Brevet FR2739390A1 — publié le 19970404

La présente invention concerne une composition de produit d'entretien pour sols comprenant une émulsion aqueuse et plus particulièrement une compo- sition de produit d'entretien pour sols dont le brillant et la durabilité sont améliorés simultanément et qui présente également d'excellentes propriétés filmogènes et d'excellentes propriétés d'égalisation. Les propriétés qui sont nécessaires pour une composition de produit d'entretien pour sols qui confère un brillant à un sol et qui protège la surface du sol contre les éraflures comprennent le brillant, la durabilité, les propriétés filmogènes, les propriétés d'égalisation (aptitude de la composition à être appliquée uniformé- ment sans irrégularité). Parmi ces propriétés, le brillant et la durabilité manifestent des tendances opposées de sorte qu'il est difficile d'améliorer simultanément ces deux propriétés. Jusqu'à maintenant, on ne connaît aucune composition de produit d'entretien pour sols dont toutes les propriétés décrites ci-dessus sont améliorées de manière proportionnée. Cest pourquoi, à la suite d'études intensives concernant une compo- sition de produit d'entretien pour sols ne présentant pas les problèmes mentionnés ci-dessus, on a constaté qu'une composition de produit d'entretien pour sols comprenant une émulsion aqueuse qui comprend une composition qui peut être obtenue par addition d'un tensioactif spécifique à un constituant polymérique de composition spécifique présente un brillant et une durabilité améliorés simultanément et également d'excellentes propriétés filmogènes et d'excellentes propriétés d'égalisation. Ainsi, la présente invention concerne une composition de produit d'entretien pour sols comprenant une émulsion aqueuse qui comprend un copoly- mère ayant une taille moyenne de particules de 0,05 à 0,10,um et une température de transition vitreuse de 30 à 50 C qui peut être obtenu par polymérisation de 30 à % en masse d'un composé vinylique aromatique (A), de 30 à 60% en masse d'un (méth)acrylate (B) et de 10 à 20% en masse d'un acide carboxylique ca,fi- éthyléniquement insaturé (C) en présence d'un alkylbenzènesulfonate contenant un groupe alkyle ayant 10 à 16 atomes de carbone en une quantité de 0,5 à 2,5 parties en masse pour 100 parties en masse de la quantité totale des constituants (A) à (C). Comme constituant (A) entrant dans la composition du copolymère selon la présente invention on peut citer par exemple le styrène et l'ta- méthylstyrène, et on utilise de préférence le styrène. La teneur de (A) dans le copolymère est de 30 à 50% en masse. Lorsque cette teneur est trop faible, le brillant est dégradé et lorsqu'elle est trop importante, la durabilité est dégradée. Le constituant (B) entrant dans la composition du copolymère de la présente invention est un acrylate ou un (méth)acrylate tel que les suivants: acrylate de méthyle, acrylate d'éthyle, acrylate de n-propyle, acrylate d'isopropyle, acrylate de n-butyle, acrylate d'isobutyle, acrylate de tert-butyle, acrylate d'amyle, acrylate d'hexyle, acrylate d'heptyle, acrylate d'octyle, acrylate de 2-éthylhexyle, acrylate de décyle, acrylate de lauryle, acrylate de stéaryle, méthacrylate de méthyle, méthacrylate d'éthyle, méthacrylate de n-propyle, méthacrylate d'iso- propyle, méthacrylate de n-butyle, méthacrylate d'isobutyle, méthacrylate de tert- butyle, méthacrylate d'amyle, méthacrylate d'hexyle, méthacrylate de 2- éthylhexyle, méthacrylate de dodécyle, méthacrylate de lauryle, méthacrylate de stéaryle, par exemple. Parmi ceux-ci, on préfère utiliser l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, l'acrylate de n-butyle, l'acrylate de 2-éthylhexyle et le métha- crylate de méthyle, et de préférence encore l'acrylate de n-butyle, l'acrylate de 2- éthylhexyle et le méthacrylate de méthyle. Ces (méth)acrylates peuvent être utilisés seuls ou en mélange. La teneur de (B) dans le copolymère est de 30 à 60% en masse, de préférence de 35 à 55% en masse. Lorsque cette teneur est trop faible la durabilité se dégrade tandis que lorsqu'elle est trop importante, le brillant se dégrade. Comme constituant (C) entrant dans la composition du copolymère selon la présente invention on peut citer à titre d'exemple l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide