[0001] La présente demande concerne des dispersions eau dans huile épaississantes, leur
procédé de préparation et leur application en impression textile.
[0002] Dans l'industrie textile, les tissus imprimés connaissent actuellement un développement
important. Ils sont généralement obtenus par des techniques d'impression utilisant
notamment des pâtes d'impression contenant soit des pigments, soit des colorants réactifs
et présentant des propriétés rhéologiques bien définies en fonction de l'article souhaité
et du type de colorant utilisé. Ces propriétés rhéologiques sont obtenues par l'emploi
d'agents épaississants. Si dans l'impression pigmentaire, il est connu depuis quelques
années d'utiliser des épaississants polymériques synthétiques à base d'acide acrylique
(demandes de brevet européen N° 161 038, 169 674, 186 361, 197 635, 325 065 et 343
840) l'impression par colorant réactif plus délicate à mettre en oeuvre, réalisée
dans des milieux très alcalins en présence d'une forte concentration en électrolyte,
exige l'emploi d'épaississants particuliers issus de produits naturels tels que l'alginate
de sodium ou des gommes de guar avec tous les inconvénients inhérents à ce type de
produits naturels : fluctuation des cours, difficultés d'approvisionnement, variations
des qualités.
[0003] Research Disclosure vol. 307 N° 26, Novembre 1989 décrit page 789, un mélange d'un
homopolymère et/ou d'un copolymère d'acide acrylique ou d'acrylamide plus un éther
ou un ester de la cellulose de masse moléculaire comprise entre 1.10
4 et 1.10
6, dénué de propriétés thixotropes et d'une fluidité adaptée pour avoir une impression
régulière.
[0004] EP-A-186 361 décrit l'utilisation d'un polymère hydrosoluble en émulsion eau dans
huile comme épaississant pour pâte d'impression textile de viscosité élevée, même
en présence de grandes quantités d'électrolytes.
[0005] Afin d'obvier à ces inconvénients, la demanderesse a découvert des compositions épaississantes,
utilisables dans l'impression des textiles avec des colorants réactifs, stables, miscibles
à l'eau et conduisant à des impressions de bonne qualité avec un bon rendu coloristique,
un toucher agréable et un unisson très satisfaisant.
[0006] Les compositions selon l'invention sont des dispersions eau dans huile, stables,
autoréversibles, miscibles à l'eau, constituées par une phase huile, une phase aqueuse
et au moins deux agents émulsifiants dont au moins un est de type eau dans huile,
et au moins un est du type huile dans eau, caractérisées par le fait qu'elles contiennent
de 20 à 50 % en poids d'un mélange constitué par un polymère anionique, hydrosoluble,
appartenant au groupe des carboxyméthylcelluloses, désigné C, et par un polymère anionique
synthétique, réticulé, insoluble dans l'eau mais gonflable à l'eau, désigné P, à base
d'acide acrylique, désigné AA, partiellement salifié avec un métal alcalin, désigné
M, éventuellement copolymérisé avec de l'acrylamido-2 méthyl-2 propanesulfonate de
métal alcalin M, désigné AMPSM, réticulé avec un acide carboxylique diéthylénique
et dans lequel le rapport molaire des fonctions acides salifiées sur l'ensemble des
fonctions acides libres ou salifiées est compris entre environ 0,6 et environ 0,9,
le rapport pondéral C/P+C étant compris entre 0,01 et 0,5.
[0007] L'expression "métal alcalin M" désigne le sodium ou le potassium. Par la suite, l'acide
acrylique est désigné AA, son sel de métal alcalin AAM, son sel de sodium AANa, et
son sel de potassium AAK, l'acide acrylamido-2 méthyl-2 propanesulfonique est désigné
AMPS, son sel de métal alcalin AMPSM, son sel de sodium AMPSNa et son sel de potassium
AMPSK.
[0008] L'expression "acide carboxylique diéthylénique" désigne un monomère de réticulation,
désigné R, polymérisable avec l'acide acrylique et possédant une fonction carboxyle
et deux fonctions éthyléniques tel que l'acide bisacrylamidoacétique, désigné ABAA,
l'acide diallyloxyacétique, désigné DALLA.
[0009] Par "agent émulsifiant du type eau dans huile", on désigne des agents émulsifiants
possédant une valeur HLB (hydrophile-lipophile balance, Kirk-Othmer, Encyclopedia
of Chemical Technology, 3 ème édition, volume 8, page 910) suffisamment faible pour
fournir des émulsions eau dans huile tels que les esters de sorbitan comme les sesquioléates
de sorbitan, le monooléate de sorbitan.
[0010] Par "agent émulsifiant du type huile dans eau", on désigne des agents émulsifiants
possédant une valeur HLB suffisamment élevée pour fournir des émulsions huile dans
eau tels que les nonylphénols éthoxylés, les esters de sorbitan éthoxylés comme l'hexaoléate
de sorbitan éthoxylé avec 50 moles d'oxyde d'éthylène.
[0011] Par "polymère réticulé", on désigne un polymère non linéaire se présentant à l'état
d'un réseau à trois dimensions insoluble dans l'eau mais gonflable à l'eau.
