Composition pour le traitement et/ou la modification de surfaces dures, comprenant un polymère synthétique
La présente invention a pour objet une composition pour le traitement et/ou la modification de surfaces dures, comprenant un polymère synthétique de type microgel.
La présente invention a notamment pour objet une composition nettoyante ou rinçante destinée au traitement de surfaces dures industrielles, domestiques ou de collectivité, notamment de type céramique, carrelage, vitre, métal, mélamine, formica ou plastique, visant à conférer à celles-ci notamment des propriétés rémanentes antidéposition et/ou antiadhésion des salissures ; elle peut en outre apporter à celles-ci des propriétés d'antistatisme, de brillance, des propriétés antidérapantes.
L'invention a plus particulièrement pour objet une composition nettoyante ou rinçante destinée au traitement d'une surface dure, composition qui soit apte à conférer à celle-ci des propriétés rémanentes d'hydrophilie, antidéposition et/ou antiadhésion des salissures, de manière à éviter la présence ultérieure de traces dues en particulier : au séchage des gouttes d'eau déposées sur ladite surface (par exemple dépôt de sels minéraux). à l'accrochage de particules minérales ou organiques présentes dans l'air ambiant (cas du nettoyage de gratte-ciels) ou déposées par contact (cas du nettoyage des sols, des toilettes ...)
- au dépôt par éclaboussure de composés organiques gras (graisses de cuisine)
- au dépôt de savons et de leur sels métalliques - au dépôt de composés d'origine végétales de type hydrocolloides ou polysaccharides.
Les formulations détergentes commerciales permettent de nettoyer efficacement les surfaces dures industrielles, domestiques ou de collectivité. Elles sont généralement constituées d'une solution aqueuse de tensioactifs, notamment de tensioactifs non ioniques et anioniques, ou non-ioniques et cationiques, de solvants, d'alcool(s) pour faciliter le séchage, et éventuellement d'agents séquestrants et de bases ou acides pour ajuster le pH. Un inconvénient fréquent de ces formulations détergentes consiste en ce que le contact ultérieur de la surface dure avec de l'eau conduit lors du séchage à la formation de traces. En outre le traitement par ces formulations n'est, pour la plupart d'entre elles, que purement curatif et non préventif. Ainsi, les nettoyants industriels ou ménagers sont efficaces pour nettoyer la surface dure salie mais ne permettent pas de
prévenir ou limiter son encrassement futur, ou même de favoriser son nettoyage ultérieur.
Pour les traitements et/ou la modification de surfaces dures, notamment pour le nettoyage de surfaces dures, il est connu d'utiliser des compostions comprenant des polymères synthétiques.
Il a ainsi été proposé d'utiliser des polymères ou copolymères linéaires poiur hydrophiliser les surfaces dures, par exemples des copolymères dérivant de de monomères cationiques, d'acide acrylique et éventuellement d'autres monomères comme l'acrylamide. De telles applications et de telles compositions sont notamment décrites dans les documents EP-A- 1 196527, EP-A- 1 196528 et EP-A- 1 196523.
Toutefois, il existe un besoin pour des nouvelles compositions de traitement et/ou de modification de surfaces et/ou pour de nouvelles utilisations de polymères synthétiques, afin notamment de proposer des compositions plus performantes pour certaines fonctions, et/ou des compositions présentant de nouvelles propriétés, et/ou des compositions moins onéreuses, et/ou des compositions comprenant de plus faibles quantités de matière active.
La présente invention répond à au moins un des besoins exprimés ci-dessus, en proposant une composition pour le traitement et/ou la modification de surfaces dures, comprenant un polymère synthétique, caractérisé en ce que le polymère est un microgel comprenant:
- un cœur polymérique réticulé chimiquement comprenant des unités C dérivant d'un monomère C de cœur et d'unités réticulantes R dérivant d'un monomère R réticulant, et - éventuellement des branches macromoléculaires en périphérie du cœur.
La présente invention concerne aussi l'utilisation du microgel dans une composition pour le traitement et/ou la modification de surfaces dures, notamment dans une composition de nettoyage ou rinçage de surfaces dures. Notamment le microgel peut contribuer à:
- l'hydrophilisation de surfaces dures,
- faciliter le nettoyage de surfaces dures, et/ou
- faciliter le nettoyage suivant de surfaces dures.
Ainsi le microgel peut apporter notamment des propriétés d'antidéposition et/ou antiadhésion des salissures susceptibles de se déposer sur les dites surfaces.
Le traitement et/ou la modification peuvent notamment conférer des propriétés rémanentes aux surfaces dures.
Définitions
Dans la présente demande, on entend par microqel un composé macromoléculaire, copolymère, comprenant un cœur et éventuellement en périphérie du cœur des branches macromoléculaires, liées au cœur. Il s'agit d'architectures plus ou moins complexes, qui sont connues de l'homme du métier. On utilise parfois aussi le mot "copolymère étoile" pour désigner des microgels comprenant les branches macromoléculaires en périphérie du coeur. Les termes "copolymère étoile" et "microgel" se recouvrent partiellement, la partie commune étant les composés comprenant un cœur polymérique réticulé chimiquement comprenant des branches macromoléculaires en périphérie. Dans la présente demande, le terme "bras" est également employé à la place de "branches" et couvre la même notion. Le nombre de branches est généralement lié à la nature du cœur et/ou au procédé de préparation du microgel. Dans la présente demande, on note "Cœur C" un microqel comprenant un cœur polymérique réticulé chimiquement, mais ne comprenant pas de branches macromoléculaires en périphérie du cœur. De tels cœurs C peuvent être obtenus par copolymérisation d'un monomère C de cœur présentant un seul groupe polymérisable et d'un monomère réticulant R présentent au moins deux groupes polymérisables (monomère réticulant), en absence de tensioactif, ou en présence d'une faible quantité de tensioactif (par exemple moins de 10% en poids, de préférence moins de 5% en poids, voire même moins de 1% en poids). Ils se distinguent notamment en cela des "nanolatex", polymères obtenus par polymérisation en émulsion en présence de fortes quantités de tensioactifs à l'équilibre thermodynamique ou proche. Les nanolatex sont des polymères présentant des comportement différents des cœurs C lors d'une introduction dans une composition aqueuse.
Dans la présente demande on note "C-branches" un microgel comprenant un cœur polymérique réticulé chimiquement et des branches macromoléculaires un périphérie du cœur. Un tel microgel peut notamment être préparé par un procédé de type "bras d'abord" ou par un procédé de type "cœur d'abord". Dans ce dernier cas, le microgel peut être obtenu par croissance de branches macromoléculaires en périphérie d'un cœur C tel que défini ci-dessous. On détaille plus bas des procédés et microgels. Les microgels C-branches sont différents des nanolatex, notamment par la présence de branches macromoléculaires.
Dans la présente demande, on désigne par unité dérivant d'un monomère une unité qui peut être obtenue directement à partir dudit monomère par polymérisation. Ainsi, par exemple, une unité dérivant d'un ester d'acide acrylique ou méthacrylique ne couvre pas une unité de formule -CH2-CH(COOH)-, -CH2-C(CH3)(COOH)-, -CH2-
CH(OH)-, respectivement, obtenue par exemple en polymérisant un ester d'acide acrylique ou méthacrylique, ou de l'acétate de vinyle, respectivement, puis en hydrolysant. Une unité dérivant d'acide acrylique ou méthacrylique couvre par exemple une unité obtenue en polymérisant un monomère (par exemple un ester d'acide acrylique ou méthacrylique), puis en faisant réagir (par exemple par hydrolyse) le polymère obtenu de manière à obtenir des unités de formule -CH2-CH(COOH)-, ou - CH2-C(CH3)(COOH)-. Une unité dérivant d'un alcool vinylique couvre par exemple une unité obtenue en polymérisant un monomère (par exemple un ester vinylique), puis en faisant réagir (par exemple par hydrolyse) le polymère obtenu de manière à obtenir des unités de formule -CH2-CH(OH)-.
Typiquement, la masse molaire moyenne théorique MbιOc ou Mbranche d'un bloc ou d'une branche (cas d'un microgel de type Mikto), est calculée selon la formule suivante:
M bloc ou branche ^ 2-1 JVL ι precursor où M1 est la masse molaire d'un monomère i, n, est le nombre de moles du monomère i, nprecursor est le nombre de moles de fonctions auquel sera liée la chaîne macromoléculaire du bloc ou de la branche. Les fonctions peuvent provenir d'un agent de transfert (ou un groupe de transfert) ou un amorceur, un bloc précédent, un coeur etc. S'il s'agit d'un bloc précédent ou d'un coeur, le nombre de moles peut être considéré comme le nombre de moles d'un composé auquel la chaîne macromoléculaire dudit bloc précédent ou cœur a été liée, par exemple un agent de transfert (ou un groupe de transfert) ou un amorceur.
Les masses molaires mesurées de branches sont des masses molaires moyennes en nombre, mesurées par chromatographie d'exclusion stériques (SEC), avant assemblage des branches à un cœur, ou avant formation d'un cœur. Les masses molaires mesurées d'un bloc sont des masses molaires moyennes en nombre, mesurées par chromatographie d'exclusion stériques (SEC), après formation du bloc, à laquelle on soustrait éventuellement la masse molaire mesurée d'un bloc précédemment formé.
Le coefficient de génération de branches théorique est donné par la formule r= nRdlfunct / nprecursor, où ndlfunct est le nombre de moles de monomère de moles d'un monomère réticulant RdlfUnct diéthyléniquement insaturé. Plus ce coefficient est élevé, dans le cas de microgels C-branches, plus le nombre de branches est élevé. On mentionne que le nombre de branches réel du microgel n'est généralement pas égal à ce coefficient. On mentionne que ce coefficient est généralement modulé en fonction du procédé de préparation du microgel: pour un nombre de branches réel ou mesuré
identique, il est généralement pour un procédé de type "cœur d'abord" que pour un procédé de type "bras d'abord".
La masse molaire mesurée d'un microgel Mstar est une masse molaire moyenne en masse mesurée par des expériences de diffusion de la lumière en statique, à l'aide de courbes de Zimm.
Le nombre de branches mesuré nbras pour un copolymère à cœur organique polymérique réticulé est donné par la formule: Mstar = Mw * nbras où Mw est la masse molaire moyenne en masse mesurée par des expériences de diffusion de la lumière en statique, à l'aide de courbes de Zimm, sur un copolymère à blocs obtenu de la même manière que le copolymère étoile, mais sans utilisation de monomère réticulant R.
Dans la présente demande, le terme «hvdrophobe» est utilisé dans son sens usuel de «qui n'a pas d'affinité pour l'eau»; cela signifie que le polymère organique dont il est constitué, pris seul (de même composition et de même masse molaire), formerait une solution macroscopique diphasique dans de l'eau distillée à 25^, à une concentration supérieure à 1% en poids.
Dans la présente demande, le terme «hydrophile» est également utilisé dans son sens usuel de «qui a de l'affinité pour l'eau», c'est-à-dire n'est pas susceptible de former une solution macroscopique diphasique dans de l'eau distillée à 25^ à une concentration supérieure à 1% en poids.
Dans la présente demande, l'hydrophilie (resp. hydrophobie) d'un bloc ou d'une branche se réfère à la qualité d'hydrophilie qu'aurait une chaîne macromoléculaire de même composition et de même masse molaire que le bloc ou la branche sans être lié au cœur et/ou à d'autres blocs.
Par unités cationiques ou potentiellement cationiques, on entend des unités qui comprennent un groupe cationique ou potentiellement cationique. Les unités ou groupes cationiques sont des unités ou groupes qui présentent au moins une charge positive (généralement associée à un ou plusieurs anions comme l'ion chlorure, l'ion bromure, un groupe sulfate, un groupe méthylsulfate), quel que soit le pH du milieu dans lequel le microgel est introduit. Les unités ou groupes potentiellement cationiques sont des unités ou groupes qui peuvent être neutres ou présenter au moins une charge positive selon le pH du milieu le microgel est introduit. Dans ce cas on parlera d'unités potentiellement cationiques sous forme neutre ou sous forme cationique. Par extension on peut parler de monomères cationiques ou potentiellement cationiques.
Par unités anioniques ou potentiellement anioniques, on entend des unités qui comprennent un groupe anionique ou potentiellement anionique. Les unités ou groupes
anioniques sont des unités ou groupes qui présentent au moins une charge négative (généralement associée à un ou plusieurs cations comme des cations de composés alcalins ou alcalino-terreux, par exemple le sodium, ou à un ou plusieurs composés cationiques comme l'ammonium), quel que soit le pH du milieu où est présent le microgel. Les unités ou groupes potentiellement anioniques sont des unités ou groupes qui peuvent être neutres ou présenter au moins une charge négative selon le pH du milieu où est présent le microgel. Dans ce cas on parlera de d'unités potentiellement anioniques sous forme neutre ou sous forme anionique. Par extension on peut parler de monomères anioniques ou potentiellement anioniques. Par unités neutres, on entend des unités qui ne présentent pas de charge, quel que soit le pH du milieu où est présent le microgel.
Par «propriétés rémanentes antidéposition et/ou antiadhésion», on entend que la surface traitée conserve ces propriétés au cours du temps, y compris après des contacts ultérieurs avec une salissure (par exemple eau de pluie, eau du réseau de distribution eau de rinçage additionnée ou non de produits de rinçage, éclaboussures grasses, savons...). Cette propriété de rémanence peut être observée au delà d'une dizaine de cycles de rinçage, voire dans certains cas particuliers où les rinçages sont nombreux (cas des toilettes par exemple), au delà de 100 cycles de rinçage. L'expression ci-dessus de «conférer à la surface des propriétés antidéposition» signifie plus particulièrement que la surface traitée, mise en contact avec une salissure dans un milieu majoritairement aqueux, n'aura pas tendance à « capter » ladite salissure, ce qui diminue ainsi significativement le dépôt de la salissure sur la surface.
L'expression ci-dessus de «conférer à la surface des propriétés antiadhésion» signifie plus particulièrement que la surface traitée n'est susceptible d'interagir que très faiblement avec la salissure qui s'y est déposée, ce qui permet un enlèvement facile des salissures de la surface traitée salie ; en effet lors du séchage de la salissure mise au contact de la surface traitée, les liaisons développées entre la salissure et la surface sont très faibles ; ainsi, casser ces liaisons demande moins d'énergie (donc d'efforts) lors de l'opération de nettoyage.
Lorsqu'il est dit que la présence du microgel permet «d'améliorer la capacité nettoyante» d'une formulation, cela signifie que pour une même quantité de formulation nettoyante (notamment une formulation de lavage de la vaisselle à la main), la formulation contenant le microgel permet de nettoyer un plus grand nombre d'objets souillés qu'une formulation qui en est exempte.
En outre le dépôt sur une surface dure du microgel permet d'apporter à cette surface des propriétés d'antistatisme; cette propriété est particulièrement intéressante dans le cas de surfaces synthétiques.
La présence du microgel dans les formulations de traitement d'une surface dure permet de rendre la surface hydrophile ou d'améliorer son hydrophilie.
La propriété d'hydrophilisation de la surface permet de plus de réduire la formation de buée sur la surface ; ce bénéfice peut être exploité dans les formules de nettoyage pour les vitres et les miroirs, en particulier en salles de bain. De plus, la vitesse de séchage de la surface, immédiatement après son traitement par l'application du polymère mais également après des contacts ultérieurs et répétés avec un milieu aqueux est améliorée de manière très significative.
