30 ° C, and the reactor is emptied.
  • S-ADAMQUAT 2BZ into the composition of the dispersed polymer therefore has the effect of reducing the viscosity of the dispersion.

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Abstract

On décrit une dispersion aqueuse sans sel d'un copolymère hydrosoluble obtenu à partir d'une composition de monomères comprenant, pour 100 parties en moles, de 0,5 à 99,5 parties en moles d'au moins un monomère: R1 = H ou -CH¿3; R?2 = -CH¿3?; -C2H5; -C3H7 ou -C4H9; et le composé (I) est facultativement quaternisé sur l'un des azotes, ce qui est symbolisé par le fait que les R?3, X- et +¿ associés à cet azote sont entre crochets; lorsque le composé (I) est quaternisé sur un seul azote, R3 et X- ont les significations suivantes: (1) R3 = -CH¿2?-C6H5; et X?- = Cl-¿ ou CH¿3OSO3?-; ou (2) R3 = -(CH¿2?)pCH3 avec p entier de 3 à 11; et X?- = Br- ou I-¿; lorsque le composé (I) est quaternisé sur les deux azotes, les deux X- peuvent être identiques ou différents et les deux R3 peuvent être identiques ou différents, auquel cas (3) R3 = -CH¿3?C6H5; et X?- = Cl-¿; et (4)R3 = -(CH¿2?)pCH3 avec p entier de 3 à 11; et X?- = Br- ou I-¿; (5) parmi les composés (I) quaternisés sur les deux azotes et ayant les deux R3 différents, si l'un des R3 = -CH¿3?, -C2H5 ou -C3H7; et X?- = Cl-¿ ou CH¿3OSO3?-, l'ature = -CH¿2?C6H5, le X?-¿ associé représentant Cl-, ou représente -(CH¿2?)pCH3 avec p entier de 3 à 11, le X?-¿ associé représentant Br- ou I-.

Description

DISPERSIONS AQUEUSES SANS SEL DE (C0)P0LYMÈRES HYDROSOLUBLES À BASE DE MONOMÈRES CATIONIQUES, LEUR PROCÉDÉ DE FABRICATION ET LEURS APPLICATIONS.
La présente invention porte sur des dispersions aqueuses sans sel de copolymères hydrosolubles à base de monomères cationiques, sur la préparation de ces dispersions et sur leurs applications.
Parmi ces monomères cationiques, certains sont nouveaux, leur synthèse faisant l'objet d'une demande de brevet français déposée ce jour au nom de la Société déposante et ayant pour titre "Nouveaux monomères à groupes amino quaternaires, leur procédé de fabrication, et les nouveaux (co) polymères obtenus à partir de ces nouveaux monomères". Ce nouveau procédé de fabrication s'applique également à des monomères connus, conformément à une demande de brevet également déposée ce jour au nom de la Société déposante.
Les polymères hydrosolubles sont utilisés pour différentes applications et, en particulier, comme floculants pour le traitement des eaux urbaines, résiduaires et industrielles, la déshydratation des boues générées, comme épaississants et agents de traitement des sols. Il est bien connu que les systèmes aqueux de tels polymères hydrosolubles à haut extrait sec sont gélatineux et présentent des viscosités très élevées, qui rendent leur manipulation et leur stockage difficiles. Le problème posé à l'homme du métier est la réalisation de tels systèmes aqueux mais ayant à la fois un extrait sec élevé et une faible viscosité. Les procédés conventionnels de synthèse de ces polymères comprennent la polymérisation en solution, en suspension inverse et en émulsion inverse. La polymérisation en solution et la polymérisation en suspension inverse conduisent à des produits à l'état de poudre qui présentent l'inconvénient de générer de la poussière au moment de l'utilisation, de se dissoudre difficilement dans l'eau et de ne pas pouvoir former des solutions aqueuses de polymères de concentration élevée qui puissent être manipulées aisément. Outre cette mise en oeuvre incommode qui est propre à l'état pulvérulent du produit, ces deux procédés présentent un désavantage en termes de productivité, d'une part en raison de la faible concentration en monomère utilisée en cours de la polymérisation, et, d'autre part, à cause d'une étape de séchage et/ou broyage induisant une augmentation du temps de cycle et un surcoût de consommation d'énergie. Le procédé en emulsion inverse qui est connu depuis environ deux décennies conduit quant à lui à un produit ayant un solvant organique polluant.
Pour remédier à ces inconvénients, il a été développé une nouvelle technique de polymérisation conduisant à des dispersions aqueuses de polymères hydrosolubles dont l'originalité réside sur le plan de la présentation, c'est-à-dire exemptes de solvant polluant, ne générant pas de poussière, rapidement solubles dans l'eau, de faible viscosité à taux de polymère élevé et prêtes à l'emploi. En revanche, cette technologie nécessite la mise au point des dispersants polymères adaptés pour la stabilité du polymère dispersé en milieu salin ou non salin.
Certains auteurs ont préparé des polymères hydrosolubles cationiques ou non ioniques par polymérisation de monomères hydrosolubles en présence de dispersant polymère de faible masse. Le brevet européen EP-B-170 394 décrit une dispersion de particules de gel de polymère de taille supérieure à 20 μm dans une solution de dispersant de poly (acrylique de sodium) ou de poly (chlorure de diallyldiméthylammonium) . Cependant, ce produit présente l'inconvénient d'avoir une viscosité élevée après une longue période de stockage, la viscosité ne pouvant être diminuée qu'après cisaillement ou agitation.
