Brevet FR2126281A1 — publié le 19721006

Cette invention concerne de nouvelles compositions de traitement de tissus. Cette invention concerne plus particulièrement des compositions de shampooing de traitement de tissus, qui comprennent : un copolymère constitué par au moins deux monomères; 5 et au moins un agent tensio-actif. Les compositions de shampooing de traitement de tissus sont généralement bien connues dans la technique et on les utilise largement pour traiter les tissus textiles,, et en particulier les carpettes et les tapis. Il est souhaitable que ces composi-10 tions donnent aux surfaces traitées des propriétés anti-salissantes. La plupart des compositions de shampooing disponibles à l'heure actuelle ne contiennent que des agents tensio-actifs comme constituants actifs, et en conséquence un resalissage rapide est courant par suite de la nature huileuse ou graisseuse du 15 résidu laissé par ces constituants. Même les agents tensio- actifs qui cristallisent en un résidu "sec" ont tendance à attirer les salissures. Ainsi, ces compositions de la technique antérieure sont fréquemment caractérisées par des propriétés anti-salissantes assez mauvaises qui entraînent une altération rapide de l'aspect 20 du tissu textile traité et la nécessité d'applications fréquentes de compositions de shampooing. Un objet de la présente invention réside dans la fourniture d'une composition de shampooing pour traitement de tissus, dont les propriétés anti-salissantes sont améliorées et dont le 25 pouvoir nettoyant est très bon. La présente invention fournit une composition de traitement de tissus comprenant une solution aqueuse d'au moins un agent tensio-actif choisi parmi les détergents anioniques ou non ioniques, et d'un copolymère constitué par au moins 50 à 65% de styrène 30 et 33 à 43% d'un acide carboxylique à insaturation éthylénique. La présente invention fournit également un procédé de traitement de tissus, oui comprend la mise en contact du tissu avec contenant une solution aqueuse / un copolymère constitué par au moins 50 à 65% de styrène et 33 à 43% d'un acide carboxylique à insaturation 35 éthylénique choisi dans le groupe formé par l'acide acrylique ou l'acide méthacrylique, et un monomère modificateur de la viscosité qui représente jusqu'à 13% et qui est choisi entre les acrylates d'alkyle inférieur, le méthacrylate de méthyle, l'acrylonitrile ou le méthacrylonitrile. 40 D'autres objets de la présenté invention vont être mentionnés COPY 72 05920 2 2126281 ou seront évidents d'après la description détaillée suivante de l'invention. On réalise ces avantages grâce aux compositions de shampooing pour traitement de tissus de la présente invention, qui comprennent 5 un copolymère contenant au moins deux monomères, au moins un agent tensio-actif qui est de préférence un détergent synthétique anionique ou non ionique, et un diluant liquide, de préférence aqueux. Etant donné que les compositions prévues par cette invention sont très largement utilisées dans le traitement des 10 tissus à poils, tels que les tapis et carpettes, on va décrire la présente invention en ce qui concerne ce type de tissus, mais sans s'y limiter. Par le terme "agent tensio-actif" utilisé ici, on estend un détergent, c'est-à-dire une substance qui joue le rôle d'un agent de nettoyage. On va détaillêr ci-après 15 les agents tensio-actifs spécifiques qui sont utiles dans la présente invention. Les copolymères de la présente invention comprenner.';. au moins un styrène monomère et un monomère contenant un acide carboxylique et ils peuvent également contenir d'autres monomères. 20 Le styrène est un monomère vinylique dur dont les homopo- lymères ont une température de transition vitreuse T supérieure à environ 100°C et c'est un monomère préféré à utiliser dans cette invention. Le styrène monomère représente de 50 à 65%, et de préférence de 55 à 60% du poids du copolymère total. 