Le terme «surfaces dures» est à prendre au sens large ; il s'agit de surfaces non- textiles, qui peuvent être aussi bien ménagères, de collectivité, qu'industrielles. Elles peuvent être en un matériau quelconque, notamment du type : - céramique (surfaces telles que lavabo, baignoires, carrelages muraux ou au sol, cuvettes des toilettes...) verre (surfaces telles que vitres intérieures et extérieures de bâtiments ou de véhicules, miroirs, métal (surfaces telles que parois internes ou externes de réacteurs, lames, panneaux, tuyaux....) résines synthétiques (par exemple carrosseries ou surfaces intérieures de véhicules motorisés (voitures, camions, bus, trains, avions ...) surfaces en mélamine ou formica pour l'intérieur de bureaux, cuisines, ...)) - matières plastiques (par exemple polychlorure de vinyle, polyamide, pour l'intérieur des véhicules, voitures notamment)
Les «surfaces dures», selon l'invention, sont des surfaces peu poreuses et non fibrillaires ; elles sont ainsi à distinguer des surfaces textiles (tissus, moquettes, vêtements ... en matériaux naturels, artificiels ou synthétiques).
On donne ci-dessous quelques détails quant aux microgels pour l'invention, certaines de leurs caractéristiques et des procédés utiles pour leur préparation, puis quant aux compositions en elles-mêmes.
Microgel On donne ci-dessous des détails quant aux microgels pour l'invention, et à des procédés utiles pour leur préparation.
Le microgel comprend:
- un cœur polymérique réticulé chimiquement comprenant des unités C dérivant d'un monomère C de cœur et d'unités réticulantes R dérivant d'un monomère R réticulant, et
- éventuellement des branches macromoléculaires en périphérie du cœur. Dans le cas où le microgel ne comprend pas les branches macromoléculaires en périphérie du cœur, le microgel est en réalité un simple microgel, ne présentant pas une architecture d'étoile, désigné par "cœur C". On donne des détails dans la partie "Cœur C" ci-dessous.
Dans le cas où le microgel comprend les branches macromoléculaires en prériphérie du cœur, le microgel présente une architecture d'étoile (à cœur polymérique réticulé chimiquement), désigné par "C-branches". On donne des détails dans la partie "C-branches" ci-dessous.
Dans les deux cas, le microgel est de préférence susceptible d'être obtenu par un procédé mettant en œuvre un procédé de polymérisation radicalaire contrôlée, comme exposé plus bas.
Le microgel peut notamment être différent d'un copolymère étoile (microgel C- brancheSbioc) comprenant un cœur C et en périphérie du cœur des branches macromoléculaires comprenant chacune: - un bloc A intermédiaire lié au cœur ou au moins en partie compris dans le cœur, et
- un bloc B périphérique lié au bloc A,
- les blocs A et B étant tels que:
- le bloc A est hydrophile et le bloc B est hydrophobe, ou - le bloc A est hydrophile et le bloc B est hydrophile cationique ou potentiellement cationique.
Cœur C
Le cœur C est un copolymère réticulé chimiquement susceptible d'être obtenu par polymérisation, de préférence par polymérisation radicalaire contrôlée, d'un mélange de monomères comprenant:
- au moins un monomère C de cœur comprenant un seul groupe polymérisable, de préférence un monomère monoéthyléniquement insaturé, et
- au moins un monomère R réticulant comprenant au moins deux groupes polymérisables, de préférence un monomère multiéthyléniquement insaturé.
Selon un mode de réalisation particulier, le rapport molaire entre le monomère C de cœur et le monomère R réticulant est supérieur ou égale à 1.
Selon un mode de réalisation particulier:
- le cœur C est obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée à l'aide d'un agent de contrôle ou de transfert "precursor", en présence d'une source de radicaux libres,
- le monomère réticulant R est un monomère diéthyléniquement insaturé RdlfUnct, et - le coefficient de génération de branches théorique r est supérieur ou égal à 0,25. On mentionne que la préparation d'un cœur C peut correspondre à la première étape (étape a)) d'un procédé de préparation d'un microgel C-branches par un procédé de type "bras d'abord". Un tel procédé est détaillé plus bas.
Ainsi le Cœur C comprend:
- des unités C de cœur pouvant dériver du monomère C de cœur, et
- des unités réticulantes R pouvant dériver du monomère R réticulant.
Bien entendu il n'est pas exclu que les unités C et les monomères C comprennent plusieurs unités différentes ou dérivent des plusieurs monomères différents.
Microαel C-branches
Les architectures de microgels C-branches sont connues. Des architectures pouvant être utilisées, ainsi que des procédés utiles, sont notamment décrits dans les documents WO 99/58588, EP 1 123332, WO 2004/014535, WO 2005/1 16097. Ainsi le microgel C-Branches peut être choisi parmi les microgels suivants:
- C-branchesHθmo, où chaque branche est de nature chimique identique, comprenant au moins 90% en moles d'unités identiques,
- C-brancheSbioc, où chaque branche est de nature chimique identique, comprenant chacune au moins un bloc A comprenant des unités A et au moins un bloc B comprenant des unités B, le bloc B étant différent du bloc A,
- C-Branchesstat, où chaque branche est de nature chimique identique, comprenant chacune moins de 90% en moles d'unités A et moins de 90% en moles d'unités B différentes des unités A, réparties statistiquement ou en gradient,
- C-BranchesMικτo, comprenant au moins une branche A comprenant des unités A, et au moins une branche B comprenant des unités B différentes des unités A, la branche A et la branche B étant de natures chimiques différentes.
Dans le cas où le microgel est un microgel C-branchesbιOc, le bloc A est par convention défini comme étant un bloc intermédiaire relié au cœur, et le bloc B est par convention défini comme un bloc périphérique relié au bloc A.
Les branches macromoléculaires en périphérie du cœur sont liées au cœur, par des unités A et/ou B pour les microgels C-branchesHθmo, C-branchessta, ou C-
branchesMiKTo , par des unités A du bloc A, pour les microgels C-branchesb|Oc- Les branches macromoléculaires en périphérie du cœur peuvent constituer au moins une partie du cœur. Les unités A et/ou B pour les microgels C-branchesHθmo, C-branchessta, ou C-branchesMικτo ou le bloc A pour les microgels C-branchesb|Oc sont dans ce cas au moins en partie compris dans le cœur. Cela revient à dire que le cœur C peut comprendre, à titre d'unités C de cœur, des unités identiques à celles des branches: des unités A et/ou B pour les microgels C-branchesHθmo, C-branchessta, ou C-branchesMικτo ou des unités A pour les microgels C-branchesb|Oc-
De tels microgels sont susceptibles d'être obtenus par des procédés connus de l'homme du métier, incluant notamment le procédé dit "coeur d'abord" ("core first"), le procédé dit "bras d'abord" ("arm first") et les procédés de réticulation chimique de micelles. Ces procédés sont détaillés plus bas ("procédés utiles"). Ces procédés peuvent mettre en œuvre des procédés de polymérisation contrôlée ou vivante, à l'aide d'un agent ou d'un groupe de transfert, par exemple par un procédé de polymérisation radicalaire contrôlée ou vivante. Dans le cas de microgels C-BranchesMικτo le procédé de type "bras d'abord" est particulièrement adapté.
Des microgels obtenus par un procédé «cœur d'abord» peuvent présenter un groupe de transfert ou un résidu de groupe à l'extrémité des branches. Des copolymères obtenus par un procédé «bras d'abord» peuvent présenter un groupe de transfert ou un résidu de groupe dans le cœur.
Composition des microqels - nature des unités
Le microgel, qu'il s'agisse d'un cœur C ou d'un microgel C-branches, comprend des unités polymérisées. Toutes les unités mentionnées ci-dessous sont envisageables, ainsi que leur combinaisons dans différentes parties du microgel (dans le cœur, dans les branches, dans les blocs etc .). Certaines combinaisons sont l'objet de modes de réalisations particuliers. Pour ces modes particuliers, les combinaisons parmi toutes les unités mentionnées ci-dessous sont à comprendre comme étant limitées aux combinaisons compatibles avec ces modes particuliers.
Selon un mode de réalisation avantageux, le microgel comprend des unités cationiques ou potentiellement cationiques ou des unités zwitterioniques, dans le cœur, et/ou dans les branches macromoléculaires en périphérie du cœur. Ainsi ces unités peuvent être comprises dans un cœur C, ou dans un microgel C-branches. Il peut s'agir d'unités de cœur C et/ou ou d'unités comprises dans des branches macromoléculaires en périphérie d'un cœur.
Les unités C de cœur peuvent notamment être:
- des unités cationiques ou potentiellement cationiques Ccat ou des unités zwitterioniques C2
- des unités anioniques ou potentiellement anioniques CA, ou - des unités neutres CN, hydrophiles ou hydrophobes.
Les unités réticulantes R sont de préférence des unités dérivant d'un monomère R réticulant comprenant au moins deux groupes polymérisables, de préférence multiethyléniquement insaturé, plus préférablement diéthyléniquement insaturé RdlfUnct-
Les unités A peuvent notamment être:
- des unités cationiques ou potentiellement cationiques Acat ou des unités zwitterioniques A2
- des unités anioniques ou potentiellement anioniques AA, ou
- des unités neutres AN, hydrophiles ou hydrophobes.
Les unités B peuvent notamment être:
- des unités cationiques ou potentiellement cationiques Bcat ou des unités zwitterioniques B2
- des unités anioniques ou potentiellement anioniques BA, ou - des unités neutres BN, hydrophiles ou hydrophobes.
Selon un mode de réalisation particulier, le microgel est un microgel C- brancheSbbc où
- le bloc A est un bloc intermédiaire hydrophile lié au cœur ou au moins en partie compris dans le cœur,
- le bloc B est un bloc périphérique lié au bloc A, comprenant des unités cationiques ou potentiellement cationiques Bcat ou des unités zwitterioniques Bz.
Dans ce mode, de préférence:
- le cœur C comprend des unités C de cœur neutres hydrophiles CNphlie, - le bloc intermédiaire A comprend des unités neutres hydrophiles ANphlie, et
- le bloc périphérique B comprend des unités cationiques ou potentiellement cationiques Bcat ou des unités zwitterioniques Bz.
Selon un autre mode de réalisation particulier le microgel est un microgel C- brancheSbioc où
- le bloc A est un bloc intermédiaire lié au cœur ou au moins en partie compris dans le cœur, comprenant des unités cationiques ou potentiellement cationiques Acat ou des unités zwitterioniques A2, et
- le bloc B est un bloc périphérique hydrophile lié au bloc A. Dans ce mode, de préférence:
- le cœur comprend des unités C de cœur neutres hydrophiles CNphlie,
- le bloc intermédiaire A comprend des unités cationiques ou potentiellement cationiques Acat, et
- le bloc périphérique B comprend des unités neutres hydrophiles BNphl|e.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le microgel est un microgel C- branchesMiKTo où:
- les branches A sont des branches hydrophiles, et
- les branches B comprennent des unités cationiques ou potentiellement cationiques Bca, ou des unités zwitterioniques Bz.
Dans ce mode, de préférence:
- le cœur comprend des unités C de cœur neutres hydrophiles CNphιie,
- les branches A comprennent des unités neutres hydrophiles ANphlie, et
- les branches B comprennent des unités cationiques ou potentiellement cationiques Bcat ou des unités zwitterioniques B2.
Selon un autre mode de réalisation particulier, le microgel est un microgel C- branchesstat où les branches comprennent:
- des unités anioniques ou potentiellement anioniques AA et/ou des unités neutres AN hydrophiles ou hydrophobes,
- des unités cationiques ou potentiellement cationiques Bcat ou des unités zwitterioniques Bz.
Dans ce mode, de préférence:
- le cœur comprend des unités C de cœur neutres hydrophiles CNphιie, - les branches comprennent
- des unités anioniques ou potentiellement anioniques AA,
- des unités cationiques Bcat, et
- des unités potentiellement cationiques Bcat et/ou des unités neutres hydrophiles
BNphile
A titre d'exemples de monomères potentiellement cationiques An^ et/ou Bcat et/ou Ccat dont peuvent dériver les unités potentiellement cationiques ACat et/ou Bcat et/ou Cca, on peut mentionner:
• les N,N(dialkylaminoωalkyl)amides d'acides carboxyliques α-β monoéthyléniquement insaturés comme le N,N-diméthylaminométhyl
-acrylamide ou -méthacrylamide, le 2(N,N-diméthylamino)éthyl-acrylamide ou - méthacrylamide, le 3(N,N-diméthylamino)propyl-acrylamide ou
-méthacrylamide, le 4(N,N-diméthylamino)butyl-acrylamide ou
-méthacrylamide « les aminoesters α-β monoéthyléniquement insaturés comme le 2(diméthyl amino)éthyl acrylate (ADAM), 2(diméthyl amino)éthyl méthacrylate (DMAM ou MADAM), le 3(diméthyl amino)propyl méthacrylate, le 2(tertiobutylamino)éthyl méthacrylate, le 2(dipentylamino)éthyl méthacrylate, le 2(diéthylamino)éthyl méthacrylate • les vinylpyridines
• la vinyl aminé
• les vinylimidazolines
• des monomères précurseurs de fonctions aminés tels que le N-vinyl formamide, le N-vinyl acétamide, ... qui engendrent des fonctions aminés primaires par simple hydrolyse acide ou basique.
A titre d'exemples de monomères cationiαues Ar,at et/ou Bcat et/ou Ccat dont peuvent dériver les unités potentiellement cationiques ACat et/ou Bcat et/ou Ccat on peut mentionner: - les monomères ammoniumacryloyles ou acryloyloxy comme
- les sels de triméthylammoniumpropylméthacrylate, en particulier le chlorure
- le chlorure ou le bromure de triméthylammoniuméthylacrylamide ou méthacrylamide,
- le méthylsulfate de triméthylammoniumbutylacrylamide ou méthacrylamide, - le méthylsulfate de triméthylammoniumpropylméthacrylamide (MAPTA MeS),
- le chlorure de (3-méthacrylamidopropyl)triméthylammonium (MAPTAC),
- le chlorure ou méthylsulfate de (3-acrylamidopropyl)triméthylammonium (APTAC ou APTA MeS),
- le chlorure ou le méthylsulfate de méthacryloyloxyéthyl triméthylammonium,
- les sels d'acryloyloxyéthyl triméthylammonium (ADAMQUAT) comme le chlorure d'acryloyloxyéthyl triméthylammonium ; ou le méthylsulfate d'acryloyloxyéthyl triméthylammonium (ADAMQUAT Cl ou ADAMQUAT MeS),
- le méthyle sulfate de méthyldiethylammonium éthyle acrylate (ADAEQUAT MeS), - le chlorure ou méthyle sulfate de benzyldimethylammonium éthyle acrylate (ADAMQUAT BZ 80),
- le bromure, chlorure ou méthylsulfate de 1 -éthyl 2-vinylpyridinium, de 1 -éthyl 4- vinylpyridinium ; les monomères N,N-dialkyldiallylamines comme le chlorure de N, N- diméthyldiallylammonium (DADMAC) ;
- le chlorure de diméthylaminopropylméthacrylamide,N-(3-chloro-2-hydroxypropyl) triméthylammonium (DIQUAT chlorure), le méthylsulfate de diméthylaminopropylméthacrylamide,N-(3-methylsulfate-2- hydroxypropyl) triméthylammonium (DIQUAT méthylsulfate) - le monomère de formule
où X
' est un anion, de préférence chlorure ou méthylsulfate.
A titre d'exemples de monomères neutres hydrophiles ANphιiP et/ou BNphlie et/ou CNphιie dont peuvent dériver les unités neutres hydrophiles ANphlie et/ou BNphlie et/ou CNphιie on peut mentionner: on peut mentionner:
• les hydroxyalkylesters d'acides α-β éthyléniquement insaturés comme les acrylates et méthacrylates d'hydroxyéthyle, d'hydroxypropyle, le glycérol monométhacrylate... • les amides α-β éthyléniquement insaturés comme l'acrylamide, le méthacrylamide, le N,N-diméthyl méthacrylamide, le N-méthylolacrylamide ...
• les monomères α-β éthyléniquement insaturés portant un segment polyoxyalkyléné hydrosoluble du type polyoxyde d'éthylène, comme les polyoxyde d'éthylène α- méthacrylates (BISOMER S20W, S10W, ... de LAPORTE) ou α,ω-diméthacrylates, le SIPOMER BEM de RHODIA (méthacrylate de polyoxyéthylène ω-béhényle), le
SIPOMER SEM-25 de RHODIA (méthacrylate de polyoxyéthylène ω- tristyrylphényle) ...