[0012] L'expression "groupe des carboxyméthylcellulose" désigne les produits issus de la
réaction de Williamson avec le chloroacétate de sodium sur une alcali-cellulose (cf
Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5 ème édition, volume A5, pages 477-488)
tels que les produits commercialisés par la demanderesse sous la désignation de TYLOSE®
C. Ces produits présentent une plage de viscosité de 100 à 4000 mPa.s. déterminée
avec un viscomètre à chute de bille, HÖPPLER, à une température de 20°C, en solution
à 2 % en poids dans l'eau. Ainsi la TYLOSE® C 1 000 désigne une carboxyméthylcellulose
sodique présentant dans les conditions définies ci-dessus une viscosité moyenne de
1000 mPa.s. Préférentiellement, on utilise une carboxyméthylcellulose à l'état de
poudre fine.
[0013] L'invention a plus particulièrement pour objet les compositions telles que définies
ci-dessus caractérisées par le fait qu'elles contiennent de 20 à 50 % en poids d'un
mélange de polymères anioniques constitués par 10 à 50 % en poids d'une carboxyméthylcellulose,
C, et par 90 à 50 % en poids d'un polymère réticulé, P, AA-AAM-AMPSM contenant en
proportions molaires de 0 à 30 % d'AMPSM et de 100 à 70 % d'un mélange AA et AAM contenant
en proportions molaires de 20 à 40 % d'AA et de 80 à 60 % d'AAM, réticulé avec de
0,01 à 0,06 % en proportions molaires par rapport aux monomères mis en oeuvre, d'un
acide carboxylique diéthylénique choisi dans le groupe constitué par l'ABAA et le
DALLA.
[0014] Parmi ces dernières compositions, l'invention a notamment pour objet les compositions
telles que définies ci-dessus dans lesquelles le polymère P est réticulé par l'ABAA.
[0015] Parmi ces dernières compositions, on peut citer plus particulièrement les compositions
telles que définies ci-dessus dans lesquelles le polymère P est choisi parmi les polymères
réticulés suivants :
- AA-AAM-AMPSM, contenant en proportions molaires de 10 à 30 % d'AMPSM et de 90 à 70
% d'acide acrylique dont 60 à 80 % sont sous la forme d'un acrylate de métal alcalin.
- AA-AAM, contenant en proportions molaires de 30 à 40 % en poids d'AA et de 70 à 60
% d'AAM.
[0016] Préférentiellement, les compositions de l'invention contiennent de 10 à 20 % en poids
d'une carboxyméthylcellulose sodique et de 20 à 30 % en poids d'un polymère P, tel
que défini précédemment.
[0017] Les compositions selon l'invention contiennent généralement de 2 à 10 % en poids
d'un mélange d'agents émulsifiants, et avantageusement de 3 à 8 % en poids par rapport
au poids total de la composition, dont 40 à 60 % sont constitués par un plusieurs
agents émulsifiants du type eau dans huile et 60 à 40 % sont constitués par un plusieurs
agents émulsifiants du type huile dans eau.
[0018] La phase huile des compositions représente de 15 à 35 % en poids, et avantageusement
de 20 à 25 % en poids par rapport au poids total de la composition. Cette phase huile
est de préférence constituée par une huile minérale commerciale contenant des hydrocarbures
saturés du type paraffinique, isoparaffinique, naphténique ou cycloparaffinique, présentant
une densité à 15°C d'environ 0,7 à environ 0,9 et un point d'ébullition supérieur
à 180°C, telle que les huiles blanches commercialisées par la Société SHELL ou l'ISOPAR®,
commercialisée par la Société EXXON.
[0019] Les compositions selon l'invention contiennent de 25 à 60 % d'eau dans laquelle le
mélange de polymères est partiellement soluble. Les compositions selon l'invention
peuvent contenir également divers additifs tels que des agents chélatants, des agents
de transfert. Avantageusement, les compositions selon l'invention contiennent de 0,01
à 0,10 % en poids d'un agent chélatant, et avantageusement de 0,02 à 0,5 % en poids
par rapport au poids total de la composition de diéthylènetriaminepentaacétate de
sodium, désigné DTPANa.
[0020] L'invention a également pour objet un procédé de préparation des compositions définies
ci-dessus.
[0021] Selon l'invention, les compositions définies ci-dessus peuvent être préparées par
un procédé caractérisé en ce que l'on effectue une réaction de polymérisation radicalaire
en émulsion eau dans huile, à partir d'une solution aqueuse contenant les monomères
constitutifs du polymère P, et éventuellement un agent chélatant, qui est émulsionnée
dans une phase huile en présence d'un ou plusieurs agents émulsifiants du type eau
dans huile, la réaction de polymérisation étant amorcée par l'introduction dans l'émulsion
de départ d'un produit générant des radicaux libres tel que les dérivés azoïques comme
l'azobisisobutyronitrile, désigné AIBN, ou d'un couple Redox comme le couple hydroperoxyde
de cumène - disulfite de sodium, puis, lorsque la réaction de polymérisation est terminée,
que l'on introduit dans la dispersion obtenue, à une température inférieure à 30°C,
un ou plusieurs agents émulsifiants du type huile dans eau et la quantité désirée
de polymère anionique C.
[0022] De manière classique, la réaction de polymérisation est.effectuée sous agitation,
en atmosphère inerte, à partir d'un milieu réactionnel parfaitement désoxygéné.