25 Les monomères contenant un a cide carboxylique sont des composés polymérisables à insaturation éthylénique ayant un groupement acide carboxylique, comme l'acide acrylique et les acides ci-(alkyl inférieur) acryliques tels que l'acide métha-crylique et l'acide éthacrylique. Le monomère préféré contenant 30 un acide carboxylique est l'acide méthacrylique. Le monomère contenant un acide carboxylique représente d'environ 33% à environ 43%, et de préférence d'environ 35% à environ 40% du poids du copolymère total. D'autres monomères peuvent être également présents dans 35 des proportions pouvant atteindre environ 13%^ Si l'on emploie ce type de monomère, il doit de préférence représenter d'environ 5% à environ 10% du poids du copolymère total. Ces monomères servent à modifier la dureté et la viscosité. Des.exemples repré s ente*ifs de ces monomères sont les acrylatès d'alkyie 40 inférieur, tels que l'acrylate d'éthyle, l'acrylate de n-propyle, 72 05920 3 2126281 l'acrylate de n-butyle, et l'acrylate d'isobutyle; le méthacrylate de méthyle, l'acrylonitrile et le méthacrylonitriie. Un troisième monomère préféré est l'acrylate d'isobutyle. Il est bien entendu que la combinaison précise et le rapport 5 de monomères choisis dépend des caractéristiques physiques finales désirées et de l'identité des monomères particuliers employés. Ainsi par exemple des copoiymères ayant une teneur élevée en styrène présentent un degré de dureté plus grand, tandis qu'un copolymèr.e dont la teneur en monomère contenant l'acide carboxy-10 lique est trop faible ne sera p as soluble dans l'eau pour de^ pH alcalins. Le copolymère total de la présente invention représente d'environ 0,5% à environ 10%, et de préférence d'environ 1,5% à environ 8%, du poids de la composition totale. Les copoiymères de cette invention sont solubles dans l'eau 15 pour des pH alcalins. Etant donné leur composition et leur solubilité, ils ont des caractéristiques détergentes, sont des agents feuillogènes relativement médiocres, ne colmatent pas les ouvertures de valve lorsqu'ils sont conditionnés dans des bombes aérosol et on les élimine facilsnent des tissus au 20 cours du renettoyage. En outre, les copoiymères de cette invention doivent avoir des densités optiques inférieures à 0,5 et des poids moléculaires compris entre environ 5.000 et environ 50.000. Lorsque les densités optiques des polymères sont supérieures à 0,5, sîïâss révélant qu'il s'agit d'une émulsion et non pas de 25 la solution limpide désirée. Les densités optiques sont calculées dans une solution d'hydroxyde d'ammonium avec une teneur en matières solides de 10% et un pH de 9,5. On les mesure à l'aide d'un spectrophotomètre "Gpectronic 20" de "Bausch and Lornb"avec une cellule de 1,25 cm et une longueur d'onde de 500 millimicrons. 30 Les agents tensio-actifs qui sont particulièrement utiles dans la présente invention sont des détergents organiques synthétiques anioniques et non ioniques. On peut utiliser ces détergents seuls ou en combinaison avec d'autres détergents anioniques ou non ioniques. 35 Les exemples illustrâtifs de détergents organiques anioniques sont les suivants : sulfonates d'éther alkylique du propylène glycol ; alkyl sulfonates; sulfates ou sulfonates de monogly-céride d'alkyle ; sulfonates de polyéthoxy éther alkylique ; alkyl aryl aulfonates ; sarcosinates d'acyle, esters acyliques 40 d1iséthionates ; esters alkyliques de l*acide sulfosuccinique ; et 72 05920 4 2126281 sulfonates de polyéthoxy éther alkylique du phénol. Drns ces composés, les groupements alkyle et acyle contiennent respectivement 10 à 20 atomes de carbone. On les utilise sous forme de sels solubles dans l'eau, par exemple de sels de sodium, 5 de potassium et d'ammonium. Des exemples illustrstifs des détergents organiques anioniques sont le lauryl sulfate de sodium, le dodécyl sulfonate de sodium, le sel de sodium du motioester d'acide sulfosuccinique et de la N-lauroyl monoéthanolamine, et le N-lauroyl sarcosinate de sodium. 