• l'alcool vinylique,
• les monomères α-β éthyléniquement insaturés précurseurs d'unités ou de segments hydrophiles tels que l'acétate de vinyle qui, une fois polymérisés, peuvent être hydrolyses pour engendrer des unités alcool vinylique ou des segments alcool polyvinylique • les vinylpyrrolidones
• les monomères α-β éthyléniquement insaturés de type uréido et en particulier le méthacrylamido de 2-imidazolidinone éthyle (Sipomer WAM II de RHODIA)
• le nonethyleneglycolmethyletheracrylate ou le nonethyleneglycolmethylethermethacrylate
A titre d'exemples de monomères neutre hvdrophobes dont peuvent dériver des unités neutres hydrophobes, on peut mentionner: on peut mentionner:
• les monomères vinylaromatiques tels que styrène, alpha-méthylstyrène, vinyltoluène...
• les halogénures de vinyle ou de vinylidène, comme le chlorure de vinyle, chlorure de vinylidène
• les C1-C12 alkylesters d'acides α-β monoéthyléniquement insaturés tels que les acrylates et méthacrylates de méthyle, éthyle, butyle, acrylate de 2-éthylhexyle ... • les esters de vinyle ou d'allyle d'acides carboxyliques saturés tels que les acétates, propionates, versatates, stéarates ... de vinyle ou d'allyle
• les nitriles α-β monoéthyléniquement insaturés contenant de 3 à 12 atomes de carbone, comme l'acrylonitrile, le methacrylonitrile ...
• les α-oléfines comme l'éthylène ... • les diènes conjugués, comme le butadiène, l'isoprène, le chloroprène,
• les monomères susceptibles de générer des chaînes polydiméthylsiloxane (PDMS). Ainsi la partie B peut être un silicone, par exemple une chaîne polydiméthylsiloxane ou un copolymère comprenant des unités diméthylsiloxy,
• le diethyleneglycolethyletheracrylate ou le diethyleneglycolethylethermethacrylate.
A titre d'exemples de monomères anioniαues ou potentiellement anioniαues AA et/ou BA et/ou CA, dont peuvent dériver des unités anioniques ou potentiellement anioniques, on peut mentionner :
• des monomères possédant au moins une fonction carboxylique, comme les acides carboxyliques α-β éthyléniquement insaturés ou les anhydrides correspondants, tels que les acides ou anhydrides acrylique, méthacrylique, maleique, l'acide fumarique,
l'acide itaconique, le N-méthacroyl alanine, le N-acryloylglycine et leurs sels hydrosolubles
• des monomères précurseurs de fonctions carboxylates, comme l'acrylate de tertiobutyle, qui engendrent, après polymérisation, des fonctions carboxyliques par hydrolyse.
• des monomères possédant au moins une fonction sulfate ou sulfonate, comme le 2- sulfooxyethyl méthacrylate, l'acide vinylbenzène sulfonique, l'acide allyl sulfonique, le 2-acrylamido-2méthylpropane sulfonique, l'acrylate ou le méthacrylate de sulfoethyle , l'acrylate ou le méthacrylate de sulfopropyle et leurs sels hydrosolubles • des monomères possédant au moins une fonction phosphonate ou phosphate, comme l'acide vinylphosphonique,... les esters de phosphates éthyléniquement insaturés tels que les phosphates dérivés du méthacrylate d'hydroxyéthyle (Empicryl 6835 de RHODIA) et ceux dérivés des méthacrylates de polyoxyalkylènes et leurs sels hydrosolubles.
A titre d'exemples de monomères zwitterioniques Az et/ou Bz et/ou Cz dont peuvent dériver des unités zwitterioniques Az et/ou Bz et/ou Cz, on peut mentionner:
- les monomères portant un groupe carboxybétaïne,
- les monomères portant un groupe sulfobétaïne, par exemple le sulfopropyl diméthyl ammonium éthyl méthacrylate (SPE), le sulfoéthyl diméthyl ammonium éthyl méthacrylate, le sulfobutyl diméthyl ammonium éthyl méthacrylate, le sulfohydroxypropyl diméthyl ammonium éthyl méthacrylate (SHPE), le sulfopropyl diméthylammonium propyl acrylamide, le sulfopropyl diméthylammonium propyl méthacrylamide (SPP), le sulfohydroxypropyl diméthyl ammonium propyl méthacrylamido (SHPP), le sulfopropyl diéthyl ammonium éthyl méthacrylate, ou le sulfohydroxypropyl diéthyl ammonium éthyl méthacrylate,
- les monomères portant un groupe phosphobétaïnes, comme le phosphatoéthyl triméthylammonium éthyl méthacrylate.
Les monomères R réticulants dont peuvent dériver des unités réticulantes R, par exemple utilisés dans le procédé "arm first" ou dans le procédé "core first", ou utilisés pour la préparation d'un cœur C, peuvent être choisis parmi des composés organiques comportant au moins deux insaturations éthyléniques et au plus 10 insaturations et connus comme étant réactifs par voie radicalaire. De préférence, ces monomères présentent deux ou trois insaturations éthyléniques.
Ainsi, on peut notamment citer les dérivés acryliques, méthacryliques, acrylamido, méthacrylamido, ester vinylique, éther vinylique, diénique, styrénique, alpha-méthyl styrénique et allylique. Ces monomères peuvent aussi renfermer des groupements fonctionnels autres que les insaturations éthyléniques, par exemple des fonctions hydroxyle, carboxyle, ester, amide, amino ou amino substitués, mercapto, silane, epoxy ou halogéno.
Les monomères appartenant à ces familles sont le divinylbenzène et les dérivés du divinylbenzène, le méthacrylate de vinyle, l'anhydride d'acide méthacrylique, le méthacrylate d'allyle, le diméthacrylate d'éthylèneglycol, le phénylène diméthacrylate, le diméthacrylate de diéthylène glycol, le diméthacrylate de triéthylène glycol, le diméthacrylate de tétraéthylène glycol, le diméthacrylate de polyéthylène glycol 200, le diméthacrylate de polyéthylène glycol 400, le 1 ,3-diméthacrylate de butanediol, le 1 ,4- diméthacrylate de butanediol, le 1 ,6-diméthacrylate de hexanediol, le 1 ,12- diméthacrylate de dodécanediol, le 1 ,3-diméthacrylate de glycérol, le diméthacrylate de diuréthane, le triméthacrylate de triméthylolpropane. Pour la famille des acrylates multifonctionnels, on peut notamment citer l'acrylate de vinyle, le diacrylate de bisphénol A époxy, le diacrylate de dipropylèneglycol, le diacrylate de tripropylèneglycol, le diacrylate de polyéthylène glycol 600, le diacrylate d'éthylène glycol, le diacrylate de diéthylène glycol, le diacrylate de triéthylène glycol, le diacrylate de tétraéthylène glycol, le diacrylate de néopentyl glycol éthoxylé, le diacrylate de butanediol, le diacrylate d'hexanediol, le diacrylate d'uréthane aliphatique, le triacrylate de triméthylolpropane, le triacrylate de triméthylolpropane éthoxylé, le triacrylate de triméthylolpropane propoxylé, le triacrylate de glycérol propoxylé, le triacrylate d'uréthane aliphatique, le tétraacrylate de triméthylolpropane, le pentaacrylate de dipentaérytritol. Concernant les éthers vinyliques, on peut notamment citer le vinyl crotonate, le diéthylène glycoldivinyléther, l'ether divinylique de butanediol-1 ,4, le triéthylèneglycol divinyl éther. Pour les dérivés allyliques, on peut notamment citer le diallyl phtalate, le diallyldiméthylammonium chloride, le diallyl malléate, le sodium diallyloxyacetate, le diallylphenylphosphine, le diallylpyrocarbonate, le diallyl succinate, le N,N'-diallyltartardiamide, le N,N-diallyl-2,2,2- trifluoroacétamide, l'ester allylique du diallyloxy acide acétique, le 1 ,3-diallylurée, la triallylamine, le triallyl trimesate, le triallyl cyanurate, le triallyl trimellitate, le triallyl-1 ,3,5- triazine-2,4,6(1 H, 3H, 5H)-trione. Pour les dérivés acrylamido, on peut notamment citer le N,N'-méthylènebisacrylamide, le N,N'-méthylènebismethacrylamide, le glyoxal bisacrylamide, le diacrylamido acide acétique. En ce qui concerne les dérivés styréniques, on peut notamment citer le divinylbenzène et le 1 ,3-diisopropénylbenzène. Dans le cas des monomères diéniques, on peut notamment citer le butadiène, le chloroprène et l'isoprène.
Comme monomères multiéthyléniquement insaturés, on préfère le N, N'- méthylènebisacrylamide, le divinylbenzène, le diacrylate d'éthylène glycol, ou le triacrylate de triméthylolpropane.
Ces monomères multiéthyléniquement insaturés peuvent être utilisés seuls ou en mélanges. Par ailleurs, ils sont polymérisés de préférence en présence de monomères de cœur, de préférence monoéthyléniquement insaturés.
Selon un mode particulier,
- le microgel comprend: - des unités cationiques ou potentiellement cationiques Aca, et/ou Bca, et/ou Ccat,
- des unités neutres hydrophiles ANphlie et/ou BNphlie et/ou CNphιie, et
- le rapport en poids entre les unités cationiques ou potentiellement cationiques et les unités neutres hydrophile est supérieur ou égal à 1 .
Avantageusement, le rapport en poids entre la totalité des unités cationiques ou potentiellement cationiques, souvent des unités Bca, et les unités neutres, souvent des unités AN, est supérieur ou égal à 1.
Le microgel peut être présenté notamment sous forme de poudre, sous forme de dispersion dans un liquide ou sous forme de solution dans un solvant (eau ou autre). La forme dépend généralement des exigences liées à l'utilisation du microgel. Elle peut être aussi liée au procédé de préparation du microgel.
Le microgel à branches comprend de préférence au moins 10 branches, et généralement au plus environ 250 branches. Le nombre de branches peut être contrôlé, par choix du procédé de préparation, et du type de cœur utilisé. Ceci est connu de l'homme du métier. Un microgel adapté est par exemple un microgel obtenu par polymérisation radicalaire contrôlée à l'aide d'un agent de contrôle ou de transfert
"precursor", en présence d'une source de radicaux libres, d'un monomère réticulant R diéthyléniquement insaturé Rdifunct, avec un coefficient de génération de branches théorique supérieur ou égal à 0,25.
Les branches peuvent avoir une masse molaire (théorique ou mesurée) comprise entre 1000 g/mol et 100000 g/mol. Elle est de préférence comprise entre 10000 g/mol et 30000 g/mol. Dans ces branches les blocs peuvent avoir une masse molaire comprise entre 1000 g/mol et 99000 g/mol, de préférence entre 2000 g/mol et 28000 g/mol.
Procédés utiles pour la préparation du microqel
Tous les procédés permettant de préparer des microgels tels que décrits ci- dessus peuvent être utilisés.
Des procédés particulièrement avantageux mettent en œuvre une polymérisation contrôlée ou vivante, à l'aide d'un agent ou d'un groupe de transfert, par exemple par un procédé de polymérisation radicalaire contrôlée ou vivante. Cette polymérisation permet notamment de préparer des cœurs, des branches macromoléculaires, des blocs, des copolymères à blocs, notamment par croissance des dits cœurs, branches macromoléculaires, blocs, copolymères à blocs. De nombreux procédés de polymérisation radicalaire contrôlée ou vivent et/ou de nombreux agents ou groupes de transfert ont été décrits. Ils sont connus de l'homme du métier. On mentionne qu'il n'est pas exclu d'utiliser d'autres méthodes, notamment les polymérisations par ouverture de cycle (notamment anionique ou cationique), les polymérisations anioniques ou cationiques, les méthodes de greffage. A titre d'exemples de procédés de polymérisation dite vivante ou contrôlée, on peut notamment se référer à :
- les procédés des demandes WO 98/58974, WO 00/75207 et WO 01/42312 qui mettent en œuvre une polymérisation radicalaire contrôlée par des agents de contrôle de type xanthates, - le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par des agents de contrôles de type dithioesters ou trithiocarbonates de la demande WO 98/01478,
- le procédé décrit dans la demande WO 02/08307, notamment pour l'obtention de copolymères comprenant des bloc polyorganosiloxane,
- le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par des agents de contrôle de type dithiocarbamates de la demande WO 99/31 144,
- le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par des agents de contrôle de type dithiocarbazates de la demande WO 02/26836, le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par des agents de contrôle de type dithiophosphoroesters de la demande WO 02/10223, (éventuellement les copolymères à blocs obtenus comme ci-dessus par polymérisation radicalaire contrôlée, peuvent subir une réaction de purification de leur extrémité de chaîne soufrée, par exemple par des procédés de type hydrolyse, oxydation, réduction, pyrolyse ou substitution) le procédé de la demande WO 99/03894 qui met en œuvre une polymérisation en présence de précurseurs nitroxydes, le procédé de la demande WO 96/30421 qui utilise une polymérisation radicalaire par transfert d'atome (ATRP),
- le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par des agents de contrôle de type iniferters selon l'enseignement de Otu et al., Makromol. Chem. Rapid. Commun., 3, 127 (1982), le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par transfert dégénératif d'iode selon l'enseignement de Tatemoto et al., Jap. 50, 127, 991 (1975), Daikin Kogyo Co
Itd Japan et Matyjaszewski et al., Macromolecules, 28, 2093 (1995),
- le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par les dérivés du tetraphényléthane, divulgué par D. Braun et al. Dans Macromol. Symp. 1 1 1 ,63 (1996), ou encore, - le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par des complexes organocobalt décrit par Wayland et al. Dans J.Am. Chem. Soc. 1 16,7973 (1994)
- le procédé de polymérisation radicalaire contrôlée par du diphénylethylène (WO 00/39169 ou WO 00/37507).
Les polymérisations radicalaires contrôlées ou vivantes mettant un œuvre des agents ou groupes de transfert (ou agents de contrôle) présentant un groupe -S-CS- (Xanthates, dithioesters, trithiocarbonates..) sont particulièrement intéressantes.
Un premier procédé pratique pour la préparation des microgels à branches est un procédé de type «Core first» (ou "cœur d'abord"). Un tel procédé peut comprendre les étapes suivantes:
- étape a) polymérisation, de préférence radicalaire contrôlée, pour obtenir un cœur C (polymérique réticulé chimiquement), d'une composition comprenant:
- éventuellement au moins un monomère monoéthyléniquement insaturé de cœur (monomère C de cœur), - au moins un monomère R réticulant,
- une source de radicaux libres, et
- un agent de contrôle ou de transfert,
- étape b) croissance des branches macromoléculaires des microgels C-branchesbιOc ou C-brancheSstat ou C-branchesHθmo à partir de monomères monoéthyléniquement insaturés A et/ou B, par polymérisation, de préférence radicalaire contrôlée, pour obtenir les branches liées au cœur. Dans le cadre de la préparation d'un microgel C- brancheSbioc l'étape b) comprend une étape b1 ) de croissance du bloc intermédiaire A à partir de monomères A, pour obtenir des blocs A liés au cœur, puis un étape b2) de croissance d'un bloc B à partir de monomères B, pour obtenir des blocs B liés aux blocs A.
L'étape a) du procédé "core first" est une étape de préparation d'un cœur ou d'un microgel statistique. On appelle parfois le produit obtenu un copolymère ou polymère ou microgel de première génération.
L'étape b) du procédé "core first" est une étape de croissance de branches macromoléculaires à partir du coeur. On appelle parfois le produit obtenu un copolymère ou polymère ou microgel de deuxième génération.
L'étape b2) du procédé "core first" est une étape de croissance d'un deuxième bloc à partir du bloc précédent. On appelle parfois le produit obtenu un copolymère ou polymère ou microgel de troisième génération. Le monomère monoéthyléniquement insaturé de cœur (monomère C de cœur) peut être le même que celui des branches. Il peut éventuellement être différent.