crotonique, l'acide itaconique, l'acide maléique, l'acide fumarique et l'anhydride maléique. Parmi ceux-ci, on utilise de préférence l'acide acrylique et l'acide méthacrylique et on utilise de préférence encore l'acide méthacrylique. La teneur de (C) dans le copolymère est de 10 à 20% en masse. Lorsque cette teneur est trop faible, la durabilité se dégrade, tandis que lorsqu'elle est trop importante, la viscosité de l'émulsion augmente et les propriétés d'égalisation et le brillant se dégradent. Lorsque les constituants (A) à (C) sont utilisés sous forme de mélange, la teneur de chaque constituant (A) à (C) est basée sur la quantité totale de (A) à (C) qui doit être de 100% en masse. Le copolymère de la présente invention peut être obtenu par polymé- risation de (A) à (C) en présence d'un alkylbenzènesulfonate contenant un groupe alkyle ayant 10 à 16 atomes de carbone. La quantité d'alkylbenzènesulfonate qui doit être utilisée est de 0,5 à 2,5 parties en masse, de préférence de 1,0 à 2,0 parties en masse pour 100 parties en masse de la quantité totale de (A) à (C). L'alkyl- benzènesulfonate peut être par exemple le dodécylbenzènesulfonate de sodium. Lorsque l'on utilise un copolymère qui a été obtenu sans utiliser d'alkylbenzène- sulfonate ayant un groupe alkyle selon la présente invention il n'est pas possible d'obtenir d'excellentes propriétés d'égalisation. Lorsque l'on utilise un alkylben- zènesulfonate ayant un groupe alkyle en une quantité trop faible, la réaction de polymérisation est instable et il n'est pas possible d'obtenir une émulsion stable. D'autre part, lorsque l'on utilise une quantité trop importante la durabilité se dégrade et le brillant diminue dans une atmosphère très humide. Il est nécessaire que la température de transition vitreuse du copoly- mère selon la présente invention soit de 30 à 50C, et de préférence elle est de 35 à 45C. Lorsqu'elle est trop basse la durabilité se dégrade et lorsqu'elle est trop élevée les propriétés filmogènes se dégradent et un film déjà formé a tendance à se décoller aisément. Bien qu'il soit possible d'utiliser un grand nombre d'agents filmogènes pour améliorer les propriétés filmogènes, la durabilité se détériore dans ce cas. La température de transition vitreuse peut être calculée d'après la formule de Fox 1/Tg=wTg + w2/Tg + w g2 +... o Tg = température de transition vitreuse (K) d'un copolymère, Tg1 = température de transition vitreuse d'un homopolymère 1, Tg2 = température de transition vitreuse d'un homopolymère 2, w1 = rapport massique de l'homopolymère 1, w2 = rapport massique de l'homopolymère 2. Le copolymère selon la présente invention a une taille moyenne de particules de 0,05 à 0,10 m. Lorsque cette taille moyenne de particules est trop faible, la viscosité de l'émulsion augmente et les propriétés d'égalisation se dégradent tandis que lorsqu'elle est trop importante, le brillant se dégrade. La taille moyenne de particules est mesurée au moyen d'un appareil de mesure en mode de diffusion de la lumière (par exemple l'appareil "LA-910" fabriqué par la société HORIBA SEISAKUSHO Ltd.). Comme procédé pour obtenir la composition à base d'émulsion aqueuse selon la présente invention, on peut utiliser le procédé cité à titre d'exemple dans la suite. Dans celui-ci, de l'eau et un alkylbenzènesulfonate sont introduits dans un récipient de polymérisation et le mélange est chauffé à une température de 60 à 80 C. Puis, un amorceur de polymérisation et les constituants (A) à (C) sont ajoutés au mélange et la polymérisation est réalisée pendant 4 à 5 h. Comme amorceur de polymérisation on peut utiliser le peroxyde d'hydrogène, le persulfate de potassium, le persulfate de sodium, le persulfate d'ammonium, l'hydroperoxyde de tert-butyle, par exemple, seul ou en combinaison avec un réducteur tel que l'acide L-, D-ascorbique, un sulfite, Rongalite (dénomination commerciale de CH2OHSO2Na,2H20) et le sulfate ferreux comme système redox. Pour la polymérisation, on peut utiliser des régulateurs de pH, par exemple une base telle qu'un hydroxyde de métal alcalin, l'ammoniaque ou une amine, un acide tel que l'acide chlorhydrique, l'acide phosphorique, l'acide acétique, l'acide succinique ou l'acide carbonique, ou un sel de celui-ci, et en outre un agent de transfert de chaîne tel