10 Parmi les exemples de détergents organiques non ioniques, citons îles produits de condensation de plusieurs molécules d'oxyde d'éthylène avec des alkyl phénols où le groupement alkyle contient de 6 à 12 atomes de carbone et l'oxyde d'éthylène est présent dans un rapport molaire de l'oxyde d'éthylène à 1'alkyl 15 phénol compris entre 10:1 et 25:1; les produits de condensation de l'oxyde d'éthylène avec le produit résultant de la réaction de l'oxyde de propylène et de l'éthylène diamine où le poif.s moléculaire des produits de condensation est compris entre 5.000 et 11.000; le produit de condensation d'environ 5 à 30 molécules 20 d'oxyde d'éthylène avec une molécule d'un alcool aliphatique à chaîne droite ou ramifiée contenant de 8 à 18 atomes de carbone; les oxydes de triaikyl smine et les oxydes de trialkyl phosphine dans lesquels un des groupements alkyle contient de 10 à 18 atomes de carbone et les deux autres groupements alkyle contiennent de 1 25 à 3 atomes de carbone. Le poids total de l'agent tensio-actif non polymère contenu dans les compositions de nettoyage de la présente invention représente de 2,0% à 15,0%, et de préférence de 3,0% à 12,0% du poids de la composition totale. Si l'on veut obtenir les résultats 30 désirés de cette invention, il est préférable que le rapport du polymère à l'agent tensio-actif soit compris entre 1:5 et 5:1, et de préférence entre 0,5:1 et 5:1. Les compositions de traitement de tissus peuvent également contenir divers additifs désirés tels que des agents antistati-35 ques, des azurants optiques, des microbicides, des parfums, des désodorants, des antiputrides, etc. Le reste de la composition estconstitué par un diluant liquide, de préférence de l'eau. La solubilité du copolymère est assurée par un pH alcalin, de préférence un pH de 8,5 à 10,5, ce qui donne une solution 40 relativement limpide. 72 05920 5 2126281 On prépare de façon très appropriée les polymères employés dans la présente invention par des techniquesde polymérisation en émulsion. On peut par exemple mélanger les monomères désirés les uns aux autres, dans le rapport correct, et les ajouter 5 pendant une durée de 40 à 60 minutes à un système aqueux placé sous gaz inerte et contenant le détergent désiré ou un mélange de détergents et un promoteur radicalaire approprié. On effectue la polymérisation à une température de 10°C à 100°C pendant un laps de temps suffisant pour effectuer la polymérisation de 10 pratiquement la totalité des monomèresprésents. Parmi les promoteurs appropriés,citons l'un quelconque des promoteurs radicalaires solubles dans l'eau connus, à savoir les persulfates de métal alcalin; le persulfate d'ammonium, le peroxyde d'hydrogène et leurs combinaisons avec des agents 15 réducteurs appropriés tels que le bisulfate de sodium. Les promoteurs représentent 0,2% à 2,0%, et de préférence 0,5% à 1,0% du poids de l'ensemble des monomères. Il est préférable d'ajouter également un agent de transfert de chaîne dans la réaction de polymérisation de façon à obtenir 20 un polymère dont le poids moléculaire est optimal. Des agents de transfert de chaîne type qu'on peut utiliser sont les mercaptans à longue chaîne tels que le lauryl mercaptan; les mercaptoacides tels que l'acide /J-mercaptopropionique et l'acide thio-glycolique; les composés allyliques; et les hydrocarbures halogénés tels que 25 le tétrachlorure de carbone, le chloroforme et le bromotrichloro-méthane. Les agents de transfert de chaîne représentent 0,1% à 4,0%, et de préférence 0,5% à 2,0% du poids des monomères. Si on le désire, on peut ajouter un agent tensio-actif supplémentaire à la fin de la polymérisation de façon à former 30 la composition de traitement de tissus, ou alors on peut ajouter la quantité totale d'agent tensio-actif avant d'effectuer la polymérisation. On ajuste alors le pH et on règle la teneur en matières solides du copolymère aux valeurs voulues, et on peut incorporer d'autres additifs. 