[0023] Dans des conditions préférentielles de mise en oeuvre de l'invention, le procédé
ci-dessus décrit est réalisé de la manière suivante :
- la polymérisation est amorcée par un couple Redox, à une température inférieure ou
égale à 10°C, puis elle est conduite de manière quasi adiabatique jusqu'à une température
supérieure ou égale à 60°C,
- le couple Redox utilisé est le couple hydroperoxyde de cumène - disulfite de sodium,
à la dose de 10 à 100 ppm molaire par rapport aux monomères d'hydroperoxyde de cumène
et de 20 à 100 ppm molaire par rapport aux monomères de disulfite de sodium.
[0024] Les compositions selon l'invention présentent d'intéressantes propriétés rhéologiques
qui sont mises en évidence en déterminant, avec un rhéomètre du type BOHLIN VOR, le
module complexe, G*, le module de conservation (storage modulus) G', l'angle de perte
(loss angle), δ, de milieux aqueux les contenant.
[0025] Ces intéressantes propriétés justifient leur application dans l'industrie textile
pour la préparation de pâtes d'impression contenant des colorants réactifs. Dans les
tableaux suivants on mentionne les diverses caractéristiques rhéologiques ainsi que
les propriétés des tissus imprimés avec des pâtes d'impression obtenues à partir des
compositions selon l'invention. Ces pâtes d'impression sont obtenues en mélangeant
40 g de rouge RB 25 REMAZOL® commercialisé par la demanderesse, 10 g d'hydrogènocarbonate
de sodium, 50 g d'urée, la quantité nécessaire d'une dispersion selon l'invention
pour apporter 10,6 g de mélange de polymères anioniques et la quantité nécessaire
d'eau pour obtenir 500 g de pâte d'impression (la pâte d'impression contient en conséquence
2,12 % en poids de mélange de polymères anioniques). La pâte d'impression de référence
est préparée en mélangeant 40 g de rouge RB 25 REMAZOL®, 10 g d'hydrogèno-carbonate
de sodium, 50 g d'urée, 15 g d'alginate de sodium et la quantité nécessaire d'eau
pour obtenir 500 g de pâte d'impression.
[0026] Avec des pâtes d'impression, on imprime des tissus 100 % coton, puis on détermine
visuellement sur les tissus imprimés, le toucher, désigné To, l'unisson, désigné Un,
et le rendement coloristique, désigné Re. On détermine également les caractéristiques
rhéologiques de ces pâtes avec un rhéomètre BOHLIN VOR à la température ambiante,
sur une prise d'essai de 7,5 g, avec un cylindre coaxial C 25HS, dans les conditions
suivantes :
(i) Flow oscillation (précisaillement à 1 000 s-1 pendant 5 minutes, suivi d'une analyse dynamique pendant 0,5 s à 20 Hz) conditionnement
de la pâte suivie d'une reprise de structure instantanée,
(ii) oscillation (analyse dynamique à 1Hz pendant 1 000 s), reprise de structure jusqu'à
l'équilibre,
(iii) strain sweep test (analyse dynamique à 1Hz par balayage en déformation), détermination
du domaine linéaire de viscoélasticité.
[0027] Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois la limiter.
EXEMPLE 1
[0028] On prépare une solution aqueuse contenant :
- 146 g (2,026 moles) d'acide acrylique,
- 74,2 g (0,358 mole) d'acide acrylamido-2 méthyl-2 propanesulfonique,
- 286,9 g d'une solution aqueuse contenant 96,6 g (1,776 mole) d'hydroxyde de potassium,
- 0,9 g d'une solution aqueuse contenant 0,36 g (0,751 mmole) de diéthylènetriaminepentaacétate
de sodium,
- 0,142 g (0,715 mmole) d'acide bisacrylamidoacétique et
- 191,8 g d'eau.
[0029] Cette solution aqueuse est homogénéisée dans une phase huile contenant 250 g d'huile
SHELL S 8515 et 25 g de sesquioléate de sorbitan pendant 20 minutes avec un mixer
SILVERSON de manière à obtenir une émulsion eau dans huile présentant une viscosité
Brookfield de 3 500 mPa.s. déterminée à 10°C (axe 2, vitesse 20 tr/mn, modèle LVT).
[0030] L'émulsion ainsi obtenue est transférée dans un polymériseur, puis elle est désoxygénée
par un barbotage d'azote et sa température est ajustée à environ 8°C. La polymérisation
est amorcée sous agitation par l'introduction en 2 minutes de 0,009 g (0,0473 mmole)
d'hydroperoxyde de cumène à 80 % (soit 20 ppm molaire par rapport aux monomères) dissous
dans 8 g d'huile S 8515, puis après 4 minutes, par l'introduction en 40 minutes de
0,0136 g (0,0715 mmole) de disulfite de sodium dissous dans 20 g d'eau, soit 30 ppm
molaire par rapport au monomères. La polymérisation démarre à la température du milieu
réactionnel s'élève jusqu'à 55°C, température que l'on maintient ensuite pendant 1
heure.