Les demandes de brevets européens EP-A-183 466 et EP-A-525 751, les brevets américains US-A-4 929 655 et US-A-5 006 590, et la demande de brevet européen EP-A-657 478 proposent le cas de polymérisation précipitante en milieu salin de monomères hydrosolubles, dont le polymère précipite sous forme de particules, puis est dispersé par le biais de l'agitation et stabilisé par des dispersants polymères de faible masse, solubles quant à eux en milieu salin. Par ailleurs, ces particules sont difficiles à stabiliser à raison de leur grosse taille (2-50 μm) .
En ce qui concerne les dispersions aqueuses contenant des sels, le problème qui se pose à l'homme du métier comprend :
(1) la mise au point de dispersants polymères solubles en milieu aqueux salin et assurant une bonne stabilité des particules ; et
(2) la mise au point de comonomères hydrosolubles, permettant la fabrication de copolymères insolubles dans une solution aqueuse de sels, pour permettre, par précipitation, la formation des particules et, par conséquent, la dispersion de polymère dite "emulsion eau/eau" .
Concernant le dispersant, deux approches peuvent être envisagées pour atteindre cet objectif de stabilisation: d'une part en viscosifiant la phase continue par le biais des effets associatifs apportés par le dispersant pour éviter la sédimentation des particules, et, d'autre part, en favorisant une adsorption efficace du dispersant à la surface des particules pour une meilleure efficacité en tant que colloïde protecteur, pour éviter la coalescence des particules. Dans ce dernier cas, les motifs hydrophobes présents dans la structure du dispersant peuvent fortement y contribuer. Ces dispersants doivent avoir des faibles masses, pour assurer leur solubilité en milieu aqueux salin et posséder des fonctions cationiques nécessaires pour la floculation. Les dispersants typiques de ces polymérisations sont le poly (chlorure de diallyldiméthylammonium) ou le copolymère chlorure de diallyldiméthylammonium/chlorure de (méth) acryloxyéthyl- diméthylhexadécylammonium (cf. demande de brevet européen EP-A-657 478) . Dans ce dernier cas, il est décrit que le caractère associatif peut être assuré par les chaînes alkyle du chlorure de (méth) acryloxyéthyldiméthylhexadécyl- ammonium. La synthèse de ce dispersant s'opère en milieu aqueux, ne permettant ainsi que l'utilisation du second comonomère qui certes est moins hydrophile que le chlorure de diallyldiméthylammonium, mais doit être hydrosoluble . Ce point limite considérablement le caractère hydrophobe de ces copolymères dispersants. Il est important de préciser qu'une augmentation du caractère hydrophobe devrait permettre l'obtention d'une dispersion de fluidité améliorée . Concernant le polymère précipité à stabiliser, des copolymères cationiques ou amphotères sont obtenus en polymérisant en présence de dispersant, d'eau et de sels, un mélange de monomères hydrosolubles. Le copolymère n'étant pas soluble en milieu aqueux salin, il se forme des particules de polymère, par précipitation, en raison de la diminution des répulsions électrostatiques du polyélectrolyte de masse molaire élevée. Le mélange typique de monomère pour ce type de polymérisation est constitué de
(méth) acrylamide, de chlorure de (méth) acryloxyéthyl- diméthyltriméthyl ammonium et le chlorure de (méth) acryloxy- éthyldiméthyldiméthyl benzyl ammonium (brevet américain US-A-4 929 655) . Ce dernier joue un rôle important dans la précipitation du polymère cationique formé en cours de synthèse et dans la formation de particules. Le brevet américain US-A-5 587 415 montre qu'il est possible de s'affranchir de ce monomère en le substituant par un autre équivalent dans lequel le groupe benzyle est remplacé par une chaîne alkyle suffisamment hydrophobe en C^_^Q. De même, le brevet américain US-A-5 614 602 montre qu'on peut atteindre le même résultats en substituant partiellement le
(méth) acrylamide par un N-alkylacrylamide ou par un
N, N-dialkylacrylamide. La demande de brevet européen
EP-A-0 717 056 revendique des dispersions de polymères hydrosolubles amphotères à base de monomères cationiques, dont le chlorure de (méth) acryloxyéthyldiméthyldiméthyl benzyl ammonium, et anioniques (acide acrylique) , synthétisées en présence de dispersant. La présence de sel dans ces dispersions contribue notablement à l'obtention de produits fluides. Cependant le sel peut limiter l'utilisation de ces dispersions pour certaines applications (épaississants ou agents facilitant le nettoyage du textile par exemple) . La demande de brevet allemand DE-A-4 216 167 et le brevet américain US-A-5 403 883 décrivent une technique d'obtention des dispersions sans sel, de faible viscosité par polymérisation en présence du dispersant poly (chlorure de diallyldiméthylammonium) , d'un mélange de monomères hydrophiles, hydrophobes et éventuellement amphiphiles. Sur la même base, la demande de brevet européen EP-A-0 670 333 décrit des dispersions de polymères réticulés obtenues en ajoutant dans le mélange de monomères à polymériser un agent reticulant tel que le N-méthylol acrylamide ou le N, -méthylène bisacrylamide . Une post-addition du même dispersant permet une diminution de la viscosité des systèmes décrits précédemment (brevet canadien n° 3 123 460) . Cependant, elle a pour effet d'augmenter le taux de dispersant et de conduire à une dispersion ayant un faible taux de polymère dispersé.
L' état antérieur de la technique montre que la viabilité des dispersions aqueuses de polymères hydrosolubles sans sel, qui présentent un handicap par rapport à leurs homologues avec sel, repose sur la proposition de solutions permettant de réduire la viscosité des dispersions soit par le biais de nouveaux comonomères, soit par le biais de nouveaux dispersants.