35 On applique la composition de shampooing pour traitement dè tissus de la présente invention auxtapis ou auxcarpetteset on la fait pénétrer à la surface avec une brosse> une éponge etc. Puis on laisse sécher le tissu traité et, après séchage, il semble se former autour des fibres distinctes un film pratiquement 40 continu. Ces filias sont relativement durs et fragiles. En général. 72 05920 e 2126281 on brosse le tissu traité ou l'on utilise un aspirateur pour éliminer de la composition les souillures détachées et les résidus non adhérents. Le tissu traité présente un degré élevé de résistance au resalissage et diffère nettement des tissus traités par 5 les compositions de la technique antérieure. Les compositions de traitement de tissus de cette invention peuvent être conditionnées dans un quelconque récipient approprié. On peut les mettre sous pression et les rendre disponibles sous cette forme par addition d'un propulseur approprié à la 10 composition. Les propulseurs qui peuvent assurer spontanément la mise sous pression de la composition et servir de moyen de distribution à partir du récipient conviennent parfaitement et comprennent les propulseurs gazeux liquéfiés ou les gaz comprimés inertes. Les propulseurs préférés sont les propulseurs, normalement 15 gazeux,liquéfiés tels que les propulseurs que sont les hydrocarbures et les hydrocarbures halogènes connus. Les propulseurs normalement gazeux préférés que sont les hydrocarbures comprennent les hydrocarbures saturés aliphatiques tels que le propane, le butane, 1*isobutane et l'isopentane; les hydrocarbures halogénés préférés 20 comprennent le chlorodifluorométhane, le difluoréthane, le di-chlorodifluorométhane, etc. On peut utiliser des mélanges de deux ou de plusieurs propulseurs. On utilise de préférence le propulseur en quantité suffisante pour expulser le contenu total du récipient. En général le propulseur représente de 5,0% à 15,0%,et de 25 préférence de 6,5% à 10,0%,du poids de la composition totale. Les formes sous pression des compositions sont généralement expulsées du récipient sous forme d'une mousse épaisse ayant la consistance d'une crème. Les compositions qui ne sont pas sous pression peuvent être fournies sous forme d'un concentré à diluer 30 avec de l'eau ou sous forme d'une composition qui se présente telle quelle et qu'il n'est pas besoin de diluer. Les exemples suivants sont donnés pour illustrer les mod^s de réalisation de l'invention actuellement préférés. Il est bien entendu que ces exemples sont donnés à titre 35 d'illustration et qu'il ne faut pas considérer que l'invention se trouve limitée par ces exemples; elle l'est seulement par les revendications annexées. 72 05920 7 2126281 EXEMPLE I On prépare de la façon suivante une composition de traitement de tissus : Styrène 180,0 g 5 Acide méthacrylique 120,0 g Bromotrichlorométhane (BTCM) 6,0 g Lauryl sulfate de sodium 9,0 g Persulfate d'ammonium 3,0 g Eau distillée 945,0 g 10 On prépare cette composition en chauffent le lauryl sulfate de sodium dans l'eau à 80°C sous azote dans un réacteur équipé d'un agitateur. On ajoute d'abord le persulfate d'ammonium, puis on ajoute lentement le mélange de monomères et le BTCM pendant une durée de quarante minutes. Puis on maintient le 15 mélange de réaction à la température de réaction pendant une heure, et on refroidit ensuite le mélange. EXEMPLE II On prépare une composition de traitement de tissus selon le mode opératoire de l'Exemple I, 20 de la façon suivante : Styrène 165, 0 g Acrylate d'isobutyle 30, 0 g Acide méthacrylique 105, 0 g Bromotrichlorométhane 6, 0 g Lauryl sulfate de sodium 9 0 g Persulfate d'ammonium 3, 0 g Eau distillée 945, 0 g 25 EXEMPLE III On prépare de la façon suivante des compositions de traitement 30 de tissus : Pourcentage A B Lauryl sulfate de sodium * 20,729 20,729 35 N-lauroyl sarcosinate de de sodium -f 10,364 10,364 Copolymère tel qu'il est préparé dans