[0031] Le milieu réactionnel est ensuite refroidi progressivement. A 30°C, on introduit
20 g de nonylphénol éthoxylé avec 10 moles d'oxyde d'éthylène (à ce stade, la dispersion
obtenue est désignée D
21), puis à 20°C, on introduit 117,6 g de carboxyméthylcellulose (TYLOSE® C 1 000 -
HOECHST). On obtient ainsi 1 140,6 g d'une dispersion stable, autoréversible, miscible
à l'eau, eau dans huile contenant pondéralement 37,9 % d'eau, 22,6 % d'huile, 3,95
% de tensioactifs et 35,6 % d'un mélange de polymères anioniques contenant pondéralement
29 % de carboxyméthylcellulose et 71 % d'un copolymère AA-AAK-AMPSK, 25,5 - 59,5 -
15 en proportions molaires, réticulé avec 300 ppm molaire d'ABAA. Cette dispersion
est désignée D
1 et ses caractéristiques rhéologiques et applicatives sont mentionnées dans les tableaux
suivants.
EXEMPLE 2
[0032] On prépare une solution aqueuse contenant 220 g (3,053 mole) d'acide acrylique, 0,9
g d'une solution aqueuse contenant 0,36 g (0,715 mmole) de diéthylènetriaminepentaacétate
de sodium, 0,109 g (0,55 mmole) d'acide bisacrylamidoacétique, 85,5 g (2,137 mole)
d'hydroxyde de sodium et 393,5 g d'eau.
[0033] Cette solution aqueuse est homogénéisée dans une phase huile contenant 250 g d'huile
SHELL S 8515 et 25 g de sesquioléate de sorbitan comme dans l'exemple 1, puis l'émulsion
obtenue est polymérisée comme dans l'exemple 1, en utilisant d'une part 0,0348 g (0,183
mmole) d'hydroperoxyde de cumène à 80 % dissous dans 8 g d'huile S 8515, soit 60 ppm
molaire par rapport aux monomères et 0,029 g (0,153 mmole) de disulfite de sodium
dissous dans 20 g d'eau, soit 50 ppm molaire par rapport aux monomères. En fin de
réaction de polymérisation, dans le milieu réactionnel refroidi à 30°C, on introduit
sous agitation 20 g de nonylphénol éthoxylé avec 10 moles d'oxyde d'éthylène. On obtient
ainsi une dispersion désignée D
22, dans laquelle on introduit à la température ambiante, sous agitation comme dans
l'exemple 1, 117,6 g de carboxyméthylcellulose (TYLOSE® C 1 000 - HOECHST).On obtient
ainsi 1140,6 g d'une dispersion stable, autoréversible, miscible à l'eau, eau dans
huile contenant pondéralement 22,62 % d'huile, 3,94 % de tensioactifs, 39,7 % d'eau
et 33,73 % d'un mélange de polymères anioniques contenant pondéralement 30,57 % de
carboxyméthylcellulose et 69,43 % d'un copolymère AA-AANa, 30 - 70 en proportions
molaires, réticulé avec 180 ppm molaire d'ABAA. Cette dispersion est désignée D
2 et ses caractéristiques rhéologiques et applicatives sont mentionnées dans les tableaux
suivants. Dans un autre essai, on remplace la TYLOSE® C 1 000 par de la TYLOSE® C
300, on obtient la dispersion désignée D
32.
EXEMPLE 3
[0034] On prépare une solution aqueuse contenant 165,25 g (2,2932 moles) d'acide acrylique,
52,79 g (0,2547 mole) d'acide acrylamido-2 méthyl-2 propanesulfonique, 104,25 (1,858
mole) d'hydroxyde de potassium, 0,9 g d'une solution aqueuse contenant 0,36 g (0,751
mmole) de diéthylènetriaminepentaacétate de sodium, 0,151 g (0,7619 mmole) d'acide
bisacrylamidoacétique et 386,7 g d'eau. Cette phase aqueuse d'un poids total de 710
g est homogénéisée dans une phase huile constituée par 240 g d'huile ISOPAR® M (d
= 0,79, Eb = 206-250°C) et 24 g de sesquioléate de sorbitan comme dans l'exemple 1,
puis l'émulsion obtenue est polymérisée comme dans l'exemple 1, en utilisant d'une
part, 0,01 g (0,0525 mmole) d'hydroperoxyde de cumène à 80 % dissous dans 8 g d'huile
ISOPAR® M, soit 20 ppm molaires par rapport aux monomères, et 0,0145 g (0,0763 mmole)
de disulfite de sodium dissous dans 20 g d'eau, soit 30 ppm molaire par rapport aux
monomères. En fin de réaction de polymérisation, dans le milieu réactionnel refroidi
à 30°C, on introduit sous agitation 20 g de nonylphénol éthoxylé avec 10 moles d'oxyde
d'éthylène. On obtient ainsi une dispersion désignée D
23, dans laquelle on introduit à la température ambiante, sous agitation, 117,5 g de
TYLOSE® C 1 000. On obtient ainsi 1 139,5 g d'une dispersion stable, autoréversible,
miscible à l'eau, eau dans huile, contenant pondéralement 21,76 % d'huile, 3,86 %
de tensioactifs, 38,72 % d'eau et 35,66 % d'un mélange de polymères anioniques contenant
pondéralement 28,9 % de carboxyméthylcellulose et 71,1 % d'un polymère AA-AAK-AMPSK,
27 - 63 - 10 en proportions molaires, réticulé avec 300 ppm molaire par rapport aux
monomères d'ABAA. Cette dispersion est désignée D
3 et ses caractéristiques rhéologiques et applicatives sont mentionnées dans les tableaux
suivants. Dans un autre essai, on remplace la TYLOSE® C 1 000 par de la TYLOSE® C
300, on obtient ainsi une dispersion désignée D
33.