Comme indiqué ci-dessus, la Société déposante a découvert des monomères cationiques qui permettent de préparer des dispersions de copolymères hydrosolubles sans sel à propriétés améliorées, en l'occurrence de faible viscosité .
La présente invention a donc d'abord pour objet une dispersion aqueuse sans sel d'un copolymère hydrosoluble obtenu à partir d'une composition de monomères, comprenant pour 100 parties en moles : (a) de 0,5 à 99,5 parties en moles d'au moins un monomère de formule (I) :
Figure imgf000008_0001
dans laquelle
R,1 représente H ou -CH- R^ représente -CH3 -C2H5 -C 3Hn7 ou "C^Hg et le composé (I) est facultativement quaternise sur l'un des azotes, ce qui est symbolisé par le fait que les RJ, Xfc et associés à cet azote sont entre crochets ; lorsque le composé (I) est quaternise sur un seul azote, R3 et Xθ ont les significations suivantes:
(1) R représente -CH^-CgHc^ ; et Xe représente Cl® ou CH3OS03 θ ; ou
(2) RJ représente -(CP^pCH avec p entier de 3 à 11 ; et Xθ représente Brθ ou Iθ ; lorsque le composé (I) est quaternise sur les deux azotes, les deux Xe peuvent être identiques ou différents et les deux RJ peuvent être identiques ou différents, auquel cas :
(3) R3 représente -CH2-CgH5 ; et Xθ représente Clθ ; ou
(4) R3 représente -(CH2)pCH3 avec p entier de 3 à 11 ; et Xθ représente Brθ ou Iθ ;
(5) parmi les composés (I) quaternisés sur les deux azotes et ayant les deux R différents, si l'un des R3 représente --CH3, ~C2H5 ou
-C3H-7, et Xθ représente Cl® ou CH3OS03θθ, l'autre représente -Ct^C r^, le X® associé représentant Cl®, ou représente -(CH2)pCH3 avec p entier de 3 à 11, le Xe associé représentant Br® ou I® ;
(b) de 99,5 à 0,5 parties en moles d'au moins un monomère hydrosoluble choisi parmi :
ceux de formule (II) :
R8 R9
1 /
C CHH2 == = CC - C C -- - NN (II)
1 \
0 R10
dans laquelle :
Q
- R° représente H ou -CH3 ; - R9 et R10, identiques ou différents, représentent chacun indépendamment H ou alkyle en C-]__5 ;
ceux de formule (III) :
R11 R12 R13
I I Θ
CH2 = C - C - A1 - B1 - N , X1 (III)
Il © \
O R14
dans laquelle :
- R 11 représente H ou -CH3 ;
- A1 représente -0- ou -NH- ;
B1 représente -CH2CH2- , -CH2CH2CH2- ou -CH2CHOHCH2- ; - R , R et R représentent chacun indépendamment hydrogène, alkyle en C-j_-Cg, hydroxyalkyle en C]_-Cg, cycloalkyle en C5- C-J_2 aryle en Cg-C-]_ ou alkylaryle en Cη-
X1 représente un anion monovalent, tel que
Figure imgf000010_0001
les acides carboxyliques à insaturation éthylénique, les acides sulfuriques à insaturation éthylénique, les acides sulfoniques à insaturation éthylénique, et leurs dérivés, tels que, par exemple, les sels ;
ceux de la formule (IV)
Figure imgf000010_0002
dans laquelle :
- R-*- représente H ou -CH3 o
- R représente -CH3 -C2H5 -C3H7 et
- le composé (IV) est facultativement quaternise sur l'un des azotes, ce qui est symbolisé par le fait que les R3, X® et θ associés à cet azote sont entre crochets ;
- RJ représente -CH3, -C^H^ ou -C3H7 ; et X® représente Cl® ou CH3OSO3® ; et
- lorsque le composé (IV) est quaternise sur les deux azotes, les deux X® peuvent être identiques ou différents et les deux R- peuvent être identiques ou différents ;
ladite composition de monomères pouvant renfermer, pour 100 parties en moles de (a) + (b) : (c) jusqu'à 30 parties en moles d'au moins un monomère hydrophobe ; et/ou
(d) jusqu'à 10 parties en moles d'au moins un monomère reticulant ;
(e) jusqu'à 30 parties en moles d'au moins un monomère amphiphile.
Le monomère de formule (I) préféré est le composé de formule (la) :
CH,
Figure imgf000011_0001
A titre d'exemples de monomères de formule (II), on peut citer l' acrylamide, le N-méthylacrylamide et le N,N- diméthylacrylamide .
A titre d'exemples de monomères de formule (III)), on peut citer les halogénures (chlorures) de (meth ) acryloxyét hyl t r imé thyl ammonium ou de (méth) acryloxyéthyldiméthyl benzyl ammonium.
A titre d'exemples d'acides carboxyliques à insaturation éthylénique, on peut citer l'acide (méth) acrylique et l'acide itaconique.
A titre d'exemple de monomère (b) de formule (I), on peut citer le composé de formule (Ib) : CH;
Figure imgf000012_0001
Les monomères (c) peuvent être choisis parmi
ceux de formule (V)
Figure imgf000012_0002
dans laquelle : - R et R , identiques ou différents, représentent chacun H, -O-C-O-CH3, alkyle en
O
C _χ , cycloalkyle en C3_-]_2, aryle en C _-j_2 ou arylalkyle en Cg_32 ;
ceux de formule (VI) :
Figure imgf000012_0003
dans laquelle :
R,17 représente H ou CH3 ;
Z représente -O- ou -NH- ou -NR 19 avec Rli représentant alkyle en C-j__^ ; - R18 représente alkyle en C-j__32, cycloalkyle en C5-12' aryle en c6-12 ou arylalkyle en Cg_32 ;
- l'anhydride maléique ;
- le chlorure de vinylidène ; - le fluorure de vinylidène ;
- le chlorure de vinyle ; et
- les monomères (méth) acryliques perfluorés.