Un deuxième procédé pratique pour la préparation des copolymères étoiles est un procédé de type «Arm first» ou ("bras d'abord"). Un tel procédé peut comprendre les étapes suivantes:
- étape a') préparation, de préférence par polymérisation radicalaire contrôlées, de chaîne macromoléculaires qui constitueront les branches, comprenant des unités A et/ou B, et présentant de préférence un groupe de contrôle ou de transfert à l'extrémité. Dans le cas où le microgel est un microgel C-branchesb|Oc la chaîne macormoléculaire est un copolymère à blocs, comprenant de préférence un groupe de contrôle ou de transfert à l'extrémité du bloc A.
- étape b') polymérisation, sur les chaînes, de préférence radicalaire contrôlée, d'une composition comprenant :
- au moins un monomère R réticulant, de préférence multiéthyléniquement insaturé,
- éventuellement une source de radicaux libres,
- éventuellement un monomère de cœur (monomère C de cœur), de préférence monoéthyléniquement insaturé, et
- les chaînes macromoléculaires de l'étape a').
L'étape a') du procédé "arm first" est parfois appelée préparation d'un polymère ou copolymère de première génération.
L'étape b') mène au copolymère étoile et est parfois appelée obtention ou préparation d'un copolymère de deuxième génération. Le monomère monoéthyléniquement insaturé de cœur (monomère C de cœur) peut être le même que celui des branches. Il peut éventuellement être différent.
Les branches macromoléculaires de l'étape a') peuvent être des copolymères à blocs par exemple obtenus par un procédé comprenant les étapes suivantes:
- étape a'1 ): préparation du bloc B par polymérisation, de préférence radicalaire contrôlée, d'une composition comprenant: - au moins un monomère monoéthyléniquement insaturé B
- une source de radicaux libres, et
- au moins un agent de contrôle, étant entendu que ce procédé se fait de préférence en l'absence de monomère R réticulant (multiéthyléniquement insaturé), puis - étape a'2) obtention du copolymère à blocs, par croissance du bloc A sur le bloc B, par polymérisation, de préférence radicalaire contrôlée, d'une composition comprenant:
- au moins un monomère monoéthyléniquement insaturé A, et
- éventuellement une source de radicaux libres, étant entendu que ce procédé se fait de préférence en l'absence de monomère R réticulant (multiéthyléniquement insaturé).
De tels procédés de préparation de copolymères à blocs sont connus et ont fait l'objet de nombreuses publications.
Pour les étapes de formation du cœur (étape a ou b'), la fraction molaire de monomères R réticulants (multiéthyléniquement insaturés) par rapport aux monomères monoéthyléniquement insaturés de cœur est avantageusement comprise entre 0,001 et 1 . De préférence la fraction molaire est comprise entre 0,01 et 1 .
Les premières étapes des procédés (étape a ou a' plus précisément a'1 ) sont mises en œuvre en présence d'une source de radicaux libres. Cependant, pour certains monomères, tels que le styrène, les radicaux libres permettant d'initier la polymérisation peuvent être générés par le monomère monoéthyléniquement insaturé, à des températures suffisamment élevées généralement supérieures à l OO'O. Il n'est pas, dans ce cas, nécessaire d'ajouter une source de radicaux libres supplémentaires.
La source de radicaux libres utile est généralement un initiateur de polymérisation radicalaire. L'initiateur de polymérisation radicalaire peut être choisi parmi les initiateurs classiquement utilisés en polymérisation radicalaire. Il peut s'agir par exemple d'un des initiateurs suivants :
- les peroxydes d'hydrogène tels que : l'hydroperoxyde de butyle tertiaire, l'hydroperoxyde de cumène, le t-butyl-peroxyacétate, le t-butyl-peroxybenzoate, le t-
butylperoxyoctoate, le t-butylperoxynéodécanoate, le t-butylperoxyisobutarate, le peroxyde de lauroyle, le t-amylperoxypivalte, le t-butylperoxypivalate, le peroxyde de dicumyl, le peroxyde de benzoyle, le persulfate de potassium, le persulfate d'ammonium, - les composés azoïques tels que : le 2-2'-azobis(isobutyronitrile), le 2,2'-azobis(2- butanenitrile), le 4,4'-azobis(4-acide pentanoïque), le 1 ,1 '-azobis(cyclohexane- carbonitrile), le 2-(t-butylazo)-2-cyanopropane, le 2,2'-azobis[2-méthyl-N-(1 ,1 )- bis(hydroxyméthyl)-2-hydroxyéthyl] propionamide, le 2,2'-azobis(2-méthyl-N- hydroxyéthyl]-propionamide, le dichlorure de 2,2'-azobis(N,N'- diméthylèneisobutyramidine), le dichlorure de 2,2'-azobis (2-amidinopropane), le 2,2'- azobis (N,N'-diméthylèneisobutyramide), le 2,2'-azobis(2-méthyl-N-[1 ,1 -bis (hydroxyméthyl)-2-hydroxyéthyl] propionamide), le 2,2'-azobis(2-méthyl-N-[1 ,1 -bis (hydroxyméthyl)éthyl] propionamide), le 2,2'-azobis[2-méthyl-N-(2-hydroxyéthyl) propionamide], le 2,2'-azobis(isobutyramide) dihydrate, - les systèmes redox comportant des combinaisons telles que :
- les mélanges de peroxyde d'hydrogène, d'alkyle, peresters, percarbonates et similaires et de n'importe lequel des sels de fer, de sels titaneux, formaldéhyde sulfoxylate de zinc ou formaldéhyde sulfoxylate de sodium, et des sucres réducteurs,
- les persulfates, perborate ou perchlorate de métaux alcalins ou d'ammonium en association avec un bisulfite de métal alcalin, tel que le métabisulfite de sodium, et des sucres réducteurs, et
- les persulfates de métal alcalin en association avec un acide arylphosphinique, tel que l'acide benzène phosphonique et autres similaires, et des sucres réducteurs.
La quantité d'initiateur à utiliser est déterminée de préférence de manière à ce que la quantité de radicaux générés soit d'au plus 50 % en mole, de préférence d'au plus 20 % en mole, par rapport à la quantité d'agent de contrôle ou de transfert.
Les polymérisations peuvent être effectuées sous toute forme physique appropriée, par exemple en solution dans l'eau ou dans un solvant par exemple un alcool ou le THF, en émulsion dans l'eau (procédé dit "latex"), en masse, le cas échéant en contrôlant la température et/ou le pH afin de rendre des espèces liquides et/ou solubles ou insolubles.
Après mise en œuvre des procédés de préparation décrits ci-dessus, on mentionne qu'il est possible de désactiver ou d'éliminer ou de détruire d'éventuels groupes de transfert présents dans le microgel, par exemple par hydrolyse, ozonolyse, ou réaction avec des aminés.
On précise que les microgels sont de préférence obtenus directement après la polymérisation et l'éventuelle désactivation, élimination ou destruction de groupes de transfert, sans étape de fonctionnalisation du copolymère après la polymérisation.
Composition et utilisations
La composition est de préférence une composition liquide, comprenant un vecteur d'application liquide, par exemple de l'eau, un alcool ou un mélange. Elle comprend le plus souvent un tensioactif.
La composition selon l'invention est notamment susceptible d'apporter aux surfaces dures à traiter des propriétés antidéposition et/ou antiadhésion des salissures. Elle peut être par exemple:
- Une composition nettoyante ou rinçante à usage ménager ; elle peut être universelle ou peut être plus spécifique, comme une composition pour le nettoyage ou le rinçage
- de salle de bain ; ladite composition empêche notamment le dépôt des sels de savon autour des baignoires et sur les lavabos, prévient la croissance et/ou le dépôt de cristaux de calcaire sur ces surfaces, et retarde l'apparition de tâches de savon ultérieures.
- de cuisine ; ladite composition permet d'améliorer le nettoyage des plans de travail lorsque ceux-ci sont souillés par des salissures grasses insaturées susceptibles de réticuler dans le temps ; les tâches grasses partent à l'eau sans frotter.
- des sols (en linoléum, carrelage ou ciment) ; ladite composition permet d'améliorer l'enlèvement des poussières, des salissures de types argilo- calcaires (terre, sable, boue...) ; les tâches sur le sol peuvent être nettoyées sans effort par simple balayage, sans brossage ; en outre ladite composition apporte des propriétés antidérapantes. des toilettes ; ladite composition permet d'éviter l'adhésion de traces d'excréments sur la surface ; le seul flux de la chasse d'eau est suffisant pour éliminer ces traces ; l'utilisation dune brosse est inutile. - des vitres ou miroirs ; ladite composition permet d'éviter le dépôt de salissures particulaires minérales ou organiques sur la surface, de la vaisselle, à la main ou à l'aide d'une machine automatique ; ladite composition permet, dans le cas du lavage à la main, de faciliter l'enlèvement des tâches résiduelles d'aliments sèches, et de laver un plus grand nombre de couverts ou ustensiles avec un même volume de bain ; la surface des couverts et ustensiles encore mouillés n'est plus glissante et ainsi n'échappe pas des mains de l'utilisateur ; il a également été constaté
un effet « squeaky clean », à savoir que la surface « crisse » sous l'effet d'un frottement avec le doigt. Dans le cas du lavage ou du rinçage en lave- vaisselle, ladite composition permet l'anti-redéposition des salissures alimentaires et des sels minéraux insolubles du calcium, et apporte de la brillance aux ustensiles et couverts ; la composition permet également de ne plus avoir à « prélaver » les couverts ou ustensiles avant leur introduction dans le lave-vaisselle.
- Une composition nettoyante ou rinçante à usage industriel ou de collectivité ; elle peut être universelle ou plus spécifique, comme une composition pour le nettoyage - des réacteurs, des lames en acier, des éviers, des cuves, de la vaisselle
- des surfaces extérieures ou intérieures des bâtiments
- des vitres des bâtiments et immeubles
- des bouteilles La composition selon l'invention peut se présenter sous une forme quelconque et peut être utilisée de multiples façons. Ainsi, elle peut être sous la forme
• d'un liquide gélifié ou non, à déposer tel quel, notamment par pulvérisation,
- directement sur les surfaces à nettoyer ou rincer, ou - sur une éponge ou un autre support (article en cellulose par exemple, tissé ou non-tissé) avant d'être appliqué sur la surface à traiter
• d'un liquide gélifié ou non, à diluer dans de l'eau (éventuellement additionnée d'un autre solvant) avant d'être appliqué sur la surface à traiter
• d'un liquide gélifié ou non, emprisonné dans un sachet hydrosoluble • d'une mousse
• d'un aérosol
• d'un liquide absorbé sur un support absorbant en un article tissé ou non-tissé notamment (lingette)
• d'un solide, tablette notamment, éventuellement emprisonnée dans un sachet hydrosoluble, ladite composition pouvant représenter tout ou partie de la tablette.
Pour une bonne réalisation de l'invention, le microgel est présent dans la composition faisant l'objet de l'invention en quantité efficace pour modifier et/ou traiter la surface. Il peut par exemple s'agir d'une quantité efficace pour apporter auxdites surfaces des propriétés antidéposition et/ou antiadhésion des salissures susceptibles de se déposer sur lesdites surfaces.
Ladite composition faisant l'objet de l'invention peut contenir, selon son application, de 0,001 à 10% de son poids du microgel.
Le pH de la composition ou le pH d'utilisation de la composition selon l'invention, peut varier, selon les applications et les surfaces à traiter, de 1 à 14, voire même de 0,5 à 14. Les pH extrêmes sont classiques dans les applications de type nettoyage industriel ou de collectivité. Dans le domaine des applications ménagères , les pH vont plutôt de 1 à 13 suivant les applications.
Ladite composition peut être mise en œuvre pour le nettoyage ou le rinçage des surfaces dures, en quantité telle que, après rinçage éventuel et séchage, la quantité de polybétaïne (B) déposée sur la surface soit de 0,0001 à 10 mg/m2, de préférence de 0,001 à 5 mg/m2 de surface traitée.
La composition nettoyante ou rinçante selon l'invention comprend en outre au moins un tensioactif. Celui-ci peut être non-ionique, anionique, amphotère, zwitterionique ou cationique. Il peut s'agir également d'un mélange ou d'une association de tensioactifs.
Parmi les agents tensioactifs anioniαues, on peut citer à titre d'exemple :
- les alkylesters sulfonates de formule R-CH(SO3M)-COOR', où R représente un radical alkyle en C8.20, de préférence en C10-C16, R' un radical alkyle en C1-C6, de préférence en C1-C3 et M un cation alcalin (sodium, potassium, lithium), ammonium substitué ou non substitué (méthyl-, diméthyl-, triméthyl-, tetraméthylammonium, diméthylpiperidinium ...) ou dérivé d'une alcanolamine (monoéthanolamine, diéthanolamine, triéthanolamine ...). On peut citer tout particulièrement les méthyl ester sulfonates dont les radical R est en C14-C16 ; - les alkylsulfates de formule ROSO3M, où R représente un radical alkyle ou hydroxyalkyle en C5-C24, de préférence en C10-C18 (tels que les sels d'acides gras dérivés du coprah et du suif), M représentant un atome d'hydrogène ou un cation de même définition que ci-dessus, ainsi que leurs dérivés éthoxylénés (OE) et/ou propoxylénés (OP), présentant en moyenne de 0,5 à 30 motifs, de préférence de 0,5 à 10 motifs OE et/ou OP ;
- les alkylamides sulfates de formule RCONHR'OSO3M OÙ R représente un radical alkyle en C2-C22, de préférence en C6-C20, R' un radical alkyle en C2-C3, M représentant un atome d'hydrogène ou un cation de même définition que ci-dessus, ainsi que leurs dérivés éthoxylénés (OE) et/ou propoxylénés (OP), présentant en moyenne de 0,5 à 60 motifs OE et/ou OP ; les sels d'acides gras saturés ou insaturés en C8-C24, de préférence en C14-C20, les alkylbenzènesulfonates en C9-C20, les alkylsulfonates primaires ou secondaires en
C8-C22, les alkylglycérol sulfonates, les acides polycarboxyliques sulfonés décrits dans GB-A-1 082 179, les sulfonates de paraffine, les N-acyl N-alkyltaurates, les iséthionates, les alkylsuccinamates les alkylsulfosuccinates, les monoesters ou diesters de sulfosuccinates, les N-acyl sarcosinates, les sulfates d'alkylglycosides, les polyéthoxycarboxylates, les monoglycérides sulfates, et les condensats de chlorure d'acides gras avec des hydroxyalkylsulfonates ; le cation peut être un métal alcalin (sodium, potassium, lithium), un reste ammonium substitué ou non substitué (méthyl-, diméthyl-, triméthyl-, tetraméthylammonium, diméthylpiperidinium ...) ou dérivé d'une alcanolamine (monoéthanolamine, diéthanolamine, triéthanolamine ...). - -les alkylphosphates, les phosphates esters alkylés ou alkylarylés comme les RHODAFAC RA600, RHODAFAC PA15 ou RHODAFAC PA23 commercialisés par la société RHODIA ; le cation peur être un métal alcalin (sodium, potassium, lithium), un reste ammonium substitué ou non substitué (méthyl-, diméthyl-, triméthyl-, tetraméthylammonium, diméthylpiperidinium ...) ou dérivé d'une alcanolamine (monoéthanolamine, diéthanolamine, triéthanolamine ...).