EXEMPLE 4
[0035] On reproduit l'exemple 2, au départ d'une solution aqueuse contenant 220 g (3,053
mole) d'acide acrylique, 0,9 g d'une solution aqueuse contenant 0,36 g (0,715 mole)
de diéthylènetriaminepentaacétate de sodium, 0,109 g (0,550 mmole) d'acide bisacrylamidoacétique,
73,27 g (1,832 mole) d'hydroxyde de sodium et 405,7 g d'eau. On obtient ainsi 1 140,6
g d'une dispersion stable, autoréversible, miscible à l'eau, eau dans huile, contenant
pondéralement 22,62 % d'huile, 3,94 % de tensioactifs, 40,31 % d'eau et 33,13 % d'un
mélange de polymères anioniques contenant pondéralement 31,12 % de carboxyméthylcellulose
et 68,88 % d'un copolymère AA-AANa, 40 - 60 en proportions molaires, réticulé avec
240 ppm molaire par rapport aux monomères d'ABAA. Cette dispersion est désignée D
4 ; la dispersion intermédiaire obtenue avant l'introduction de la carboxyméthylcellulose
est désignée D
24. Les caractéristiques rhéologiques et applicatives de ces dispersions sont mentionnées
dans les tableaux suivants.
EXEMPLE 5
[0036] On reproduit l'exemple 1, en utilisant d'une part 0,012 g (0,565 mmole) d'ABAA (240
ppm molaire par rapport aux monomères), et d'autre part une phase aqueuse contenant
au total 424 g d'eau au lieu de 432 g. On obtient ainsi, après addition de 116,7 g
de TYLOSE® C 1 000, 1 131,7 g d'une dispersion désignée D
5, contenant pondéralement 4 % de tensioactifs, 22,8 % d'huile, 37,5 % d'eau et 35,8
% d'un mélange de polymères anioniques contenant pondéralement 28,8 % de carboxyméthylcellulose
et 71,2 % d'un copolymère AA-AAK-AMPSK, 25,5 - 59,5 - 15 en proportions molaires,
réticulé avec 240 ppm molaire d'ABAA. La dispersion intermédiaire avant l'introduction
de la carboxyméthylcellulose est désignée D
25. Dans un autre essai, on utilise 165,4 g de TYLOSE® C 1 000 au lieu de 116,7 g. On
obtient ainsi 1 189,4 g d'une dispersion, désignée D
45. Les caractéristiques rhéologiques et applicatives de ces dispersions sont mentionnées
dans les tableaux suivants.
EXEMPLE 6
[0037] On reproduit l'exemple 2, en utilisant d'une part, 0,145 g (0,7316 mmoles) d'ABAA
(240 ppm molaire par rapport aux monomères) et d'autre part une phase huile contenant
225 g d'huile S 8515 et 22,5 g de sesquioléate de sorbitan. On obtient ainsi après
addition de 114,5 g de TYLOSE® C 1 000, 1 110 g d'une dispersion désignée D
6, la dispersion intermédiaire avant l'introduction de la carboxyméthylcellulose est
désignée D
26. Dans un autre essai, on introduit dans la dispersion D
26, 229 g de TYLOSE® C 1 000 et l'on obtient 1 224,5 g d'une dispersion désignée D
46. Les caractéristiques rhéologiques et applicatives de ces dispersions sont mentionnées
dans les tableaux suivants.
[0038] Dans les tableaux I à III, les abréviations utilisées ont les significations suivantes
:
- Ex : exemple.
- ABAA ppm : indique le nombre de moles d'ABAA pour 106 moles de monomères.
- C : polymère anionique, du type des carboxyméthylcelluloses sodiques, C 1000 indique
la TYLOSE® C 1 000 et C 300 indique la TYLOSE® C 300, commercialisées par la demanderesse
; leur pourcentage en poids est calculé par rapport au poids total de la composition
selon l'invention.
- Les pourcentages pondéraux des polymères présents dans la composition de l'invention
sont exprimés en sec. Ainsi, 35,6 indiqué pour la dispersion D1, du tableau I, signifie que la composition contient 35,6 % d'un mélange de polymères
anioniques, dont 10,31 % par rapport au poids total de la composition de la TYLOSE®
C 1 000, et en conséquence 35,6 - 10,3 = 25,3 % d'un polymère AA-AAK-AMPSK, 25,5 -
59,5 - 15.
- T.A : tensioactifs présents dans la composition.
- Ref : indique une pâte d'impression préparée avec de l'alginate de sodium comme indiqué
dans la présente description.
- Les caractéristiques des impressions sont notées de 0 à 5, de mauvaise à excellente,
la note 3 est la qualité obtenue avec une pâte conventionnelle préparée avec de l'alginate
de sodium.
- G* : module complexe, il est exprimé en Pascal.
- δ : angle de perte, il est exprimé en degré et il est calculé par la relation : tan
δ = G''/G' où G' représente le module de conservation (storage modulus) et G" le module
de perte (loss modulus).
- Les dispersions D21, D22, D23, D24, D25 et D26 sont des dispersions utilisées pour préparer les compositions de l'invention ; leurs
caractéristiques sont indiquées à titre de comparaison.