A titre d' exemples de monomères de formule (V) , on peut citer le styrène et l'acétate de vinyle, et à titre d'exemples de monomères de formule (VI), on peut citer le (méth) acrylate de butyle et le (méth) acrylate de méthyle. Les monomères (d) peuvent être choisis parmi : les monomères à fonction methylol ; et • les monomères ayant au moins deux insaturations polymérisables .
A titre d' exemples de monomères à fonction methylol, on peut citer le N-méthylol acrylamide et à titre d' exemples de monomères ayant au moins deux insaturations polymérisables, on peut citer le N, N-méthylène bisacrylamide et le diméthacrylate de l' éthylèneglycol .
Les monomères (e) peuvent être choisis parmi ceux de formule (VII) :
R20
CHz9. = C - CM - Z1 - (Y-0)mni - R21 (VII) o dans laquelle
9 )
- R^U représente H ou CH3 ;
Z1 représente -0- ou -NH- ou -NR22-, avec R22 représentant alkyle en C-j__g ou hydroxyalkyle en C-|__ ;
- Y représente alkylène en C-j__g ;
- m est un nombre entier compris entre 1 et 60 ;
R ,21x représente alkyle en C-]__3g, aryle en C _50 ou aralkyle en C _ς A titre d'exemples de monomères de formule (VII), on peut citer les (iiéch) acrylates polyéthoxyles avec 10, 20 ou 40 unités d'oxyde d'éthylène.
Conformément à un mode de réalisation préféré des dispersions selon l'invention, celles-ci contiennent :
(A) de 5 à 50 parties en poids, en particulier de 10 à 30 parties en poids, de copolymère dispersé à base de la composition des monomères (a) à (e) précités ; et
(B) de 0,5 à 25 parties en poids, en particulier de 1 à 15 parties en poids, d'au moins un (co) polymère dispersant, le complément étant constitué par l'eau.
Le ou les (co) polymères dispersants (B) sont choisis parmi les (co) polymères de masse molaire inférieure à 600 000, en particulier de 10 000 à 600 000, cationiques, amphotères ou non ioniques, et incompatibles avec le copolymère que l'on souhaite disperser (copolymère A). Les deux polymères (A) et (B) sont considérés incompatibles quand leur mélange en milieu aqueux conduit, dans un domaine de composition donné, à la séparation de phase entre les deux polymères (A) et (B) .
A titre d'exemples de (co) polymères dispersants (B) , on peut indiquer :
• le poly (chlorure de diallyldiméthylammonium) ; • le poly (chlorure de (méth) acryloxyéthyltriméthyl ammonium) ;
• les copolymères à base de chlorure de diallyldiméthylammonium ou de chlorure de
(méth) acryloxyéthyltriméthyl ammonium ; • les copolymères styrène-anhydride maléique imidisés et quaternisés par un chlorure d' alkyle ou de benzyle ou par un acide ; le poly (chlorure d' acrylamido propyl propyl triméthyl ammonium) ; • le polyacrylamide ; le poly (alcool vinylique) ; le poly (oxyde d'éthylène). Les dispersants préférés sont :
- les polymères cationiques à base de styrène, de chlorure d' acryloxyéthyltriméthyl ammonium et de methacrylate polyethoxy avec ou sans groupement hydrophobe, ce dernier étant soit le groupement triphenyl styryle, soit une chaîne alkyle ;
- les polymères amphotères à base de styrène, de chlorure d' acryloxyéthyltriméthyl ammonium, d' acide methacrylique et de methacrylate polyethoxy avec ou sans groupement hydrophobe, ce dernier étant soit le groupement triphenyl styryle, soit une chaîne alkyle ;
- les polymères cationiques à base de styrène, de chlorure de diallyldiméthyl ammonium et de methacrylate polyethoxy avec ou sans groupement hydrophobe, ce dernier étant soit le groupement triphenyl styryle, soit une chaîne alkyle ;
- les polymères cationiques à base de styrène, de chlorure d' acryloxyéthyltriméthyl ammonium et de (méth) acrylate d' alkyle à longue chaîne en C-J_ _3Q ; et - les copolymères styrène-anhydride maléique imidisés et quaternisés par le chlorure de méthyle, le methacrylate polyethoxy avec un groupement triphenyl sytyril, comonomère amphiphile étant représenté par la formule (VIII) :
Figure imgf000015_0001
avec r entier de 1 à 60.
La présente invention porte également sur un procédé de fabrication d'une dispersion aqueuse telle que définie ci-dessus, caractérisée par le fait que l'on conduit une polymérisation radicalaire en milieu aqueux du ou des monomères (a) à (e) tels que définis ci-dessus, en présence d'au moins un dispersant polymère (B) tel que défini ci- dessus.
On prépare la dispersion aqueuse en utilisant notamment :
- de 5 à 50 parties en poids, notamment de 15 à 30 parties en poids, de la composition des monomères (a) à (e) précités ; et
- de 0,5 à 25 parties en poids, notamment de 1 à 10 parties en poids, du ou des dispersants polymères (B) , ces parties étant rapportées à 100 parties en poids du mélange réactionnel constitué par l'eau, le ou les polymères dispersants (B) et la composition des monomères (a) à (e) .