qu'un mercaptan. La composition à base d'émulsion aqueuse selon la présente invention comprend le copolymère décrit ci-dessus en tant que constituant polymérique, et sa teneur en solides est de préférence de 30 à 50% en masse. La composition à base d'émulsion aqueuse selon la présente invention est transformée en la composition de produit d'entretien pour sols par addition d'un additif pour une telle composi- tion. Cet additif peut être par exemple une cire, une résine soluble en milieu alcalin, un agent mouillant, un émulsifiant, un dispersant ou un composé métallique plurivalent. La teneur en solides de la composition de produit d'entretien pour sols est de préférence d'environ 20% en masse. La composition de produit d'entretien pour sols selon la présente invention a un degré de brillant, mesuré de la manière décrite dans la suite, d'au moins 84%, une durabilité qui est améliorée en même temps que le brillant et d'excellentes propriétés filmogènes et d'égalisation. La présente invention va être illustrée de manière plus détaillée dans la suite au moyen des exemples non limitatifs suivants. Dans les exemples, les différentes propriétés sont évaluées de la manière suivante. (1) Durabilité La durabilité a été évaluée par le degré d'adhésion de marque de talon noir. Pour ce faire, une composition de produit d'entretien pour sols a été étalée uniformément sur un carreau homogène de 225 mm x 225 mm de manière que la quantité de produit d'entretien soit de 10 g/m2. Ensuite, le carreau a été laissé au repos puis séché pendant au moins 30 min. Ce processus a été répété trois fois pour obtenir un échantillon. Le carreau ainsi traité a été placé dans une machine d'essai de marque de talon et 6 cubes de caoutchouc noir de 50 mm x 50 mm x 50 mm, pesant chacun 175 g et contenant du noir de carbone ont été placés dans la machine puis l'ensemble a été entraîné en rotation à 50 tr/min pendant 5 min, puis entraîné en rotation dans le sens inverse pendant 5 min de sorte que la rotation a été appliquée pendant 10 min au total. Le carreau a été retiré de la machine d'essai et le degré d'adhésion de marque de talon noir a été observé et évalué de la manière suivante: O: sensiblement pas d'adhésion de marque de talon noir A: légère adhésion de marque de talon noir X: très forte adhésion de marque de talon noir (2) Brillant Un échantillon a été préparé de la même manière que pour l'évaluation de la durabilité et utilisé pour mesurer le facteur de réflexion sous un angle incident et un angle de réception de 60 au moyen d'un appareil de mesure du brillant d'une surface spéculaire, et le degré de brillant a été représenté en pourcentage du brillant standard d'une surface spéculaire qui est égal à 100. (3) Propriétés d'égalisation Une composition de produit d'entretien pour sols a été étalée uniformément sur un carreau homogène de manière que la quantité de produit d'entretien soit de 10 g/m2. Après l'étalement, le carreau a été laissé au repos et a été séché pendant au moins 30 min. Lors d'une seconde application, la composition de produit d'entretien pour sols a été étalée uniformément à l'aide d'une gaze de manière que la quantité appliquée soit de 15 g/m2, et, immédiatement après l'application, une lettre X a été inscrite au moyen de la gaze sur la surface d'étalement suivant les diagonales du substrat. Après séchage du film de composition de produit d'entretien, le degré d'extinction du X a été évalué visuellement. O: la lettre X n'est pas identifiée A: la lettre X est légèrement identifiée mais l'élévation du film est difficilement identifiée X: la lettre X est clairement identifiée ainsi que l'élévation du film. (4) Propriétés filmogènes Un échantillon a été préparé de la même manière que pour l'évaluation du brillant dans une atmosphère à 5C et a été utilisé pour évaluer les propriétés filmogènes, de la manière suivante: O: aucune fissure n'apparaît dans le film formé de sorte que les propriétés filmogènes sont excellentes A: une légère fissure est observée dans le film X: de nombreuses fissures sont observées dans le film Exemple 1 Préparation d'une émulsion aqueuse Dans un réacteur de 5 1 en acier inoxydable équipé d'un agitateur et d'un régulateur de température on a introduit 90 g de dodécylbenzènesulfonate de sodium, du NEOPEREX F-25 (produit