Une description d'agents tensioactifs non-ioniques est donnée dans US-A- 4,287,080 et US-A-4,470,923. On peut citer en particulier les condensats d'oxyde d'alkylène, notamment d'oxyde d'éthylène et éventuellement de propylène avec des alcools, des polyols, des alkylphénols, des esters d'acides gras, des amides d'acides gras et des aminés grasses ; les amines-oxydes, les dérivés de sucre tels que les alkylpolyglycosides ou les esters d'acides gras et de sucres, notamment le monopalmitate de saccharose ; les oxydes de phosphine tertiaire à longue chaîne (de 8 à 28 atomes de carbone) ; les dialkylsulfoxydes ; les copolymères séquences de polyoxyéthylène et de polyoxypropylène ; les esters de sorbitan polyalkoxylés ; les esters gras de sorbitan, les poly(oxyde d'éthylène) et amides d'acides gras modifiés de manière à leur conférer un caractère hydrophobe (par exemple, les mono- et diéthanolamides d'acides gras contenant de 10 à 18 atomes de carbone). On peut citer tout notamment
- les acides carboxyliques aliphatiques en C8-Ci8 polyoxyalkylénés contenant de 2 à 50 motifs oxyalkylènes (oxyéthylène et/ou oxypropylène), en particulier ceux en Ci2
(moyenne) ou en Ci8 (moyenne) les alcools aliphatiques en C6-C24 polyoxyalkylénés contenant de 2 à 50 motifs oxyalkylènes (oxyéthylène et/ou oxypropylène), en particulier ceux en Ci2 (moyenne) ou en Ci8 (moyenne) ; on peut mentionner les Antarox B12DF , Antarox FM33 , Antarox FM63 , Antarox V74 de Rhodia, Plurafac LF 400 , Plurafac LF 220 de BASF, Rhodasurf ID 060 , Rhodasurf ID 070, Rhodasurf LA 42 de Rhodia, Synperonic A5, A7, A9 de ICI
les aminé oxydes comme le dodécyl di(2-hydroxyéthyl)amine oxyde les phosphine oxydes, comme le tetradécyl diméthyl phosphine oxyde
Parmi les agents tensioactifs amphotères, on peut mentionner les alkyl iminopropionates ou iminodipropionates de sodium, comme les Mirataine H2C HA et Mirataine JC HA de Rhodia. les alkylamphoacétates ou alkylamphodiacétates dont le groupe alkyle contient de 6 à 20 atomes de carbone, comme le Miranol C2M Conc NP commercialisé par RHODIA les dérivés amphotères des alkylpolyamines comme l'AMPHIONIC XL® commercialisé par RHODIA, AMPHOLAC 7T/X® et AMPHOLAC 7C/X® commercialisés par BEROL NOBEL.
Parmi les agents tensioactifs zwitterioniαues on peut citer ceux décrits dans U.S. 5,108,660,
Les tensioactifs zwitterioniques préférés sont alkyldiméthylbétaïnes, les alkylamidopropyldiméthyl-bétaïnes, les alkyldiméthylsulfobétaïnes ou les alkylamidopropyldiméthyl-sulfobétaïnes comme le Mirataine JCHA ou H2CHA, le Mirataine CBS commercialisés par Rhodia ou des ceux du même type commercialisés par Sherex Company sous le nom de "Varion CADG Betaine" et "Varion CAS Sulfobetaine", les produits de condensation d'acides gras et d'hydrolysats de protéines. D'autres tensioactifs zwitterioniques sont également décrits dans US-A-4,287,080, et dans US-A- 4,557,853.
Parmi les agents tensioactifs cationigues, on peut citer notamment les sels d'ammonium quaternaires de formule
R1 R2 R3 R4 N+ X" où
1 2 3
R , R et R , semblables ou différents, représentent H ou un groupe alkyle contenant moins de 4 atomes de carbone, de préférence 1 ou 2 atome(s) de carbone, éventuellement substitué par une plusieurs fonction(s) hydroxyle(s), ou peuvent former ensemble avec l'atome d'azote N+ au moins un cycle aromatique ou hétérocyclique
4
- R représente un groupe alkyle ou alkényle en C8-C22, de préférence en C12-C22, un groupe aryle ou benzyle, et
- X" est un anion solubilisant tel que halogénure (par exemple chlorure, bromure, iodure), sulfate ou alkylsulfate (méthylsulfate), carboxylate (acétate, propionate, benzoate), alkyl ou arylsulfonate.
On peut mentionner en particulier les bromures de dodécyltriméthylammonium, de tetradécyltriméthylammonium, de cétyltriméthylammonium, le chlorure de stéaryl pyridinium, le RHODAQUAT ® TFR et le RHODAMINE ® C15 commercialisés par RHODIA, le chlorure de cétyltriméthylammonium (Dehyquart ACA et/ou AOR de Cognis), le chlorure de cocobis(2-hydroxyéthyl)éthylammonium (Ethoquad C12 de Akso Nobel).
Peuvent également être cités d'autres agents tensioactifs cationiques comme :
• les sels d'ammonium quaternaires de formule
R1 ' R2' R3' R4' N+ X" où
1 ' 2' R et R , semblables ou différents, représentent H ou un groupe alkyle contenant moins de 4 atomes de carbone, de préférence 1 ou 2 atome(s) de carbone, éventuellement substitué par une plusieurs fonction(s) hydroxyle(s), ou peuvent former ensemble avec l'atome d'azote N+ un cycle hétérocyclique
3' 4' - R et R représentent un groupe alkyle ou alkényle en C8-C22, de préférence en
C10-C22, un 9rouPe arYle ou benzyle, et
X" est un anion tel que halogénure (par exemple chlorure, bromure, iodure), sulfate ou alkylsulfate (méthylsulfate), carboxylate (acétate, propionate, benzoate), alkyl ou arylsulfonate. On peut mentionner en particulier : les chlorures de dialkyldiméthyl ammonium comme le ditallow diméthyl ammonium chlorure ou méthylsulfate ..., les chlorures d'alkylbenzyldiméthylammonium. • les sels de C-| 0-C25alkylimidazolium comme les méthylsulfates de C-| rj-
C25alkylimidazolinium • les sels de polyamines substituées comme le N-tallow-N,N',N',tri-éthanol-1 ,3- propylènediamine dichlorure ou diméthylsulfate, N-tallow-N,N,N',N',N'- pentaméthyl-1 ,3-propylène diamine dichlorure.
Des exemples supplémentaires de tensioactifs appropriés sont des composés généralement utilisés en tant qu'agents tensioactifs désignés dans les manuels bien connus "Surface Active Agents", volume I par Schwartz et Perry et "Surface Active Agents and Détergents", volume II par Schwartz, Perry et Berch.
Les agents tensioactifs peuvent représenter de 0,005 à 60 %, notamment de 0,5 à 40% du poids de la composition de l'invention, ce en fonction de la nature du ou des agent(s) tensioactif(s) et de la destination de la composition nettoyante.
Avantageusement, le rapport pondéral microgel / tensioactif(s), est compris entre 1/1 et 1/1000, avantageusement 1/2 et 1/200.
La composition, de préférence nettoyante ou rinçante selon l'invention, peut en outre comprendre au moins un additif autre, notamment choisi parmi les additis usuels présents dans les compositions de nettoyage ou de rinçage des surfaces dures.
On peut notamment citer : * des agents chélatants, notamment du type phosphonates organiques et aminophosphonates hydrosolubles tels que les éthane 1 -hydroxy-1 , 1 -diphosphonates, aminotri(méthylène diphosphonate)
- vinyldiphosphonates - sels des oligomères ou polymères de l'acide vinylphosphonique ou vinyldiphosphonique sels de co-oligomères ou copolymères statistiques de l'acide vinylphosphonique ou vinyldiphosphonique et de l'acide acrylique et/ou de l'anhydride maleïque et/ou de l'acide vinylsulfonique et/ou de l'acrylamidométhylpropane sulfonique - sels d'acides polycarboxyliques phosphonés polyacrylates à terminaison(s) phosphonate(s)
- sels de cotélomères de l'acide vinylphosphonique ou vinyldiphosphonique et d'acide acrylique comme ceux de la gamme BRIQUEST® ou MIRAPOL A300 ou 400 de RHODIA (à raison de 0 à 10 %, de préférence de 0 à 5% du poids total de composition nettoyante); * des agents séquestrants ou antitartre comme
• les acides polycarboxyliques ou leurs sels hydrosolubles et les sels hydrosolubles de polymères ou de copolymères carboxyliques tels que les éthers polycarboxylates ou hydroxypolycarboxylates - acides polyacétiques ou leurs sels (acide nitriloacétique, acide N, N- dicarboxyméthyl-2-aminopentane dioïque, acide éthylènediamine tétraacétique, acide diéthylènetriamine pentaacétique, éthylènediaminetetraacétates, nitrilotriacétates, N-(2 hydroxyéthyl)- nitrilodiacétates ), - sels d'acides alkyl C5-C20 succiniques esters polyacétals carboxyliques - sels d'acides polyaspartiques ou polyglutamiques acide citrique, acide adipique, acide gluconique ou acide tartrique ou leurs sels
• des copolymères d'acide acrylique et d'anhydride maleïque ou des homopolymères d'acide acrylique, tels que le Rhodoline DP 226 35 de Rhodia et
le Sokalan CP5 de BASF (à raison de O à 10 %, du poids total de ladite composition nettoyante) ;
• des polyvinylstyrènes sulfonés ou leurs copolymères avec l'acide acrylique, méthacrylique ... (à raison de 0 à 10 %, du poids total de composition nettoyante);
* des "builders" (adjuvants de détergence améliorant les propriétés de surface des tensioactifs) minéraux du type :
• polyphosphates de métaux alcalins, d'ammonium ou d'alcanolamines tels que le
RHODIAPHOS HD7 commercialisé par la société RHODIA, (à raison de O à 70 % du poids total de composition nettoyante) ;
• pyrophosphates de métaux alcalins
• silicates de métaux alcalins, de rapport SiO2/M2O pouvant aller de 1 à 4, de préférence de 1 ,5 à 3,5, tout particulièrement de 1 ,7 à 2,8 ; il peut s'agir de silicates amorphes ou de silicates lamellaires comme les phases D .. etD Êde D Na2Si2O5, commercialisées sous les références NaSKS-5, NaSKS-7, NaSKS-1 1 et NaSKS-6 par CLARIANT ;
• borates, carbonates, bicarbonates, sesquicarbonates alcalins ou alcalino- terreux (en quantité pouvant aller jusqu'à 50 % environ du poids total de ladite composition nettoyante); • cogranulés de silicates hydratés de métaux alcalins de rapport SiO2/M2O pouvant aller de 1 ,5 à 3,5, et de carbonates de métaux alcalins (sodium ou de potassium) ; on peut citer en particulier les cogranulés dans lesquels la teneur pondérale en eau associée au silicate par rapport au silicate sec est d'au moins 33/100, le rapport pondéral du silicate au carbonate pouvant aller de 5/95 à 45/55, de préférence de 15/85 à 35/65, tels que décrits dans EP-A-488 868 et
EP-A-561 656, comme le NABION 15 commercialisé par la société RHODIA ; (la quantité totale de "builders" pouvant représenter jusqu'à 90% du poids total de ladite composition nettoyante ou rinçante) ;
* des agents de blanchiment du type perborates, percarbonates associés ou non à des activateurs de blanchiment acétylés comme la N, N, N', N'-tétraacétyl- éthylènediamine (TAED) ou des produits chlorés du type chloroisocyanurates, ou des produits chlorés du type hypochlorites de métaux alcalins, ou de l'eau oxygénée (à raison de 0 à 30 % du poids total de ladite composition nettoyante)
* des charges du type sulfate de sodium, chlorure de sodium, carbonate de sodium ou de calcium, kaolin, silice, à raison de 0 à 50 % du poids total de ladite composition;
4 des catalyseurs de blanchiment contenant un métal de transition, les complexes de fer, manganèse et cobalt notamment, comme ceux du type [Mnιv 2( D-O)3(Me3TACN)2](PFe)2, [Fe"(MeN4py)(MeCN)](CIO4)2,
[( Co'")(NH3)5(OAc)](OAc)2, décrits dans US-A-4,728,455 , 5,1 14,606, 5,280,1 17 , EP-A-909 809, US-A-5,559,261 , WO 96/23859, 96/23860 et 96/23861 (à raison de
O à 5 % du poids total de ladite composition nettoyante) 4 des agents influant sur le pH de la composition, solubles dans le milieu nettoyant ou rinçant, notamment
- des additifs alcalinisants phosphates de métaux alcalins, carbonates, perborates, hydroxydes de métaux alcalins) ou des additifs acidifiants éventuellement nettoyants comme les acides minéraux (acide phosphoriques, polyphosphoriques, sulfamique, chlorhydrique, fluorhydrique, sulfurique, nitrique, chromique), les acides carboxyliques ou polycarboxyliques (acide acétique, hydroxyacétique, adipique, citrique, formique, fumarique, gluconique, glutarique, glycolique, malique, maléique, lactique, malonique, oxalique, succinique et tartrique) ou des sels d'acides comme le bisulfate de sodium, bicarbonates et sesquicarbonates de métaux alcalins.
4 des polymères utilisés pour contrôler la viscosité du mélange et/ou la stabilité des mousses formées à l'utilisation, comme les dérivés de cellulose ou de guar (carboxyméthylcellulose, hydroxyéthylcellulose, hydroxypropylguar, carboxy- méthylguar, carboxyméthylhydroxypropyl-guar...), la gomme xanthane, le succinoglycane (RHEOZAN® commercialisé par RHODIA), la gomme caroube, les carragénanes (à raison de 0 à 2 % du poids total de ladite composition nettoyante)
* des agents hvdrotropes, comme les alcools courts en C2-C8, en particulier l'éthanol, les diols et glycols comme le diéthylène glycol, dipropylène-glycol, le xylène sulfonate de sodium, le naptalène sulfonate de sodium (à raison de 0 à 10g pour
100g de ladite composition nettoyante) 4 des agents hydratants ou humectants pour la peau comme le glycérol, l'urée ou des agents protecteurs de la peau, comme les protéines ou hydrolysats de protéines, les huiles végétales comme l'huile de soja, les polymères cationiques comme les dérivés cationiques du guar (JAGUAR C13S®, JAGUAR C162®, HICARE 1000® commercialisés par la société RHODIA, (à raison de 0 à 40% du poids total de ladite composition nettoyante) 4 des biocides ou désinfectants comme • les biocides cationigues, par exemple
* les sels de monoammonium quaternaire tels que
les chlorures de coco-alkyl benzyl diméthylammonium, de C-| 2-Ci 4 alkyl benzyl diméthylammonium, de coco-alkyl dichlorobenzyl diméthylammonium, de tetradecyl benzyl diméthylammonium, de didécyl diméthylammonium, de dioctyl diméthylammonium - les bromures de myristyl triméthylammonium, de cétyl triméthylammonium
* les sels d'aminés hétérocycliques monoquaternaires tels que les chlorures de laurylpyridinium, de cétylpyridinium, de C12-C-14 alkyl benzyl imidazolium
* les sels d'alkyl gras triphényl phosphonium comme le bromure de myristyl triphényl phosphonium * les biocides polymères, comme ceux dérivés de la réaction de l'épichlorhydrine et de la diméthylamine ou de la diéthylamine
- de l'épichlorhydrine et de l'imidazole
- du 1 ,3-dichoro-2-propanol et de la diméthylamine
- du 1 ,3-dichoro-2-propanol et du 1 ,3-bis-diméthylamino-2-propanol - du dichlorure d'éthylène et du 1 ,3-bis-diméthylamino-2-propanol
- du bis (2-chloroéthyl)ether et de la N,N'-bis(diméthylaminopropyl) urée ou thiourée les chlorhydrates de polymère de biguanidine, comme le VANTOCIL IB
• les biocides amphotères comme les dérivés de N-(N'-C8-C-| 8alkyl-3- aminopropyl)-glycine, de N-(N'-(N"-Cs-Ci 8alkyl-2-aminoéthyl)-2-aminoéthyl)- glycine, de N,N-bis(N'-C8-C-| 8alkyl~2-aminoéthyl)-glycine, tels que le (dodécyl)
(aminopropyl) glycine, le (dodécyl) (diéthylènediamine) glycine
• les aminés comme la N-(3-aminopropyl)-N-dodecyl-1 ,3-propanediamine
• les biocides halogènes comme les iodophores et sels d'hypochlorites, tels que le dichloroisocyanurate de sodium • les biocides phénoliαues comme le phénol, le résorcinol, les crésols, l'acide salicylique
• les biocides hvdrophobes comme
- le parachlorométaxylenol, le dichlorométaxylenol le 4-chloro-m-crésol - le résorcinol monoacétate les mono- ou poly-alkyl ou aryl phénols, crésols ou résorcinols, comme l'o-phenyl- phénol, le p-tert-butyl-phénol, le 6-n-amyl-m-crésol, les alkyl et/ou aryl chloro ou bromophénols, comme l'o-benzyl-p-chlorophénol les diphényléthers halogènes, comme le 2',4,4'-trichloro-2-hydroxy-diphényl éther (triclosan), le 2,2'-dihydroxy-5,5'-dibromo-diphényl éther.