La polymérisation peut être amorcée par différents moyens, comme les générateurs de radicaux libres tels que les peroxydes, les composés diazoïques ou les persulfates, ou par irradiation. Le mode préféré selon l'invention est l'amorçage par le dichlorhydrate de 2, 2 ' -azo-bis (N, N' - diméthylèneisobutyramidine) ou le chlorhydrate de 2, 2 '-azo- bis (2-aminopropane) . Ces amorceurs peuvent être combinés avec un accélarateur de décomposition. La température de polymérisation est comprise entre -40°C et 160°C, étant de préférence de 30 à 95°C. La conversion est supérieure à 99%.
La présente invention porte également sur l'utilisation des dispersions de copolymères hydrosolubles telles que définies ci-dessus ou préparées par le procédé tel que défini ci-dessus, comme agents de floculation pour le traitement des eaux usées ; agents de rétention de fibres et charges dans les procédés de fabrication du papier ; agents facilitant le nettoyage de supports tels que le textile ; agents de dispersion de charges ; agents d'inhibition pour le transfert de pigments et colorants sur divers supports tels que le textile ; épaississants ; et agents déshydratants. Les exemples qui vont suivre, donnés à titre indicatif, permettent de mieux comprendre l'invention. Dans ces exemples, les parties et pourcentages indiqués sont en poids sauf indication contraire, et les abréviations suivantes ont été utilisées :
ADAME acrylate de diméthylaminoéthyle
ADAMQUAT MC chlorure d' acryloxyéthyltriméthyl ammonium
S -ADAME acrylate de ( 2-diméthylamino-l- diméthylaminométhyl) éthyle :
O CH,
CH2 — N
CH; :CH-
CH3
O CH CH3
CH; N
CH,
S-ADAMQUAT 2BZ composé de la formule (la) précitée
SIPOMER SEM methacrylate polyethoxy avec un groupement triphenyl styryle, de formule :
Figure imgf000017_0001
AMA acide methacrylique
ABAH chlorhydrate de 2, 2 ' -azo-bis- (2-amino- propane)
VA-044 dichlorhydrate de 2 , 2 ' -azo-bis- (N, N' diméthylèneisobutyramidine)
EXEMPLE 1 (DE PREPARATION) :
(a) Synthèse du S-ADAME
Dans un réacteur en verre de 1 litre, on charge : - 292 g de 1, 3-bis-diméthylamino-2 propanol ;
- 242 g de triéthylamine ; et
- 0,373 g de phénothiazine en tant que stabilisant.
Dans ce mélange agité, sous bullage d'air, à température ambiante, on ajoute, en 1 heure, 226 g d'anhydride acrylique. La température augmente pour atteindre 50°C. Après 2 heures supplémentaires de réaction, le mélange est refroidi et on ajoute 50 ml d'eau. Après décantation, on obtient une phase organique supérieure de 450 g, laquelle est distillée sous pression réduite pour isoler 250 g du composé de l'intitulé (pureté GC ≥ 99%) .
(b) Quaternisation du S-ADAME en S-ADAMQUAT 2BZ
Dans un réacteur en verre de 250 ml, on charge 44,2 g du S-ADAME obtenu au point (a) stabilisé avec 1500 ppm d' éther méthylique de l' hydroquinone et 150 g de CHCI3. Le mélange sous agitation et sous bullage d'air est porté à 50°C. On ajoute en 1 heure, 55,9 g de chlorure de benzyle. Après 25 heures de réaction, l' acrylate de départ a disparu et l'on ajoute 33 g d'eau. On décante une phase supérieure qui est débarrassée des traces de CHCI3 par stripping à l'air à 45°C sous pression réduite (P = 1,33 x 104 Pa) (100 mm Hg) ) . On obtient ainsi 115,2 g de solution aqueuse contenant 75% de monomère cationique quaternaire ayant la structure attendue, déterminée par RMN 13C. Ce monomère est appelé S-ADAMQUAT 2BZ .
EXEMPLE 2 : Préparation d'un copolymère dispersant
Dans un réacteur de 1 litre, on introduit sous agitation :
- 703,3 parties d'eau ;
- 36, 83 parties de styrène ;
339,4 parties de solution aqueuse à 80% d' ADAMQUAT MC; et - 33,6 parties de solution aqueuse commerciale constituée de SIPOMER SEM, AMA et eau dans les proportions de 60% de SIPOMER SEM, 20% d'AMA et 20% d' eau.
On porte le réacteur à 70°C sous balayage d'azote et agitation (150 tpm ; agitateur à ancre) . On introduit ensuite, quand la température du milieu réactionnel est stabilisée à 70°C, 0,2 partie d'ABAH. Après 3 heures de réaction à 70 °C, on porte la température du milieu réactionnel à 80°C et on introduit 0,2 partie d'ABAH. Après 2 heures de cuisson à 80°C, on refroidit et on récupère une solution à 30,3% de copolymère hydrosoluble ayant la composition molaire : styrène / ADAMQUAT MC / SIPOMER SEM / AMA 19,23 / 76,25 / 0,67 / 3,84.
EXEMPLE 3 (COMPARATIF) : Préparation d'une dispersion de copolymère hydrosoluble stabilisée par le copolymère dispersant obtenu à l'Exemple 2
Dans un réacteur de 1 litre, on introduit, sous agitation :
- 192 parties d'eau ;
- 178 parties de la solution aqueuse à 30,3% de copolymère dispersant hydrosoluble obtenue à l'Exemple 2 ; - 67,5 parties d' acrylamide à 50% dans l'eau
46,87 parties de solution aqueuse à 80% d' ADAMQUAT MC;
- 3,75 parties d' acrylate de butyle ; et
- 0,0055 partie de diméthacrylate d'éthylène glycol.