[0039] L'analyse du tableau III permet de constater que les pâtes d'impression réalisées
avec les compositions de l'invention présentent des propriétés applicatives supérieures
ou égales à celles obtenues par l'emploi de pâtes d'impression préparées soit de manière
conventionnelle avec de l'alginate de sodium, soit uniquement avec des polymères synthétiques
à base d'acide acrylique.
TABLEAU III
| |
Rhéologie |
Caractéristiques des impressions |
| N° |
G*(Pa) |
δ (°) |
To |
Re |
Un |
| Ref |
7 |
85 |
3 |
3 |
3 |
| D21 |
56 |
10 |
3 |
3 |
3 |
| D1 |
12 |
37 |
3 |
4 |
3 |
| D22 |
16 |
28 |
3 |
3 |
3 |
| D2 |
7 |
44 |
3 |
5 |
3 |
| D32 |
6 |
50 |
|
|
|
| D23 |
|
|
|
|
|
| D3 |
8 |
37 |
3 |
4 |
3 |
| D33 |
16 |
29 |
3 |
4 |
3 |
| D24 |
6 |
73 |
3 |
3 |
3 |
| D4 |
4 |
70 |
3 |
5 |
3 |
| D25 |
86 |
12 |
|
|
|
| D5 |
12 |
38 |
3 |
4 |
3 |
| D45 |
13 |
40 |
3 |
4 |
3 |
| D26 |
10 |
42 |
3 |
3 |
3 |
| D6 |
7 |
52 |
3 |
4 |
3 |
| D46 |
5 |
56 |
3 |
5 |
3 |
1. Dispersions eau dans huile, stables, auto-réversibles, miscibles à l'eau, constituées
par une phase huile, une phase aqueuse et au moins deux agents émulsifiants dont au
moins un est de type eau dans huile, et au moins un est du type huile dans eau, caractérisées
par le fait que par rapport au poids total des dispersions la phase huile représente
pondéralement 15 à 35% et l'eau 25 à 60%, qu'elles contiennent de 20 à 50 % en poids
d'un mélange constitué par un polymère anionique, hydrosoluble, appartenant au groupe
des carboxyméthylcelluloses, désigné C, et par un polymère anionique synthétique,
réticulé, insoluble dans l'eau mais gonflable à l'eau, désigné P, à base d'acide acrylique,
désigné AA, partiellement salifié avec un métal alcalin, désigné M, éventuellement
copolymérisé avec de l'acrylamido-2 méthyl-2 propanesulfonate de métal alcalin M,
désigné AMPSM, réticulé avec un acide carboxylique diéthylénique et dans lequel le
rapport molaire des fonctions acides salifiées sur l'ensemble des fonctions acides
libres ou salifiées est compris entre environ 0,6 et environ 0,9, le rapport pondéral
C/P+C étant compris entre 0,01 et 0,5, M étant choisi parmi le sodium et le potassium.
2. Dispersions selon la revendication 1, caractérisées par le fait qu'elles contiennent
de 20 à 50 % en poids d'un mélange de polymères anioniques constitué par 10 à 50 %
en poids d'une carboxyméthylcellulose, C, et par 90 à 50 % en poids d'un polymère
réticulé, P, AA-AAM-AMPSM contenant en proportions molaires de 0 à 30 % d'AMPSM et
de 100 à 70 % d'un mélange AA et AAM contenant en proportions molaires de 20 à 40
% d'AA et de 80 à 60 % d'AAM, réticulé avec de 0,01 à 0,06 % en proportions molaires
par rapport aux monomères mis en oeuvre, d'un acide carboxylique diéthylénique choisi
dans le groupe constitué par l'acide bisacrylamidoacétique et l'acide diallyloxyacétique.
3. Dispersions selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisées par le
fait que le polymère P est réticulé par de l'acide bisacrylamidoacétique.
4. Dispersions selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisées par le
fait que le polymère P est un polymère réticulé, AA-AAM-AMPSM, contenant en proportions
molaires de 10 à 30 % d'AMPSM et de 90 à 70 % d'acide acrylique dont 60 à 80 % sont
sous la forme d'un acrylate de métal alcalin.
5. Dispersions selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisées par le
fait que le polymère P est un polymère réticulé, AA-AAM, contenant en proportions
molaires de 30 à 40 % d'AA et de 70 à 60 % d'AAM.
6. Dispersions selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisées par le
fait qu'elles contiennent pondéralement de 10 à 20 % d'une carboxyméthylcellulose
sodique et de 20 à 30 % d'un polymère P.
7. Dispersions selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisées en ce qu'elles contiennent
pondéralement par rapport au poids total des dispersions de 2 à 10 % en poids d'un
mélange d'agents émulsifiants, dont 40 à 60 % sont constitués par un plusieurs agents
émulsifiants du type eau dans huile et 60 à 40 % sont constitués par un plusieurs
agents émulsifiants du type huile dans eau.