- le chlorophénésine (éther p-chloro-phénylglycérique).
à raison de 0 à 5% du poids total de ladite composition nettoyante. 4 des solvants avant une bonne activité nettoyante ou dégraissante, comme les alkylbenzenes de type octyl benzène, les oléfines ayant un point d'ébullition d'au moins 1000C, comme les alpha- oléfines, preferentiellement le 1 -decene or 1 -dodecene les éthers de glycol de formule générale, R1 O(R2O)mH où R1 est un groupe alkyle présentant de 3 à 8 carbones et chaque R2 est soit un ethylene ou propylene et m est un nombre qui varie de 1 à 3 ; on peut citer les monopropyleneglycol monopropyl ether, dipropyleneglycol monobutyl ether, monopropyleneglycol monobutyl ether, diethyleneglycol monohexyl ether, monoethyleneglycol monohexyl ether, monoethyleneglycol monobutyl ether et leurs mélanges. les diols présentant de 6 à 16 atomes de carbone dans leur structure moléculaire ; les diols sont particulièrement intéressants car en plus de leur propriétés dégraissantes, ils peuvent aider à éliminer les sels de calcium
(savons) ; les diols contenant de 8 à 12 atomes de carbone sont préférés, tout preferentiellement le 2,2,4-trimethyl-1 ,3-pentanediol. d'autres solvants tels que l'huile de pin, les terpenes d'orange, l'alcool benzylique, le n-hexanol, les esters phatliques alcools possédant 1 à 4 atomes de carbone, le butoxy propanol, le Butyl Carbitol et le 1 (2-n-butoxy-
1 -methylethoxy)propane-2-ol aussi appelé butoxy propoxy propanol ou dipropylene glycol monobutyl ether, le diglycol hexyl (Hexyl Carbitol), butyl triglycol, les diols comme le 2,2,4-trimethyl-1 ,3-pentanediol, et leurs mélanges. (à raison de 0 à 30% du poids total de ladite composition nettoyante)
4 des nettoyants industriels comme les solutions de sels alcalins du type phosphates, carbonates, silicates ... de sodium, potassium, (à raison de 0 à 50% du poids total de ladite composition nettoyante)
4 les solvants organiques hydrosolubles peu nettoyants comme le methanol, l'ethanol, l'isopropanol, l'ethylene glycol, le propylene glycol, et leur mélanges, (à raison de 0 à
40% du poids total de ladite composition nettoyante)
* des cosolvants comme la monoéthanolamide et/ou les béta-aminoalcanols, particulièrement intéressants dans les compositions de pH supérieur à 1 1 , tout particulièrement supérieur à 1 1 ,7 , car ils aident à réduire la formation de films et de traces sur les surfaces dures (ils peuvent être mis en œuvre à raison de 0,05 à 5%
du poids de la composition nettoyante) ; des systèmes solvants comprenant de la monoéthanolamide et/ou des béta-aminoalcanols sont décrits dans US 5,108,660.
* des agents antimousses comme les savons notamment. Les savons sont des sels alcalins d'acides gras, notamment les sels de sodium, potassium, ammonium et d'alcanol ammonium d'acides gras supérieurs contenant environ de 8 à 24 atomes de carbone, et de préférence d'environ 10 à environ 20 atomes de carbone ; on peut notamment citer les sels de mono-, di- et triéthanolamine de sodium et de potassium ou de mélanges d'acides gras dérivés de l'huile de coprah et d'huile de noix broyée. La quantité de savon peut être d'au moins 0,005 % en poids, de préférence de 0,5 % à 2 % en poids par rapport au poids total de la composition. Des exemples supplémentaires de matériaux de régulation de la mousse sont les solvants organiques, la silice hydrophobe, l'huile de silicone et les hydrocarbures.
* des abrasifs, comme la silice, le carbonate de calcium
* des additifs divers tels que des enzymes, des parfums, des colorants, des agents inhibiteurs de corrosion des métaux, des conservateurs, des brillanteurs optiques, des agents opacifiants ou perlescents ...
Le pH de la composition faisant l'objet de l'invention ou le pH d'utilisation de ladite composition peut aller de 0,5 à 14, de préférence de 1 à 14.
Les compositions de type alcalin, de pH supérieur ou égal à 7,5, de préférence supérieur à 8,5 pour les applications ménagères (tout particulièrement de pH de 8,5 à 12, notamment de 8,5 à 1 1 ,5) sont particulièrement utiles pour l'enlèvement de salissures grasses et sont particulièrement bien adaptées au nettoyage de cuisine. Elles peuvent comprendre de 0,001 à 5%, de préférence de 0,005 à 2% de leur poids du microgel.
Les compositions alcalines comprennent généralement, en plus du microgel, au moins un additif choisi parmi
* un agent séguestrant ou antitartre (en quantité allant de 0 à 40%, de préférence de 1 à 40%, plus préférentiellement de 2 à 30% et tout particulièrement de 5 à
20% du poids de la composition)
* un biocide ou désinfectant cationigue, notamment de type ammonium quaternaire, comme les chlorures de N-alkyl benzyl dimethyl ammonium, chlorure de N-alkyl dimethyl ethylbenzyl ammonium, halogénure de N-didecydimethylammonium, et chlorure de di- N-alkyl dimethyl ammonium (en quantité pouvant aller de 0 à 60%, de préférence de 0 à 40%, plus préférentiellement de 0 à 15% et tout particulièrement de 0 à 5% du poids de la composition)
• au moins un agent tensioactif non-ionique, amphotère, zwitterionique, ou anionique ou leur mélange ; lorsqu'un agent tensioactif cationique est présent, ladite composition comprend en outre préférentiellement un agent tensioactif amphotère et/ou non-ionique (la quantité totale d'agents tensioactifs peut aller de O à 80%, de préférence de 0 à 50% , tout particulièrement de 0 à 35% du poids de la composition)
• si nécessaire, un agent de régulation de pH , en une quantité permettant d'atteindre, éventuellement après dilution ou mise en solution de la composition, un pH d'utilisation allant de 7,5 à 13 ; l'agent de régulation de pH peut notamment être un système tampon comprenant de la monoethanolamine et/ou un beta-aminoalkanol et potentiellement mais préférentiellement des matériaux alcalins « co-tampon » du groupe de l'ammoniaque, des C2-C4 alkanolamines, des hydroxydes d'alcalins, silicates, borates, carbonates, bicarbonates et leur mélanges. Les cotampons préférés sont les hydroxydes alcalins. • de 0,5 à 98%, de préférence de 25 à 95%, tout particulièrement de 45 à 90% en poids d'eau
• un solvant organigue nettoyant ou dégraissant, en quantité pouvant représenter de 0 à 60%, de préférence de 1 à 45%, tout particulièrement de 2 à 15% du poids de ladite composition • un co-solvant comme la monoethanolamine et/ou les beta-aminoalkanols, en quantité pouvant représenter de 0 à 10%, de préférence de 0,05 à 10%, tout particulièrement de 0,05 à 5% du poids de ladite composition
• un solvant organigue hvdrosoluble peu nettoyant , en quantité pouvant représenter de 0 à 25%, de préférence de 1 à 20 %, tout particulièrement de 2 à 15% du poids de ladite composition
• éventuellement un agent de blanchiment, un parfum ou d'autres additifs usuels. Lesdites compositions alcalines peuvent se présenter sous la forme d'une formule prête à l'emploi ou bien d'une formule sèche ou concentrée à diluer dans l'eau notamment, avant emploi ; elles peuvent être diluées de 1 à 10 000 fois, de préférence de 1 à 1000 fois avant emploi.
Avantageusement, une formulation pour le nettoyage des cuisines, comprend :
• de 0,001 à 1 % en poids du microgel
• de 1 à 10 % en poids de solvant hydrosoluble, l'isopropanol notamment
• de 1 à 5 % en poids de solvant nettoyant ou dégraissant, le butoxypropanol notamment
• de 0,1 à 2 % en poids de monoethanolamine
• de 0 à 5 % en poids d'au moins un agent tensioactif non cationique, de préférence amphotère ou non-ionique,
• de O à 1 % en poids d'au moins un agent tensioactif cationique à propriété désinfectante (notamment mélange de n-alkyl dimethyl ethylbenzyl ammonium chloride et n-alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride), la quantité totale d'agent(s) tensioactif(s) représentant de 1 à 50 % en poids
• de 0 à 2 % en poids d'un diacide carboxylique comme agent antitartre
• de 0 à 5 % d'un agent de blanchiment
• et de 70 à 98 % en poids d'eau. Le pH d'une telle formulation est de préférence de 7,5 à 13, plus préférentiellement de 8 à 12.
Les compositions de type acide, de pH inférieur à 5, sont particulièrement utiles pour l'enlèvement de salissures de type minéral ; elles sont particulièrement bien adaptées au nettoyage de cuvettes de toilettes. Elles peuvent comprendre de 0,001 à 5 %, de préférence de 0,01 à 2 % de leur poids du microgel.
Les compositions acides comprennent généralement, en plus du microgel,
• un agent acide minéral ou organique (en quantité allant de 0,1 à 40%, de préférence de 0,5 à 20% et plus préférentiellement de 0,5 à 15% du poids de la composition)
• au moins un agent tensioactif non-ionique, amphotère, zwitterionique, ou anionique ou leur mélange ; (la quantité totale d'agents tensioactifs peut aller de 0,5 à 20%, de préférence de 0,5 à 10 % du poids de la composition)
• éventuellement un biocide ou désinfectant cationigue, notamment de type ammonium quaternaire, comme les chlorures de N-alkyl benzyl dimethyl ammonium, chlorure de N-alkyl dimethyl ethylbenzyl ammonium, halogénure de N-didecydimethylammonium, et chlorure de di- N-alkyl dimethyl ammonium (en quantité pouvant aller de 0,01 à 2% de préférence de 0,1 à 1 % du poids de la composition) • éventuellement un agent épaississant (en quantité allant de 0,1 à 3%, du poids de la composition)
• éventuellement un agent de blanchiment (en quantité allant de 1 à 10%, du poids de la composition)
• de 0,5 à 99 %, de préférence de 50 à 98 % en poids d'eau • un solvant, comme le glycol ou un alcool, (en quantité pouvant aller de 0 à 10% de préférence de 1 à 5% du poids de la composition)
• éventuellement un parfum, un conservateur, un abrasif ou d'autres additifs usuels. Lesdites compositions acides se présentent de préférence sous la forme d'une formule prête à l'emploi.
Avantageusement, une formulation pour le nettoyage des cuvettes de toilettes , comprend :
• de 0,05 à 5%, de préférence de 0,01 à 2% en poids du microgel
• une quantité d'agent acide nettoyant telle que le pH final de la composition soit de 0,5 à 4, de préférence de 1 à 4 ; cette quantité est généralement de 0,1 à environ 40 %, et de préférence entre 0,5 et environ 15 % en poids par rapport au poids de la composition ; l'agent acide peut être notamment un acide minéral tel que l'acide phosphorique, sulfamique, chlorhydrique, fluorhydrique, sulfurique, nitrique, chromique et des mélanges de ceux-ci ou un acide organique, notamment l'acide acétique, hydroxyacétique, adipique, citrique, formique, fumarique, gluconique, glutarique, glycolique, malique, maléique, lactique, malonique, oxalique, succinique et tartrique ainsi que des mélanges de ceux-ci, des sels d'acides tels que le bisulfate de sodium et des mélanges de ceux-ci ; la quantité préférée dépend du type du nettoyant acide utilisé : par exemple avec l'acide sulfamique, elle est comprise entre 0,2 et 10%, avec l'acide chlorhydrique entre 1 et 15 %, avec l'acide citrique entre 2 et 15 %, avec l'acide formique, entre 5 et 15 % et avec l'acide phosphorique, entre 2 et 30 % en poids.
• de 0,5 à 10% en poids d'au moins un agent tensioactif, de préférence anionique ou non-ionique
• éventuellement de 0,1 à 2 % en poids d'au moins un agent tensioactif cationique à propriété désinfectante (notamment mélange de n-alkyl dimethyl ethylbenzyl ammonium chloride et n-alkyl dimethyl benzyl ammonium chloride)
• éventuellement un agent épaississant (en quantité allant de 0,1 à 3%, du poids de composition), de type gomme, notamment une gomme xanthane ou un succinoglycane (Rheozan)
• éventuellement un agent de blanchiment (en quantité allant de 1 à 10%, du poids de composition)
• éventuellement un conservateur, un colorant, un parfum ou un abrasif
• et de 50 à 95 % en poids d'eau.
Ci-après sont explicités quelques autres modes particuliers de réalisation et d'application de la composition de l'invention. Ainsi, la composition selon l'invention peut être mise en œuvre pour le traitement nettoyant facilité de surfaces en verre, notamment de vitres. Ce traitement peut être
effectué par les diverses techniques connues. On peut citer en particulier les techniques de nettoyage de vitres par pulvérisation d'un jet d'eau à l'aide d'appareils de type Karcher®.
La quantité de microgel introduite sera généralement telle que, lors de l'utilisation de la composition de nettoyage, après dilution éventuelle, la concentration en microgel soit comprise entre 0,001 g/l et 2 g/l, de préférence de 0,005 g/l et 0,5 g/l.
La composition de nettoyage des vitres selon l'invention comprend : de 0,001 à 10 %, de préférence 0,005 à 3 % en poids du microgel;
- de 0,005 à 20 %, de préférence de 0,5 à 10 % en poids d'au moins un agent tensioactif non-ionique (par exemple un aminé oxyde ou un alkyl polyglucoside) et/ou anionique ; et le reste étant formé d'eau et/ou d'additifs divers usuels dans le domaine. Les formulations nettoyantes pour vitres comprenant ledit polymère peuvent également contenir : - de 0 à 10%, avantageusement de 0,5 à 5 % de tensioactif amphotère, de 0 à 30 %, avantageusement de 0,5 à 15 % de solvant tels que des alcools, et
- le reste étant constitué par de l'eau et des additifs usuels (parfums notamment). Le pH de la composition est avantageusement compris entre 6 et 1 1 .
La composition de l'invention est également intéressante pour le nettoyage facilité de la vaisselle en machine automatique. Ladite composition peut être soit une formule détergente (nettoyante) utilisée dans le cycle de lavage, soit une formule de rinçage. Les compositions détergentes pour lavage de la vaisselle dans des lave-vaisselle automatiques selon l'invention, comprennent avantageusement de 0,01 à 5 %, de préférence 0,1 à 3 % en poids du microgel. Lesdites compositions détergentes pour lave-vaisselle comprennent également au moins un agent tensioactif, de préférence non ionique en quantité pouvant aller de 0,2 à 10% de préférence de 0,5 à 5% du poids de ladite composition détergente, le reste étant constitué par des additifs divers et des charges, comme déjà mentionné ci-dessus. Ainsi elles peuvent en outre comprendre • jusqu'à 90% en poids, d'au moins un adjuvant de détergence ("builder") de type silicate ou tripolyphosphate de sodium
• jusqu'à 10%, de préférence de 1 à 10%, tout particulièrement de 2 à 8% en poids, d'au moins un agent auxiliaire de nettoyage, un copolymère d'acide acrylique et d'acide méthyl propane sulfonique (AMPS) de préférence • jusqu'à 30% en poids d'au moins un agent de blanchiment, de préférence perborate ou percarbonate, associé ou non à un activateur de blanchiment
• jusqu'à 50% en poids d'au moins une charge, de préférence sulfate de sodium ou chlorure de sodium
Le pH est avantageusement compris entre 8 et 13.