On porte le réacteur à 55°C, on effectue pendant
1 heure un balayage d'azote, et on introduit 0,0075 partie de VA-044 dilué dans 5 parties d'eau. La température est maintenue à 55°C pendant lh 30. On chauffe le réacteur à la température de 65°C. Ensuite on rajoute 0,075 partie de VA-044 dilué dans 5 parties d'eau et on laisse la réaction se faire pendant 2 heures supplémentaires à 65°C. On chauffe le réacteur à une température de 80°C et au bout d' 1 heure, on refroidit à 30°C, et on vide le réacteur.
On obtient une dispersion de copolymère acrylamide/ADAMQUAT MC/acrylate de butyle/ diméthacrylate d'éthylène glycol, stabilisé par le dispersant copolymère de l'Exemple 2, et ayant une viscosité Brookfield de 200 000 mPa.s (200 000 cP) à 25°C.
EXEMPLE 4 : Préparation d'une dispersion de copolymère hydrosoluble stabilisée par le copolymère dispersant de l'Exemple 2
Dans un réacteur de 1 litre, on introduit, sous agitation :
- 190,75 parties d'eau ; - 178 parties de la solution aqueuse à 30,3% de copolymère hydrosoluble dispersant obtenue à l'Exemple 2 ;
20 parties de la solution aqueuse à 75% de S-ADAMQUAT
2 BZ obtenue à l'Exemple 1 ; - 67,5 parties d' acrylamide à 50% dans l'eau ;
28,12 parties de solution aqueuse à 80% d'ADAMQUAT MC;
- 3,75 parties d' acrylate de butyle ; et
- 0,0055 partie de diméthacrylate d'éthylène glycol. On porte le réacteur à 55°C, on effectue pendant 1 heure un balayage d'azote et on introduit 0,0075 partie de VA-044 dilué dans 5 parties d'eau. La température est maintenue à 55 °C pendant lh 30. On chauffe le réacteur à la température de 65°C. Ensuite, on rajoute 0,075 partie de VA-044 dilué dans 5 parties d'eau, et on laisse la réaction se faire pendant 2 heures supplémentaires à 65°C. On chauffe le réacteur à une température de 80 °C et au bout de 1 heure, on refroidit à 30°C, et on vide le réacteur. On obtient une dispersion de copolymère acrylamide/S-ADAMQUAT 2BZ/ADAMQUAT MC/ acrylate de butyle/ diméthacrylate d'éthylène glycol, stabilisé par le dispersant copolymère de l'Exemple 2 et ayant une viscosité Brookfield de 60 000 MPa . s (60 000 cP) à 25°C. L' incorporation de S-ADAMQUAT 2BZ dans la composition du polymère dispersé a donc pour effet de diminuer la viscosité de la dispersion.

Claims

REVENDICATIONS 1 - Dispersion aqueuse sans sel d'un copolymère hydrosoluble obtenu à partir d'une composition de monomères, comprenant pour 100 parties en moles : (a) de 0,5 à 99,5 parties en moles d'au moins un monomère de formule (I) : 1 dans laquelle R- représente H ou -CH3 R représente -CH3 -C2H5 -C3H7 ou -C4H9 et le composé (I) est facultativement quaternise sur l'un des azotes, ce qui est symbolisé par le fait que les R , X® et ® associés à cet azote sont entre crochets ; lorsque le composé (I) est quaternise sur un seul azote, R et X® ont les significations suivantes:
(1) R3 représente -CH2C Hr ; et X® représente
(2)
Figure imgf000022_0002
pCH3 avec p entier de 3 à 11 ; et X® représente Br® ou I® ; lorsque le composé (I) est quaternise sur les deux azotes, les deux X® peuvent être identiques ri ou différents et les deux RJ peuvent être identiques ou différents, auquel cas :
(3) R3 représente -CH2-CgH5 ; et X® représente Cl® ; ou 3
(4) RJ représente -(CH2)pCH3 avec p entier de 3 à 11 ; et X® représente Br® ou I® ;
(5) parmi les composés (I) quaternisés sur les deux azotes et ayant les deux R3 différents, si l'un des R3 représente -CH3, -C2Hπ, ou -C3H7; et X® représente Cl® ou CH3OSO3®, l'autre représente -CH2CgH^, le X® associé représentant Cl®, ou représente -(CH )pCH3 avec p entier de 3 à 11, le X® associé représentant Br® ou I®
(b) de 99,5 à 0,5 parties en moles d'au moins un monomère hydrosoluble choisi parmi :
ceux de formule (II) :
R8 R9 1 /
CH2 = = C - C - - N (II)
1 \ ,
0 R10
dans laquelle :
- R° représente H ou -CH3 ;
- R9 et R-*- , identiques ou différents, représentent chacun indépendamment H ou alkyle en C-|__5 ;
ceux de formule (III!