l'Exemple I 14,240 — Copolymère tel qu'il est préparé dans l'Exemple II — 14,240 Formaldéhyde O,150 O,150 72 05920 8 2126281 Pourcentage A B Eau distillée 54,517 54,517 Ammoniac (quantité suffisante 5 pour ajuster le pH à 9) * Solution aqueuse à 30% On essaie chacune des compositions pour connaître "la perte d'apparence" de la façon suivante. On nettoye deux morceaux de tapis identiques en nylon blanc à poils courts, l'un avec la composition A et l'autre avec la composition B et on les maintient pendant 24 heures à la température ambiante et dans une pièce où la teneur en hymidité est de 80%. Puis on souille artificiellement les morceaux de tapis et on passe l'aspirateur; les chiffres lus sur le réflectomètre de laboratoire Hunter ■^5 sont respectivement de 62,12 et de 60,39 pour les compositions A et B. Compte tenu de ces chiffres ainsi que du contrôle visuel, il est évident que les deux compositions sont très efficaces. Le reflectomètre Hunter est utile pour confirmer les différences entre les échantillons dans une série donnée, lorsqu'il peut 20 être difficile d'établir une différence d'après l'observation visuelle seule. EXEMPLE IV On prépare une composition intermédiaire contenant des composés suivants : 25 Pourcentage Copolymère styrène/acrylate d'isobutyle/acide méthacrylique (55/10/35.) 6,417 Lauryl sulfate de sodium 12,188 * N-lauroyl sarcosmate de sodium 6,094 30 Alcool cétylique 0,962 Formaldéhyde (37%) 0,150 Phosphate disodique O,588 Eau distillée 73,601 Ammoniac (quantité suffisante pour ajuster le pH à 9,0) Solution aqueuse à 30% On introduit le produit intermédiaire dans une bombe aérosol et ce produit intermédiaire représente environ 93,5% en poids. On introduit dans la bombe le propulseur (mélange d'isobutane et de propane) à raison d'environ 6,5% en poids et on adapte sur la 40 bombe une vanne et une tête de distribution de mousse. 72 05920 9 2126281 La composition est libérée du récipient sous forme d'une mousse qui pénètre facilement dans un tissu à poils. On nettoie très efficacement les tissus traités p?r cette composition et on les rend résistants au resalissage pendant des périodes de temps 5 prolongées. EXEMPLE V On effectue une étude de nettoyage afin de mettre en corrélation le rapport du copolymère à l'agent tensio-actif avec de bons résultats de nettoyage. On prépare la composition de 10 l'Exemple IV en utilisant divers rapports du copolymère styrène/ acrylate d'isobutyle/acide méthacrylique à l'agent tensio-actif et on mesure de la façon suivante le "regain d'éclat". On lave industriellement des morceaux de tapis identiques et on lit les chiffres sur un réflectomètre de laboratoire Hunter (H.L. N° 1). 15 On salit naturellement ou artificiellement les morceaux de tapis, puis on les nettoie à l'aide d'un aspirateur et on lit les chiffres sur un réflectomètre de laboratoire Hunter (H.L. N° 2). On nettoie alors les morceaux de tapis avec des compositions à essayer et on les laisse sécher. Puis on nettoie à nouveau à 20 l'aide d'un aspirateur les morceaux de tapis et on lit une dernière fois les chiffres sur le réflectomètre de laboratoire Hunter (H.L.N0 3). Le regain d'éclat exprimé en pourcentage est calculé de la façon suivante : Regain d'éclat (%) = H.L N° 3 - H.L. N° 2 x l0Q H.L. N° 1 - H.L. N° 2 Les matières non volatiles (pourcentage) représentent la quantité de surfactif et de matières solides de polymère présente dans la composition et sont maintenues à 6,5%. Les résultats obtenus sont indiqués sur le Tableau I. TABLEAU I COMPOSITION RAPPORT 1 REGAIN D'ECLAT, % 1 (100% d'agent tensio-actifX 33,5 2 0,2:1 42,5 3 0,5:1 39,5 35 4 1:1 39,5 5 2:1 32,5 6 5:1 38,0 7 (100% de copolymère) 28,0 40 "''Rapport du copolymère à l'agent tensio-actif 25 30 72 05920 10 2126281 Un regain d'éclat d'au moins environ 30% est considéré comme un très bon résultat. On constate qu'on obtient un nettoyage optimal avec des compositions dont le rapport du copolymère à l'agent