Les compositions pour le rinçage facilité de la vaisselle en lave-vaisselle automatique selon l'invention, peuvent comprendre avantageusement de 0,02 à 10 %, de préférence de 0,1 à 5 % en poids du microgel par rapport au poids total de la composition.
Lesdites compositions peuvent comprendre également de 0,1 à 20 %, de préférence 0,2 à 15 % en poids par rapport au poids total de ladite composition d'un agent tensioactif, de préférence non ionique.
Parmi les agents tensioactifs non ioniques préférés, on peut citer les agents tensioactifs de type alcoylphénols en C6-C12 polyoxyéthylénés, les alcools aliphatiques en C8-C22 polyoxyéthylénés et/ou polyoxypropylénés, les copolymères bloc oxyde d'éthylène - oxyde de propylène, les amides carboxyliques éventuellement polyoxyéthylénés .... Lesdites compositions peuvent comprendre en outre de 0 à 10 %, de préférence de 0,5 à 5 % en poids par rapport au poids total de la composition d'un acide organique séquestrant du calcium, de préférence de l'acide citrique.
Elles peuvent également comprendre un agent auxiliaire de type copolymère d'acide acrylique et d'anhydride maléïque ou des homo-polymères d'acide acrylique à raison de 0 à 15 %, de préférence 0,5 à 10 % en poids par rapport au poids total de ladite composition.
Le pH est avantageusement compris entre 4 et 7.
L'invention a également pour objet une composition nettoyante pour le lavage facilité de la vaisselle à la main. Des formulations détergentes préférées de ce type comprennent de 0,1 à 10 parties en poids du microgel pour 100 parties en poids de ladite composition et contiennent de 3 à
50, de préférence de 10 à 40 parties en poids d'au moins un agent tensioactif, de préférence anionique, choisi notamment parmi les sulfates d'alcools aliphatiques saturés en C5-C24, de préférence en C8-C16, éventuellement condensés avec environ 0,5 à 30, de préférence 0,5 à 8, tout particulièrement 0,5 à 5 moles d'oxyde d'éthylène, sous forme acide ou sous forme d'un sel, notamment alcalin (sodium), alcalino-terreux
(calcium, magnésium) ...
D'une manière préférentielle, il s'agit de formulations aqueuses détergentes liquides moussantes pour le lavage facilité à la main de la vaisselle. Lesdites formulations peuvent en outre contenir d'autres additifs, notamment d'autres agents tensioactifs, tels que :
- des agents tensioactifs non ioniques tels que les oxydes d'aminés, les alkylglucamides, les alkyl polyglucosides, les dérivés oxyalkylénés d'alcools gras, les alkylamides, les alcanolamides, des agents tensioactifs amphotères ou zwitterioniques. - des agents bactéricides ou désinfectants non cationiques comme le triclosan des polymères cationiques synthétiques
- des polymères pour contrôler la viscosité du mélange et/ou la stabilité des mousses formées à l'utilisation
- des agents hydrotropes - des agents hydratants ou humectants ou protecteurs de la peau des colorants, des parfums , des conservateurs, des sels divalents (notamment de magnésium) ... Le pH de la composition est avantageusement compris entre 5 et 9.
Un autre mode de réalisation particulier de l'invention consiste en une composition de nettoyage externe facilité, notamment de la carrosserie, des véhicules motorisés (voitures, camions, autobus, trains, avions ...).
Dans ce cas également, il peut s'agir d'une composition de nettoyage proprement dit ou une composition de rinçage .
La composition nettoyante pour véhicules automobiles comprend avantageusement de 0,005 à 10 % en poids du microgel par rapport au poids total de ladite composition, ainsi que :
- des agents tensioactifs non ioniques (à raison de 0 à 30%, de préférence de 0,1 à 15 % de la formulation),
- des agents tensioactifs amphotères et/ou zwitterioniques (à raison de 0 à 30%, de préférence de 0,01 à 10 % de la formulation)
- des agents tensioactifs cationiques (à raison de 0 à 30%, de préférence de 0,05 à 15 % de la formulation);
- des agents tensioactifs anioniques (à raison de 0 à 30%, de préférence de 0,1 à 15 % de la formulation); - des adjuvants de détergence ("builders") (à raison de 1 à 99%, de préférence de 40 à 98 % de la formulation); des agents hydrotropes
- des charges, des agents régulant le pH ...
La quantité minimum d'agent tensioactif présent dans de type de composition est de préférence d'au moins 0,5% de la formulation.
Le pH de la composition est avantageusement compris entre 8 et 13.
La composition de l'invention est aussi particulièrement adaptée pour le nettoyage facilité de surfaces dures de type céramiques (carrelage, baignoires, lavabos, etc .), notamment pour salles de bain.
La formulation nettoyante comprend avantageusement de 0,02 à 5 % en poids du microgel par rapport au poids total de ladite composition ainsi qu'au moins un agent tensioactif.
Comme agents tensioactifs, on préfère les agents tensioactifs non ioniques, notamment les composés produits par condensation de groupes oxyde d'alkylène de nature hydrophile avec un composé organique hydrophobe qui peut être de nature aliphatique ou alkyl-aromatique.
La longueur de la chaîne hydrophile ou du radical polyoxyalkylène condensée avec un groupe hydrophobe quelconque peut être facilement réglée pour obtenir un composé soluble dans l'eau ayant le degré souhaité d'équilibre hydrophile/hydrophobe (HLB).
La quantité d'agents tensioactifs non ioniques dans la composition de l'invention peut être de 0 à 30 % en poids, de préférence de 0 à 20 % en poids.
Un tensioactif anionique peut éventuellement être présent en quantité de 0 à 30%, avantageusement 0 à 20% en poids.
Il est également possible mais non obligatoire d'ajouter des détergents amphotères, cationiques ou zwitterioniques. La quantité totale de composés tensioactifs employée dans ce type de composition est généralement comprise entre 0,5 et 50 %, de préférence entre 1 et 30 % en poids, et plus particulièrement entre 2 et 20 % en poids par rapport au poids total de la composition.
Ladite composition de nettoyage peut également comprendre d'autres ingrédients minoritaires, comme :
- des adjuvants de détergence ("builders") tels que mentionnés précédemment (en quantité pouvant être comprise entre 0,1 et 25 % en poids par rapport au poids total de la composition)
- un agent de régulation de la mousse, tel que mentionné ci-dessus, notamment de type savon (en quantité généralement d'au moins 0,005 % en poids, de préférence de 0,5 % à 2 % en poids par rapport au poids total de la composition) des agents de régulation du pH, des colorants, des brillanteurs optiques, des agents de suspension des salissures, des enzymes détersives, des agents de blanchiment compatibles, des agents de régulation de la formation de gel, des stabilisateurs de congélation-décongélation, des bactéricides, des conservateurs, des solvants, des fongicides, des répulsifs pour insectes, des agents hydrotropes, des parfums et des opacifiants ou perlescents.
Le pH de la composition est avantageusement compris entre 2 et 12.
La composition selon l'invention convient également au rinçage facilité des parois des douches.
Les compositions aqueuses de rinçage des parois des douches comprennent de 0,02 % à 5 % en poids, avantageusement de 0,05 à 1 % du microgel.
Les autres composants actifs principaux des compositions aqueuses de rinçage de douches de la présente invention sont au moins un agent tensioactif présent en une quantité allant de 0,5 à 5 % en poids et éventuellement un agent chélatant de métaux tel que mentionné ci-dessus, présent en une quantité allant de 0,01 à 5 % en poids. Les compositions aqueuses de rinçage pour douches contiennent avantageusement de l'eau avec éventuellement au moins un alcool inférieur en proportion majoritaire et des additifs en proportion minoritaire (entre environ 0,1 et environ 5 % en poids, plus avantageusement entre environ 0,5 % et environ 3 % en poids, et encore plus préférentiellement entre environ 1 % et environ 2 % en poids). Certains agents tensioactifs utilisables dans ce type d'application sont décrits dans les brevets US 5,536,452 et 5,587,022 dont le contenu est incorporé par référence dans la présente description.
Des tensioactifs préférés sont des esters gras polyéthoxylés, par exemple des mono- oléates de sorbitane polyéthoxylés et de l'huile de ricin polyéthoxylée. Des exemples particuliers de tels agents tensioactifs sont les produits de condensation de 20 moles d'oxyde d'éthylène et de mono-oléate de sorbitane (commercialisés par RHODIA Inc. sous la dénomination ALKAMULS PSMO-20® avec une HLB de 15,0) et de 30 ou 40 moles d'oxyde d'éthylène et d'huile de ricin (commercialisés par RHODIA Inc. sous la dénomination ALKAMULS EL-620 ® (HLB de 12,0) et EL-719® (HLB de 13,6) respectivement). Le degré d'éthoxylation est de préférence suffisant pour obtenir un tensioactif ayant une HLB supérieure à 13.
Le pH de la composition est avantageusement compris entre 7 et 1 1 . La composition selon l'invention peut également être mise en oeuvre pour le nettoyage facilité de plaques vitrocéramiαues. Avantageusement, les formulations pour le nettoyages de plaques vitrocéramiques de l'invention comprennent :
0,01 à 5 % en poids du microgel; - 0,1 à 1 % en poids d'un épaississant tel qu'une gomme xanthane ;
10 à 60 % en poids d'un agent abrasif tel que le carbonate de calcium ou la silice ; - 0 à 7 % en poids d'un solvant tel que le butyldiglycol ;
1 à 10 % en poids d'un agent tensioactif non ionique ; et
- éventuellement des agents d'alcalinisation ou des séquestrants. Le pH de la composition est avantageusement compris entre 7 et 12 .
Comme mentionné ci-dessus, la composition selon l'invention peut également être mise en oeuvre dans le domaine du nettoyage industriel, notamment pour le nettoyage facilité de réacteurs.
Avantageusement, lesdites compositions comprennent :
- de 0,02 à 5 % en poids du microgel; de 1 à 50 % en poids de sels alcalins (phosphates, carbonates, silicates de sodium ou potassium); - de 1 à 30 % en poids d'un mélange d'agents tensioactifs, notamment d'agents tensioactifs non-ioniques comme les alcools gras éthoxylés et les agents tensioactifs anioniques comme le lauryl benzène sulfonate ; de 0 à 30% en poids d'un solvant comme le diisobutyl ester. Le pH d'une telle composition est généralement de 8 à 14 .
Un autre objet de l'invention consiste en l'utilisation, dans une composition, de préférence comprenant au moins un agent tensioactif, pour la modification et/ou de traitement de surfaces dures, de préférence pour le nettoyage ou le rinçage en milieu aqueux ou hydroalcoolique des surfaces dures, du microgel, par exemple comme agent permettant apporter auxdites surfaces des propriétés antidéposition et/ou antiadhésion des salissures susceptibles de se déposer sur lesdites surfaces.
Un autre objet de l'invention consiste en un procédé de traitement et/ou de modification de surfaces dures, pour améliorer les propriétés de compositions comprenant optionnellement au moins un agent tensioactif, de préférence pour le nettoyage ou le rinçage en milieu aqueux ou hydroalcoolique des surfaces dures, par addition auxdites compositions du microgel.
Un autre objet de l'invention consiste en un procédé de traitement et/ou de modification de surfaces dures, de préférence pour faciliter le nettoyage ou le rinçage des surfaces dures, par mise en contact desdites surfaces avec une composition en milieu aqueux ou hydroalcoolique, comprenant le microgel et optionnellement au moins un agent tensioactif.
Le microgel est de préférence mis en œuvre ou est présent dans ladite composition en quantité efficace pour apporter auxdites surfaces des propriétés antidéposition et/ou antiadhésion des salissures susceptibles de se déposer sur lesdites surfaces.
La nature et les quantités du microgel présent ou mis en ouvre dans ladite composition, de même que les autres additifs et différents modes d'application de ladite composition ont déjà été mentionnés ci-dessus.
D'autres détails ou avantages de l'invention pourront apparaître au vu des exemples qui suivent sans caractère limitatif:
EXEMPLES
Exemple 1 : Préparation de microqels
Trois architectures de microgels ont été synthétisées:
1/ des microgels C-branchesbιOc présentant des branches de nature chimique identique, comprenant chacune un bloc hydrophile neutre polyacrylamide, et un bloc hydrophile chargé poly(acrylate de triméthyle ammonium éthyle sulfate de méthyle). Ces microgels ont été synthétisées par la méthode « core-first », qui consiste à synthétiser un cœur réticulé à caractère vivant sur lequel sont polymérisées les branches.
2/ des microgels C-branchesMικτo présentant des branches de nature chimique différente, comprenant une branche hydrophile neutre polyacrylamide, et une branche hydrophile chargée, poly(acrylate de triméthyle ammonium éthyle sulfate de méthyle). Ces étoiles ont été synthétisées par la méthode « arm-first », qui consiste à synthétiser les branches contenant une extrémité vivante sur laquelle est alors polymérisé un cœur réticulé.
3/ Des microgels Cœur C
Dans les exemples donnés ci-dessous, les réactions de polymérisation sont effectuées sous léger balayage d'argon dans de simples appareillages en verre immergés dans un bain d'huile préchauffé à 7O0C. Comme générateurs de radicaux libres, on utilise le 4, 4'-azobis- de l'acide 4-cyanopentanoique (ACP), ou le persulfate de sodium (Na2S2O8). Le réticulant utilisé dans les exemples suivant est le N,N'-méthylène-(bis) acrylamide (MBA). A titre d'exemple, le monomère cationique utilisé ci-dessous est l'acrylate de triméthyle ammonium éthyle sulfate de méthyle (ADAMQUAT), dans toutes les synthèses ci-dessous on utilise une solution à 80 % massique d'ADAMQUAT dans l'eau. Le monomère hydrophile neutre utilisé ci-dessous est l'acrylamide (AM), et pour des raisons de toxicité il est manipulé à partir des solutions aqueuses. La conversion du polymère de première génération est évaluée par l'analyse des (co)polymères en chromatographie d'exclusion stérique (SEC), ou par chromatographie gaz (GC) des monomères résiduels, ou par chromatographie liquide à haute
performance (HPLC). Les masses molaires moyennes en nombre Mn (g. mol'1) sont exprimées en équivalents poly(oxyde d'éthylène). La distribution des masses molaires est évaluée par l'indice de polymolécularité (lp) correspondant au rapport de la masse molaire moyenne en masse et de la masse molaire moyenne en nombre (lp = MJMn). Ces exemples montrent que la masse molaire moyenne en nombre des polymères de première génération issus de la polymérisation radicalaire des monomères éthyléniquement insaturés est principalement déterminée par le rapport molaire initial entre le monomère et l'agent de contrôle. La détection UV à 290 nm en chromatographie SEC nous renseigne sur la présence du fragment d'agent de contrôle au bout des chaînes polymères, caractéristique du caractère contrôlé de la polymérisation. Abréviations: AA = acide acrylique ADAMQUAT = acrylate de triméthyle ammonium éthyle sulfate de méthyle AM = acrylamide
MBA = N,N'-méthylène-(bis) acrylamide
Xant= xanthate de type : EtOC(=S)SCH(CH3)COOCH3
ACP = 4, 4'-azobis- de l'acide 4-cyanopentanoique
Exemple 1 .1 - Préparation d'un microqel cœur C AM/MBA
Dans un ballon bi-cols surmonté d'un condenseur, on ajoute 9,64 g (46,28x10'3 mol) du xanthate EtOC(=S)SCH(CH3)COOCH3 à 50 g d éthanol. Le mélange réactionnel est porté à 70 0C. A cette température 1 ,927 g (6,87 x10'3 mol) d'ACP est ajouté en une fois. On ajoute alors un mélange de 13,42 g (188,77x10'3 mol) d'AM, 4,28 g (27,78x10'3 mol) de MBA, 100,54 g d'eau déionisée et 57,39 g d'éthanol en continu sur 3h. A la fin de l'ajout en continue le recuit est maintenu 2h avant d'introduire, en une fois, la dernière fraction d'amorceur (ACP) 1 ,445 g (5,158x10'3 mol). Le recuit est prolongé pendant encore 5h.