Figure imgf000023_0001
Θ
CH2 = C - C - A1 - B1 - N , X1 (III) « e \
O Rι q dans laquelle :
- R-*--*- représente H ou -CH3 ;
- A^ représente -O- ou -NH- ; - B1 représente -CH2CH2- , -CH2CH2CH2- ou -CH2CHOHCH2-
Figure imgf000024_0001
, R ,1i3 et R ,14,i représentent chacun indépendamment hydrogène, alkyle en C-]_-Cg, hydroxyalkyle en ci"c6' cycloalkyle en C5-C12' aryle en Cg-C12 ou alkylaryle en c7 --Cc12 θ
X représente un anion monovalent
les acides carboxyliques à insaturation éthylénique, les acides sulfuriques à insaturation éthylénique, les acides sulfoniques à insaturation éthylénique, et leurs dérivés ;
ceux de la formule ( IV)
Figure imgf000024_0002
dans laquelle : - R représente H ou -CH-
Rz représente -CH ; -C H5 ou -C3H7 ; et le composé (IV) est facultativement quaternise sur l'un des azotes, ce qui est symbolisé par le fait que les R3, X® et Θ associés à cet azote sont entre crochets ;
R- représente -CH3, -C2H5 ou -C3H7 et
X rθw représente Cl0 ou CH3OS03 w ; et lorsque le composé (IV) est quaternise sur les deux azotes, les deux X® peuvent être o identiques ou différents et les deux RJ peuvent être identiques ou différents, ladite composition de monomères pouvant renfermer, pour 100 parties en moles de (a) + (b) :
(c) jusqu'à 30 parties en moles d'au moins un monomère hydrophobe ; et/ou
(d) jusqu'à 10 parties en moles d'au moins un monomère reticulant ;
(e) jusqu'à 30 parties en moles d'au moins un monomère amphiphile .
2 - Dispersion aqueuse selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le composé (I) est celui représenté par la formule (la) :
Figure imgf000025_0001
3 - Dispersion aqueuse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les monomères (c) sont choisis parmi : ceux de formule (V) :
R15
/ CHo = C (V)
\
R16 dans laquelle :
- R1*3 et R16, identiques ou différents, représentent chacun H, -O-C-O-CH3, alkyle en
II
O Cl-12' cycloalkyle en C^..-^, aryle en Cg_-^2 ou arylalkyle en Cg_3 ;
ceux de formule (VI) :
Figure imgf000026_0001
dans laquelle :
- R 17 représente H ou CH3 ;
- Z représente -O- ou -NH- ou -NR1 -, avec R19 représentant alkyle en C^_^ ; R R 1lRb rreepprréésseennttee aallkkyyllee eenn
Figure imgf000026_0002
cycloalkyle en
C5-12' aryle en Cg_-[_2 ou arylalkyle en Cg_32 ;
- l'anhydride maléique ;
- le chlorure de vinylidène ;
- le fluorure de vinylidène ;
- le chlorure de vinyle ; et - les monomères (méth) acryliques perfluorés.
4 - Dispersion aqueuse selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que les monomères (d) sont choisis parmi :
• les monomères à fonction methylol ; et les monomères ayant au moins deux insaturations polymérisables .
5 - Dispersion aqueuse selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les monomères (e) sont choisis parmi ceux de formule (VII) :
CHo = - Z .11 -- c(vY--m0)™ - R ,211 (VII dans laquelle :
O Λ)
- R^υ représente H ou CH3 ;
- Z1 représente -0- ou -NH- ou -NR22-, avec R22 représentant alkyle en C^_g ou hydroxyalkyle en C-[__g;
- Y représente alkylène en C-j__g ;
- m est un nombre entier compris entre 1 et 60 ; -1
- R^ représente alkyle en C-j__3g, aryle en C _^ ou aralkyle en Cg_5 . 6 - Dispersion aqueuse selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle contient, pour 100 parties en poids :
(A) de 5 à 50 parties en poids de copolymère dispersé à base de la composition des monomères (a) à (e) tels que définis à l'une des revendications 1 à 4 ; et
(B) de 0,5 à 25 parties en poids d'au moins un (co) polymère dispersant, le complément étant constitué par l'eau.
7 - Dispersion aqueuse selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle contient :
(A) de 10 à 30 parties en poids du copolymère dispersé ; et
(B) de 1 à 15 parties en poids du ou des (co) polymères dispersants, le complément étant constitué par l'eau.
8 - Dispersion selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée par le fait que le ou les (co) polymères dispersants (B) sont choisis parmi les (co) polymères de masse moléculaire inférieure à 600 000, cationiques, amphotères ou non-ioniques.
9 - Dispersion selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le ou les (co) polymères dispersants (B) sont choisis parmi : le poly (chlorure de diallyldiméthylammonium) ; le poly (chlorure de (méth) acryloxyéthyltriméthyl ammonium) ; • les copolymères à base de chlorure de diallyldiméthylammonium ou de chlorure de (méth) acryloxyéthyltriméthyl ammonium ;
• les copolymères styrène-anhydride maléique imidisés et quaternisés par un chlorure d' alkyle ou de benzyle ou par un acide ; le poly (chlorure d' acrylamido propyl propyl triméthyl ammonium) ;
• le polyacrylamide ;
• le poly (alcool vinylique) ; et • le poly (oxyde d'éthylène).
10 - Dispersion selon la revendication 9, caractérisée par le fait que le ou les (co) polymères dispersants (B) sont choisis parmi : les polymères cationiques à base de styrène, de chlorure d' acryloxyéthyltriméthyl ammonium et de methacrylate polyethoxy avec ou sans groupement hydrophobe, ce dernier étant soit le groupement triphenyl styryle, soit une chaîne alkyle ; les polymères amphotères à base de styrène, de chlorure d' acryloxyéthyltriméthyl ammonium, d'acide methacrylique et de methacrylate polyethoxy avec ou sans groupement hydrophobe, ce dernier étant soit le groupement triphenyl styryle, soit une chaîne alkyle ; les polymères cationiques à base de styrène, de chlorure de diallyldiméthyl ammonium et de methacrylate polyethoxy avec ou sans groupement hydrophobe, ce dernier étant soit le groupement triphenyl styryle, soit une chaîne alkyle ; les polymères cationiques à base de styrène, de chlorure d' acryloxyéthyltriméthyl ammonium et de (méth) acrylate d' alkyle à longue chaîne en
Figure imgf000029_0001
; et - les copolymères styrène-anhydride maléique imidisés et quaternisés par le chlorure de méthyle,
le methacrylate polyethoxy avec un groupement triphenyl styryle étant représenté par la formule (VIII) :
Figure imgf000029_0002
avec r entier de 1 à 60.