8. Procédé d'obtention d'une dispersion selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé
en ce que l'on effectue une réaction de polymérisation radicalaire en émulsion eau
dans huile, à partir d'une solution aqueuse contenant les monomères constitutifs du
polymère P, et éventuellement un agent chélatant, qui est émulsionnée dans une phase
huile en présence d'un ou plusieurs agents émulsifiants du type eau dans huile, la
réaction de polymérisation étant amorcée par l'introduction dans l'émulsion de départ
d'un produit générant des radicaux libres ou un couple Redox, puis, lorsque la réaction
de polymérisation est terminée, que l'on introduit dans la dispersion obtenue, à une
température inférieure à 30°C, un ou plusieurs agents émulsifiants du type huile dans
eau et la quantité désirée de polymère anionique C.
9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé par le fait que la polymérisation est
amorcée par un couple Redox, à une température inférieure ou égale à 10°C, puis elle
est conduite de manière quasi adiabatique jusqu'à une température supérieure ou égale
à 60°C.
10. Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que la réaction
de polymérisation est amorcée par un couple Redox hydroperoxyde de cumène - disulfite
de sodium, à la dose de 10 à 100 ppm molaires par rapport aux monomères d'hydroperoxyde
de cumène et de 20 à 100 ppm molaire par rapport aux monomères de disulfite de sodium.
11. Utilisation, dans l'industrie textile, d'une dispersion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7 pour l'obtention d'une pâte d'impression contenant un ou plusieurs
colorants réactifs.
1. Stabile, selbst-reversible, wassermischbare Wasser-in-Öl-Dispersionen, gebildet aus
einer Ölphase, einer wäßrigen Phase und mindestens zwei Emulgatoren, von denen mindestens
einer vom Wasser-in-Öl-Typ und mindestens einer vom Öl-in-Wasser-Typ ist, dadurch
gekennzeichnet, daß, bezogen auf das Gesamtgewicht der Dispersionen, die Ölphase 15
bis 35 Gew.-% und das Wasser 25 bis 60 Gew.-% ausmacht, daß sie 20 bis 50 Gew.-% einer
Mischung enthalten, gebildet aus einem anionischen, wasserlöslichen zur Gruppe der
Carboxymethylcellulosen gehörenden, mit C bezeichneten Polymer und einem anionischen,
synthetischen, vernetzten, in Wasser unlöslichen, jedoch mit Wasser quellbarem, mit
P bezeichneten Polymer auf Basis von mit AA bezeichneter Acrylsäure, die mit einem
mit M bezeichneten Alkalimetall partiell als Salz vorliegt und gegebenenfalls mit
einem mit AMPSM bezeichneten 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonat des Alkalimetalls
M copolymerisiert ist, das mit einer Diethylencarbonsäure vernetzt ist und worin das
molare Verhältnis der als Salz vorliegenden Säurefunktionen zu der Gesamtheit der
freien oder als Salz vorliegenden Säurefunktionen von etwa 0,6 bis etwa 0,9 beträgt,
wobei das Gewichtsverhältnis C/P+C von 0,01 bis 0,5 beträgt und M aus Natrium und
Kalium ausgewählt ist.
2. Dispersionen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie 20 bis 50 Gew.-% einer
Mischung anionischer Polymere enthalten, gebildet aus 10 bis 50 Gew.-% einer Carboxymethylcellulose
C und 90 bis 50 Gew.-% eines vernetzten AA-AAM-AMPSM-Polymers P, das in molaren Anteilen
0 bis 30% AMPSM und 100 bis 70% einer Mischung AA und AAM enthält, die in molaren
Anteilen 20 bis 40% AA und 80 bis 60% AAM enthält, vernetzt mit 0,01 bis 0,06% in
molaren Anteilen, bezogen auf die verwendeten Monomeren, einer Diethylencarbonsäure,
ausgewählt aus der aus Bisacrylamidoessigsäure und Diallyloxyessigsäure bestehenden
Gruppe.
3. Dispersionen nach irgendeinem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer P mit Bisacrylamidoessigsäure vernetzt ist.
4. Dispersionen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer P ein vernetztes Polymer AA-AAM-AMPSM ist, das in molaren Anteilen 10 bis
30% AMPSM und 90 bis 70% Acrylsäure enthält, von der 60 bis 80% in form eines Alkalimetallacrylates
vorliegen.
5. Dispersionen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer P ein vernetztes Polymer AA-AAM ist, das in molaren Anteilen 30 bis 40% AA
und 70 bis 60% AAM enthält.
6. Dispersionen nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie
10 bis 20 Gew.-% einer Natriumcarboxymethylcellulose und 20 bis 30 Gew.-% eines Polymers
P enthalten.
7. Dispersionen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Dispersionen, 2 bis 10 Gew.-% einer Mischung von Emulgatoren
enthalten, von denen 40 bis 60% aus einem oder mehreren Emulgatoren des Wasser-in-Öl-Typs
und 60 bis 40% aus einem oder mehreren Emulgatoren des Öl-in-Wasser-Typs bestehen.