tensio-actif est compris entre 1:5 et 5:1. On note tout parti-5 culièrement que la composition 7 qui ne contient pas d'agent tensio-actif supplémentaire est une composition de nettoyage efficace, ce qui montre que le polymère seul permet d'éliminer les salissures du tissu. On effectue une étude des propriétés anti-salissantes afin 10 de déterminer le rapport du polymère à l'agent tensio-actif, ce qui est souhaitable pour obtenir de bonnes propriétés antisalissantes. On peut utiliser la même composition et les mêmes rapports que dans l'essai de nettoyage et on effectue l'essai selon le mode opératoire de l'Exemple III. Les résultats sont indi-15 qués sur le Tableau II. TABLEAU II COMPOSITION RAPPORT 1 CHIFFRES LUS SUR LE REFLECTOMETRE 1 (100% d'agent tensio-actif) 49,5 2 0,2:1 50,5 3 0,5:1 56,5 4 1:1 62,0 5 2:1 66,0 6 5:1 69,O 7 (100% de copolymère) 70,0 20 25 ^"Rapport du copolymère à l'agent tensio-actif Dans le Tableau précédent, il est évidènt qu'un rapport du copolymère au surfactif d'au moins 0,5:1 fournit une bonne résistance au resalissage, tandis qu'un rapport de 5:1 ou plus 30 fournit une résistance au resalissage optimale. Une composition qui assure un équilibre correct entre les deux propriétés essentielles de nettoyage et de résistance au resalissage, présente un rapport optimal du polymère au surfactif compris entre 0,5:1 et 5:1. 72 05920 ii 2126281 REVENDICATIONS 1. Composition de traitement de tissus, caractérisée en ce qu'elle comprend une solution aqueuse d'au moins un agent tensio-actif qui est un détergent anionique ou non ionique et d'un 5 copolymère formé au moins de 50 à 65% de styrène et de 33 à 43% d'un acide carboxylique à insaturation éthylénique. 2. Composition de la revendication 1, caractérisée en ce que l'acide carboxylique est l'acide acrylique ou l'acide méthacrylique, et en ce que le copolymère peut contenir jusqu'à 13% 10 d'un monomère modificateur de la viscosité. 3. Composition de la revendication 2, caractérisée en ce que le monomère modificateur de la viscosité est un acrylate d'alkyle inférieur, le méthacrylate de méthyle, l'acrylonitrile ou le méthacrylonitrile. 15 4. Composition de la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le copolymère est constitué de styrène et d'acide métha crylique. 5. Composition de la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le copolymère comprend de 55 à 60% de styrène, de 35 20 à 40% d'acide méthacrylique et de 5 à 10% d'acrylate d'isobutyle et en ce que son poids moléculaire est compris entre 5.000 et 50.000. 6. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'agent tensio-âctif est constitué par 25 le lauryl sulfate de sodium. 7. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'agent tensio-actif est constitué par un mélange de lauryl sulfate de sodium et de N-lauroyl sarcosinate de sodium. 30 8. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le rapport du copolymère à l'agent tensio-actif est compris entre environ 0,5:1 et environ 5:1. 9. Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un propulseur choisi 35 parmi les propulseurs que sont les hydrocarbures et les hydrocarbures halogénés liquéfiés,qui sont gazeux pux condit-ans normales. 10. Procédé de traitement de tissus, caractérisé en ce qu'il comprend l'opération de mise en contact du tissu avec une solution aqueuse contenant un copolymère constitué au moins 72 05920 12 2126281 de 50 à 65% de styrène et de 33 à 43% d'un acide carboxylique à insaturation éthylénique qui est l'acide acrylique ou l'acide méthacrylique, et de jusqu'à 13% d'un monomère modificateur de la viscosité qui est un acrylste d'alkyle inférieur, le métha-5 crylate de métliyle, l'acrylonitrile ou le méthacrylonitrile. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le copolymère choisi comprend de 55 à 60% de styrène, de 35 à 40% d'acide méthacrylique, de 5 à 10% d1acrylate d'isobutyle et a un poids moléculaire compris entre 5.000 et 50.000.