11 - Procédé de fabrication d'une dispersion aqueuse telle que définie à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'on conduit la polymérisation radicalaire en milieu aqueux du ou des monomères (a) à (e) tels que définis à l'une des revendications 1 à 5, en présence d'au moins un dispersant polymère (B) tel que défini à l'une des revendications 6 à 10.
12 - Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'on prépare la dispersion aqueuse en utilisant :
- de 5 à 50 parties en poids de la composition des monomères hydrosolubles (a) à (e) ; et
- de 0,5 à 25 parties en poids du ou des dispersants polymères (B) , ces parties étant apportées à 100 parties en poids du mélange réactionnel constitué par l'eau, le ou les polymères dispersants (B) et la composition des monomères (a) à (e) .
13 - Procédé selon la revendication 12, caractérisé par le fait que l'on prépare la dispersion aqueuse en utilisant :
- de 15 à 30 parties en poids de la composition des monomères hydrosolubles (a) à (e) ; et
- de 1 à 10 parties en poids du ou des dispersants polymères (B) , ces parties étant rapportées à 100 parties en poids du mélange réactionnel constitué par l'eau, le ou les polymères dispersants (B) et la composition des monomères (a) à (e) .
14 - Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait qu'il est conduit à une température de -40°C à 160°C.
15 - Procédé selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu' il est conduit à une température de 30 à 95°C. 16 - Utilisation des dispersions de copolymères hydrosolubles telles que définies à l'une des revendications 1 à 11 ou préparée par le procédé tel que défini à l'une des revendications 12 à 15, comme agents de floculation pour le traitement des eaux usées ; agents de rétention de fibres et charges dans les procédés de fabrication du papier ; agents facilitant le nettoyage de supports tels que le textile ; agents de dispersion de charges ; agents d' inhibition pour le transfert de pigments et colorants sur divers supports tels que le textile ; épaississants, et agents déshydratants.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1512676A1 (fr) * 2003-09-05 2005-03-09 Taminco N.V. Procédé pour la préparation de sels de (meth)acrylate diammonium et leur utilisation comme monomères pour la préparation de polymères

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006094556A1 (fr) * 2005-03-09 2006-09-14 Taminco N.V. Polyelectrolytes a base de monomeres di-ammonium diquaternaires
DE102007060175A1 (de) * 2007-12-13 2009-06-18 Johannes Gutenberg-Universität Mainz Quartärnisierung des Zusatzstoffs Aminoalkyl Methacrylat Copolymer E zur Verbesserung der Permeabilität und Löslichkeit von Arzneistoffen
CN101845115A (zh) * 2010-04-28 2010-09-29 北京化工大学 水基聚丙烯酰胺复合分散液的制备方法及其应用
JP5847657B2 (ja) * 2012-06-11 2016-01-27 Ｍｔアクアポリマー株式会社 製紙用歩留向上剤およびそれを用いた製紙方法
CN106749956B (zh) * 2016-11-14 2018-10-23 苏州联胜化学有限公司 一种纺织品后整理用挺弹整理剂及其制备方法、使用方法
CN109575185A (zh) * 2018-12-25 2019-04-05 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 氟化物改性的疏水性两性型有机高分子絮凝剂的制备及产品和应用
US10961662B1 (en) 2019-12-23 2021-03-30 Polymer Ventures, Inc. Ash retention additive and methods of using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0915103A1 (fr) * 1997-11-04 1999-05-12 Elf Atochem S.A. Dispersions aqueuses stables à base de polymères hydrosolubles contenant un dispersant cationique comportant des motifs hydrophobes
EP0915107A1 (fr) * 1997-11-04 1999-05-12 Elf Atochem S.A. Dispersions aqueuses salines de polymères hydrosolubles contenant un dispersant amphiphile à base de polymère cationique ayant des motifs hydrophobes

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0915103A1 (fr) * 1997-11-04 1999-05-12 Elf Atochem S.A. Dispersions aqueuses stables à base de polymères hydrosolubles contenant un dispersant cationique comportant des motifs hydrophobes
EP0915107A1 (fr) * 1997-11-04 1999-05-12 Elf Atochem S.A. Dispersions aqueuses salines de polymères hydrosolubles contenant un dispersant amphiphile à base de polymère cationique ayant des motifs hydrophobes

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SOLOVSKII, M. V. ET AL.: "Synthesis and antimicrobial properties of mono and polymeric quaternary ammonium salts containing aminoalkyl esters of methacrylic acid" KHIM.-FARM. ZH. (1974), 8(6), 20-4, 1974, pages 348-349, XP000952593 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1512676A1 (fr) * 2003-09-05 2005-03-09 Taminco N.V. Procédé pour la préparation de sels de (meth)acrylate diammonium et leur utilisation comme monomères pour la préparation de polymères
WO2005023754A1 (fr) * 2003-09-05 2005-03-17 Taminco N.V. Procede de preparation de sels de (meth)acrylate di-ammonium et leur utilisation comme monomeres pour la synthese de polymeres
EP1663948A1 (fr) * 2003-09-05 2006-06-07 Taminco N.V. Procede pour la preparation de sels de (meth)acrylate diammonium et leur utilisation comme monomeres pour la preparation de polymeres
US7799944B2 (en) 2003-09-05 2010-09-21 Taminco N.V. Process for the preparation of (meth)acrylate di-ammonium salts and their use as monomers for the synthesis of polymers

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