Exemple 1 .2 - Préparation d'un microqel à branches dibloc cationiαues C-brancheshinπ par voie "cœur d'abord" (cœur AM/MBAHAMsk-ADAMQuatmk)
Dans un ballon bi-cols surmonté d'un condenseur, 20 g de la solution « C2 » de l'exemple 1.1 sont chauffés à 70 0C. A cette température, un mélange de 40,24 g (566,10x10'3 mol) d'AM (soit 82,12g de la solution à 49 % massique dans l'eau), 0,230 g (0,822x10'3 mol) d'ACP et 38,88 g d'eau déionisée est ajouté sur une durée de 2h30. Le recuit est maintenu 2h30 supplémentaires avant l'ajout de 0,1 15 g (0,41 1x10"3 mol) d'ACP. Le recuit est poursuit 4h de plus.
On retire une certaine quantité de la solution obtenue pour ne garder que 50g du milieu réactionnel dans le bicol, auquel on ajoute, toujours à 7O0C, un mélange de 7,38g (27,42x10'3 mol) d'ADAMQUAT (soit 7,384g de la solution à 80 % massique dans l'eau), 0,108 g (0,385x10'3 mol) d'ACP et 18,84 g d'eau déionisée sur une durée de 2h. Le recuit est maintenu 5h supplémentaires avant l'ajout de 0,086 g (0,308x103 mol) d'ACP. Le recuit est poursuit 4h de plus.
Exemple 1 .3 - Préparation d'un microqel à branches Mikto cationiques C-branchesMiκτn par voie "Bras d'abord" Mikto AlvU-C-ADAMQuaU 03MBN052
Etape A: Synthèse de P(AM)-5K: 03MBN48
Dans un ballon bi-cols surmonté d'un condenseur, on ajoute 1 ,458 g (7,0x10 3 mol) du xanthate EtOC(=S)SCH(CH3)COOCH3 à 50,0g (703,43 x10"3 mol) d'AM (soit 166,67g d'une solution d'AM à 30 % massique dans l'eau), à un mélange comprenant 31 ,35 g d'éthanol et 8,71 g d'eau déionisée. Le mélange réactionnel est alors chauffé à 70 0C. A cette température 0,392 g (1 ,40 x10'3 mol) d'ACP dans 2 mL d'éthanol est ajouté goutte à goutte pendant 30 min. Après 4 heures de recuit à 7O0C, on ajoute en une fois 0,392 g (1 ,40 x10"3 mol) d'ACP. Le recuit est alors maintenu pendant 4h supplémentaires. Mn = 5630 g/mol ; Mw/Mn = 1 ,43
Etape B Synthèse de P(ADAMQUAT)-5K: 03MBN06
Dans un ballon bi-cols surmonté d'un condenseur, on ajoute 2,08 g (10,0x10 3 mol) du xanthate EtOC(=S)SCH(CH3)COOCH3 à 50g (185,65x103 mol) d'ADAMQUAT (soit 62,50g de la solution à 80 % massique dans l'eau), à un mélange comprenant 24,73 g d'éthanol et 86,43 g d'eau déionisée. Le mélange réactionnel est alors chauffé à 70 0C. A cette température 0,456 g (2,00 x10"3 mol) de péroxodisulfate d'ammonium (Na2S2O8) est ajouté en une fois. Après 4 heures de recuit à 700C, on ajoute en une fois 0,456 g (2,00 x10'3 mol) de péroxodisulfate d'ammonium (Na2S2O8). Le recuit est alors maintenu pendant 4h supplémentaires. Mn = 5459 g/mol ; Mw/Mn = 1 ,28
Etape C: Dans un ballon bi-cols surmonté d'un condenseur, on mélange 8,929 g de la solution P(AM)-5K brute de synthèse, 8,333 g de la solution P(ADAMQUAT)-5K brute de synthèse et 32,74g d'eau déionisée. Ce mélange est chauffé à 70 0C. A cette température, un mélange de 1 ,340 g (18,848x10'3 mol) d'AM (soit 4,4657g d'une solution d'AM à 30 % massique dans l'eau), de MBA, (voir tableau ci-dessous pour les quantités), et 0,050 g (0,179 x10'3 mol) d'ACP dans l'éthanol, (voir tableau 1 pour les
quantités), est ajouté sur une durée de 2h. Le recuit est maintenu 2h supplémentaires avant l'ajout de 0,050 g (0,179x103 mol) d'ACP. Le recuit est poursuit 5h de plus.
Exemple 1 .4 - Préparation d'un mélange de 2 polymères linéaires d'acrylamide AMg1 et de polvADAMQuaU 03MBN049
Dans un ballon bi-cols surmonté d'un condenseur, on mélange 8,929 g de la solution P(AM)-5K brute de synthèse (Etape A de l'exemple 1 .4) , 8,333 g de la solution P(ADAMQUAT)-5K brute de synthèse (Etape B de l'exemple 1.4) et 32,74g d'eau déionisée. Ce mélange est chauffé à 70 0C. A cette température, un mélange de 1 ,340 g (18,848x10'3 mol) d'AM (soit 4,4657g d'une solution d'AM à 30 % massique dans l'eau), de MBA, (voir tableau ci-dessous pour les quantités), et 0,050 g (0,179 x10"3 mol) d'ACP dans l'éthanol, (voir tableau 1 pour les quantités), est ajouté sur une durée de 2h. Le recuit est maintenu 2h supplémentaires avant l'ajout de 0,050 g (0,179x10'3 mol) d'ACP. Le recuit est poursuit 5h de plus.
Exemple 2: Evaluations
2.1 Adsorption sur une surface modèle
- On prépare une composition comprenant: - eau distillée
- 50 ppm en poids du microgel de l'exemple 1 .2
- pH 6 (par ajout d'acide chlorhydrique ou NaOH)
- KCI 103 M
- On suit par réflectométrie la cinétique adsorption du microgel de la composition sur une galette de silice oxydée (surface proche d'une surface de verre ou de céramique, disponibles chez Silicon Inc, sous la description "100 mm Silicon Wafers, single side polished, P-type, (100) orientation, thickness 500-550 microns, with 1000(+/-3 %) Angstroms SiO2 applied, clean room processed and packaged"). On opère par
comparaison à l'aide d'une référence comprenant de l'eau distillée et KCI 10~3 M, selon la méthode ci-dessous:
La technique est basée sur la réflexion de la lumière: un rayon polarisé d'un laser He-Ne (632,8 nm) pénètre dans une cellule par un prisme de verre suivant l'angle Brewster à l'interface eau/silicium (71 °) sur un wafer de silicium recouvert par un film mince du support adsorbant à étudier. Le rayon est réfléchi et ensuite séparé en deux composantes (perpendiculaire Is et parallèle Ip) puis récupéré par des photodiodes. La grandeur enregistrée durant l'adsorption est ΔS=S-So en volts. So est la valeur de S=lp/ls en présence uniquement du solvant dans la cellule avec le substrat. La mesure s'effectue au point dit "de stagnation". En ce point, aucun flux n'existe afin d'éviter un couplage entre le mécanisme de transport de la molécule et son organisation à la surface. Le flux de solution de polymère à étudier est emmené dans la cellule uniquement par différence de niveau; il doit être laminaire de l'ordre de 2 ml/min. Pour calculer la quantité adsorbée r, il est nécessaire de déterminer à l'aide d'un modèle optique le facteur de sensibilité As. Ce facteur dépend de la longueur d'onde du laser, de l'angle d'incidence, de l'épaisseur de l'adsorbant et des indices de réfraction du solvant et de la surface. On peut alors en déduire la quantité adsorbée r en mg/m2 par la relation T= (1/As)( ΔS/So). (As=O, 171 1 *dn/dc=0, 171 1 *0, 17=0,029).
Résultats:
- On observe une adsorption rapide, avec un plateau après 4 minutes à 0.9 mg/m2 de microgel adsorbé.
- On teste la résistance de l'adsorption au rinçage: le microgel adsorbé résiste au rinçage (rinçage avec une solution comprenant de l'eau distillée et KCI 10'3 M).
2.2 Traitement/Modification de surface en verre
- On prépare des compositions comprenant:
- eau distillée
- 50 ppm en poids du microgel de l'exemple 1 .2 - pH 6
- On prépare des compositions comparatives comprenant:
- eau
- 50 ou 200 ppm d'un copolymère comparatif: copolymère linéaire statistique ampholyte comprenant des unités dérivant d'acide acrylique et des unités cationiques tel que décrit dans le document WO 01/05920.
- pH 8
- Traitement/Modifications de surfaces Des plaques de verre 10cm x 15cm sont utilisées. On lave les plaques avec une solution alcaline Decon 90, à 10%. Ensuite on rince avec de l'eau du robinet et ensuite avec de l'eau distillée. On essuie avec du papier absorbant (essuyeurs de précision, KIMTECH, Kimberly-Clark) et on pulvérise les compostions ci-dessus. On essuie à nouveau avec du papier absorbant et on laisse sécher pendant environ 30 minutes.
- On mesure l'angle de contact d'une goutte d'eau distillée à l'aide d'un goniomètre (Rame-hart inc. NRL CA. GONIOMETER, Model No 100-00-230), avant et après le traitement/modification ci-dessus. On reporte la différence (initial - final) ainsi que la valeur finale. Une valeur importante pour la différence indique une hydrophilisation importante (l'angle de contact diminue). Une valeur faible pour la valeur finale indique un caractère hydrophile important.
Exemple 3: Nettoyage de surfaces de salles de bain
On prépare les compositions suivantes:
Mirapol Surf S 210, commercialisé par Rhodia (quantité exprimée en poids d'actif de polymère du produit commercial)
On évalue la modification de surface à l'aide des compositions par: a) application d'une souillure caractéristique de salle de bain sur des carreaux de céramique, b) application de la composition, nettoyage et séchage (évaluation de l'aspect de la surface après nettoyage) c) application d'une nouvelle souillure caractéristique de salle de bain, d) nouveau nettoyage et séchage (évaluation de l'aspect de la surface après nettoyage).
On observe une bonne hydrophilisation (pas de traces de gouttes au séchage) et un nouveau nettoyage amélioré ou facilité pour les compositions des exemples 3.1 , 3.2, 3.3 (en comparaison de la composition de l'exemple 3.4). Les additifs selon l'invention permettent notamment d'obtenir des effets importants avec des quantités faibles.
Exemple 4: Nettoyage de surfaces de toilettes
On prépare les compositions aqueuses ci-dessous (quantités en % en poids):
On prépare les compositions suivantes:
Mirapol Surf S 500, commercialisé par Rhodia (quantité exprimée en poids d'actif de polymère du produit commercial)
On évalue la modification de surface à l'aide des compositions par: a) Nettoyage et séchage de carreaux de céramique noire (nettoyé avec de l'éthanol et de l'eau de-ionisée puis essuyé avec du papier sec, et séché pendant une heure), b) application de la composition sur les carreaux de céramique noire (3 ml à l'aide d'une pipiette couvrant toute la surface, sans essuyage et séchage d'une heure à l'horizontal) c) application d'une souillure caractéristique de toilettes (25 g de la souillure ci-dessous, à l'aide d'un tire film), et séchage de 12 heures à l'horizontal d) rinçage, (à l'aide d'un tuyau flexible pendant 1 minute à l'eau du robinet à 1 L / 10 secondes, diamètre du tuyau: 0,5 cm, 20 allers et retours) e) évaluation de l'aspect de la surface (analyse d'image, notation: plus la notre est haute, mieux c'est) f) application d'une nouvelle souillure caractéristique de toilettes, et séchage g) nouveau rinçage h) évaluation de l'aspect de la surface (analyse d'image, notation).
Composition de la souillure:
Dans un bêcher en plastique, on mélange avec un ultraturax:
Les résultats sont les suivants:
On observe une bonne hydrophilisation (pas de traces de gouttes au séchage) et un nettoyage amélioré ou facilité pour les compositions des exemples 4.1 , 4.2, (en comparaison de la composition de l'exemple 4.3). Cet effet perdure après au moins 1 rinçage. Les additifs selon l'invention permettent notamment d'obtenir des effets importants avec des quantités faibles.
Exemple 5: Nettoyage de surfaces de cuisines
On prépare les compositions suivantes:
Mirapol Surf S 100, commercialisé par Rhodia (quantité exprimée en poids d'actif de polymère du produit commercial)
On évalue la modification de surface à l'aide des compositions par: a) application de la composition sur des carreaux de céramique et séchage b) application d'une souillure caractéristique de cuisine, et séchage c) rinçage d) évaluation visuelle de l'aspect de la surface
On observe une bonne hydrophilisation (pas de traces de gouttes au séchage) et un nettoyage amélioré ou facilité pour les compositions des exemples 5.1 , 5.2 (en comparaison de la composition de l'exemple 5.3). Les additifs selon l'invention permettent notamment d'obtenir des effets importants avec des quantités faibles.
Exemple 6: Modification de surfaces - Test de parcours de goutte ("droplet trail test")
On prépare les compositions suivantes:
copo ym re n a re stat st que amp o yte comprenant es un t s r vant 'ac e acrylique et des unités cationiques tel que décrit dans le document WO 01/05920
On effectue un test de parcours de gouttes (on fait couler une goutte sur une surface verticale, et on observe en un point la largeur de la traînée en fonction du temps), selon la procédure suivante: a) Traitement de la plaque de verre:
Des plaques de verre 10cm x 15cm sont utilisées. On lave les plaques avec une solution de Decon 90, à 10%. Ensuite on rince avec de l'eau de robinet et ensuite avec de l'eau distillée. On essuie avec du papier absorbant (essuyeurs de précision, KIMTECH, Kimberly-Clark) et on pulvérise la composition à étudier. On essuie à nouveau avec du papier absorbant et on laisse sécher pendant environ 30 minutes. b) Parcours de goutte:
La plaque est posée verticalement. Des gouttes d'eau distillée sont posées successivement sur une ligne, sur la partie haute de la plaque de verre, à l'aide d'une pipette. De la lumière rouge et verte permet la visualisation du contour du film d'eau. En glissant, la goutte laisse derrière elle un film d'eau qui s'étale en fonction du mouillage autorisé par le substrat, et qui se vide car le film est vertical: l'eau coule. Une caméra enregistre l'écoulement des gouttes.
A l'aide d'un logiciel de traitement d'image on suit la largeur de la traînée de la goutte à une hauteur donnée, dans le temps. Cette largeur donne un aperçu de la mouillabilité de la surface: plus sa valeur est grande, plus la surface est hydrophile.
La largeur de la traînée (en pixels) en fonction du temps (moyenne sur plusieurs gouttes, en secondes) pour les différentes compositions est reportée sur le figure I.
On observe que les compositions selon l'invention présentent une propriété d'hydrophilie et/ou hydrophilisation. Les additifs selon l'invention permettent notamment d'obtenir des effets important avec des quantités faibles.
Exemple 7: Nettoyage de la vaisselle (lave-vaisselle automatique)
On lave des verres au lave-vaisselle à l'aide d'un produit commercial, auquel on ajoute le polymère à tester.
On évalue visuellement deux défauts: - présence de spots sur les verres
- présence d'un film continu (dépôt) terne sur les verres
Mirapol Surf S 410, commercialisé par Rhodia (quantité exprimée en poids d'actif de polymère du produit commercial)
Les additifs selon l'invention permettent notamment d'obtenir des effets importants avec des quantités faibles.
Les exemples 3, 4, 5, et 7 montrent notamment que les microgels selon l'invention possèdent une grande modularité, un même microgel pouvant procurer des effets intéressants dans plusieurs types de formulations et/ou pour plusieurs applications différentes de traitements de surfaces dures.