8. Verfahren zur Herstellung einer Dispersion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß man eine Radikalpolymerisationsreaktion in Wasser-in-Öl-Emulsion
durchführt, ausgehend von einer wäßrigen Lösung, die konstituierende Monomeren des
Polymers P und gegebenenfalls ein Chelatierungsmittel enthält, die in einer Ölphase
in Gegenwart von einem oder mehreren Emulgatoren des Wasser-in-Öl-Typs emulgiert ist,
wobei die Polymerisationsreaktion eingeleitet wird, indem man in die Ausgangsemulsion
ein Radikale bildendes Produkt oder ein Redox-Paar einführt, worauf, nach beendeter
Polymerisationsreaktion, in die erhaltene Dispersion bei einer Temperatur von weniger
als 30°C ein oder mehrere Emulgatoren des Öl-in-Wasser-Typs und die gewünschte Menge
an anionischem Polymer C eingeführt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation durch ein
Redox-Paar bei einer Temperatur von weniger als oder gleich 10°C eingeleitet wird
worauf sie in nahezu adiabatischer Weise bis zu einer Temperatur von mehr als oder
gleich 60°C fortgesetzt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisationsreaktion
durch ein Redox-Paar aus Cumolhydroperoxid/Natriumdisulfit bei einer Menge von 10
bis 100 Mol-ppm bezogen auf die Cumolhydroperoxidmonomeren, und 20 bis 100 Mol-ppm
bezogenn auf die Natriumdisulfitmonomeren, eingeleitet wird.
11. Verwendung einer Dispersion nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7 in der Textilindustrie
zur Erzielung einer Druckpaste, die einen oder mehrere Reaktivfarbstoffe enthält.
1. Self-reversible, stable, water-in-oil dispersions, miscible with water, constituted
by an oil phase, an aqueous phase and at least two emulsifying agents of which at
least one is of water-in-oil type, and at least one is of oil-in-water type, characterized
in that, in relation to the total weight of dispertions, the oil phase represents
15 to 35% by weight and the water 25 to 60%, and in that they contain 20 to 50% by
weight of a mixture constituted by a hydrosoluble anionic polymer belonging to the
group of carboxymethylcelluloses, designated C, and by a cross-linked, synthetic anionic
polymer, insoluble in water but water-swellable, designated P, based on acrylic acid,
designated AA, partially salified with an alkali metal, designated M, optionally copolymerized
with 2-acrylamido 2-methyl propanesulphonate of the alkali metal M, designated AMPSM,
cross-linked with a diethylenic carboxylic acid and in which the molar ratio of the
salified acid functions to the total number of free or salified acid functions is
comprised between about 0.6 and about 0.9, the ratio by weight C/P+C being comprised
between 0.01 and 0.5, M being chosen from sodium and potassium.
2. Dispersions according to claim 1, characterized in that they contain from 20 to 50%
by weight of a mixture of anionic polymers constituted by 10 to 50% by weight of a
carboxymethylcellulose, C, and by 90 to 50% by weight of a cross-linked polymer, P,
AA-AAM-AMPSM containing in molar proportions 0 to 30% of AMPSM and 100 to 70% of an
AA and AAM mixture containing in molar proportions 20 to 40% of AA and 80 to 60% of
AAM, cross-linked with 0.01 to 0.06% in molar proportions relative to the monomers
used, of a diethylenic carboxylic acid chosen from the group constituted by bisacrylamidoacetic
acid and diallyloxyacetic acid.
3. Dispersions according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the polymer
P is cross-linked with bisacrylamidoacetic acid.
4. Dispersions according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the polymer
P is a cross-linked polymer, AA-AAM-AMPSM, containing in molar proportions 10 to 30%
of AMPSM and 90 to 70% of acrylic acid and of which 60 to 80% are in the form of an
alkali metal acrylate.
5. Dispersions according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the polymer
P is a cross-linked polymer, AA-AAM, containing in molar proportions 30 to 40% of
AA and 70 to 60% of AAM.
6. Dispersions according to any one of claims 1 to 5, characterized in that they contain
by weight 10 to 20% of a sodium carboxymethylcellulose and 20 to 30% of a polymer
P.
7. Dispersions according to any one of claims 1 to 6, characterized in that they contain
by weight, in relation to the total weight of dispertions, 2 to 10% by weight of a
mixture of emulsifying agents, of which 40 to 60% are constituted by one or more emulsifying
agents of water-in-oil type and 60 to 40% are constituted by one or more emulsifying
agents of oil-in-water type.
8. Process for obtaining a dispersion according to one of claims 1 to 7, characterized
in that a radical polymerization reaction in a water-in-oil emulsion is carried out,
starting with an aqueous solution containing the constitutive monomers of polymer
P, and optionally a chelating agent, which is emulsified in an oil phase in the presence
of one or more emulsifying agents of water-in-oil type, the polymerization reaction
being initiated by the introduction into the starting emulsion of a product generating
free radicals or a Redox pair, then, when the polymerization reaction is completed,
one or more emulsifying agents of oil-in-water type and the desired quantity of anionic
polymer C are introduced into the dispersion obtained, at a temperature of less than
30°C.
9. Process according to claim 8, characterized in that the polymerization is initiated
by a Redox pair, at a temperature lower than or equal to 10°C, then it is taken in
a quasi-adiabatic manner to a temperature higher than or equal to 60°C.
10. Process according to one of claims 8 and 9, characterized in that the polymerization
reaction is initiated by a cumene hydroperoxide - sodium bisulphite Redox pair, at
a dose of 10 to 100 molar ppm relative to the cumene hydroperoxide monomers and of
20 to 100 molar ppm relative to the sodium bisulphite monomers.
11. Use, in the textile industry, of a dispersion according to any one of claims 1 to
7 for obtaining a printing paste containing one or more reactive dyes.