par la société KAO Ltd., teneur efficace 25%) et 2 000 g d'eau, et après avoir porté la température à 75 C, on a ajouté comme constituant (A) 600 g de styrène, comme constituant (B) 450 g d'acrylate de butyle et 225 g de méthacrylate de méthyle et comme constituant (C) 225 g d'acide méthacrylique à une vitesse constante en 4 h, et en même temps on a ajouté g d'une solution aqueuse de persulfate de potassium à 4% à une vitesse constante en 5 h pour obtenir une émulsion aqueuse (teneur en solides 40%, taille de particules 0,07,aun, Tg 43-C). Préparation d'une composition de produit d'entretien pour sols On a préparé une composition de produit d'entretien pour sols de formulation suivante en utilisant l'émulsion aqueuse obtenue ci-dessus. Formulation de la composition de produit d'entretien pour sols Emulsion1) pour composition de produit d'entretien pour sols: 85 parties en masse Emulsion de cire de polyéthylène2): 15 parties en masse Tensioactif à base de fluor3): 1,0 partie en masse Composé métallique polyvalent4): 4,0 parties en masse Phosphate de tributoxyéthyle: 2,0 parties en masse Phtalate de dibutyle: 2,0 parties en masse Méthyl Carbitol : 3,0 parties en masse 1) Ajustée à une émulsion à 35% en masse par addition d'eau 2) Ajustée à une émulsion à 25% en masse de cire de polyéthylène de type oxydation AC-629 produite par la société Allied Chemical Ltd. USA 3) Ajusté à une composition à 1% en masse de FC-129 produit par la société SUMITOMO 3M Ltd. 4) Obtenu par mélange et dissolution de 14 parties en masse de ZnO, 12 parties en masse de carbonate d'ammonium, 20 parties en masse d'acide aminoacétique, 30 parties en masse d'ammoniaque à 28% et 100 parties en masse d'eau. Enfin, la composition de produit d'entretien pour sols a été ajustée à une composition à 20% en masse par addition d'eau. Les résultats sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous. Exemples 2 et 3 et exemples comparatifs 1 à 9 On a appliqué le même processus que dans l'exemple 1 mais en adoptant les conditions présentées dans les tableaux 1 à 3. Les résultats sont présentés dans les tableaux 1 à 3 ci-dessous. Tableau 1 Exemple 1 2 3 4 5 6 Copolymère Constitution (%) en masse* 1 (A) St 40 40 40 35 45 40 (B) MMA 15 20 15 20 7 15 nBA 30 0 30 33 30 30 2EHA 0 25 0 0 0 0 (C) MAA 15 15 10 12 18 15 AA 0 0 5 0 0 0 Tableau I (suite) Exemple 1 2 3 4 5 6 Température de transition vitreuse 'C 43 43 41 36 44 43 Taille moyenne de parti- culeum 0,07 0,07 0,07 0,08 0,07 0,06 Additif dans la polymérisa- tion*2 DBS 1,5 1,5 1,5 1,2 1,8 2,0 SLS 0 0 0 0 0 0 POENP 0 0,5 0 0 0 0 Evaluation Durabilité O O O O O O Brillant 87 85 86 84 87 85 Propriétés d'égalisation O O O O O O Propriétés filmogènes O O O O O O Tableau 2 Exemple comparatif 1 2 3 4 5 Copolymère Constitution % en masse* 1 (A) St 40 40 40 40 40 (B) MMA 15 15 15 25 0 nBA 30 30 30 20 45 2EHA 0 0 0 0 0 (C) MAA 15 15 15 15 15 AA o o o o o Tableau 2 (suite) Exemple comparatif 1 2 3 4 5 Température de transition vitreuse oC 43 43 43 63 16 Taille moyenne de particule um 0,08 0, 06 0,21 0,07 0,08 Additif dans la polymérisation*2 DBS 0 5,0 1,0 1,5 1,5 SLS 1,5 0 0 0 0 POENP 0 0 1,0 0 0 Evaluation Durabilité O A O-A A X Brillant 82 80 70 78 82 Propriétés d'égalisation A A-O A A O Propriétés filmogènes O O O X O Tableau 3 Exemple comparatif 6 7 8 9 Copolymère Constitution % en masse* 1 (A) St 55 10 40 40 (B) MMA 0 43 0 26 nBA 30 32 35 29 2EHA 0 0 0 0 (C) MAA 15 15 25 5 AA 0 0 0 0 Température de transition vitreuse 'C 42 40 38 40 Taille moyenne de particule,m 0,07 0,07 0,07 0,08 Additif dans la polymérisation'2 DBS 1,5 1,5 1,5 1,5 SLS 0 0 0 0 Tableau 3 (suite) Exemple comparatif 6 7 8 9 POENP 0 0 0 0 Evaluation Durabilité A O O X Brillant 87 65 72 86 Propriétés d'égalisation O O X O Propriétés filmogènes O O O O * 1 Copolymère St: styrène MMA: méthacrylate de méthyle nBA: acrylate de n-butyle 2EHA: acrylate de 2-éthylhexyle MMA: acide méthacrylique AA: acide acrylique Dans chaque tableau les valeurs numériques sont des % en masse dans un copolymère. *2 Additif dans la polymérisation DBS dodécylbenzènesulfonate de sodium SLS laurylsulfate de sodium POENP: polyoxyéthylènenonylphényléther Les valeurs numériques dans chaque tableau indiquent des parties en masse d'un additif pour 100 parties en masse de la quantité totale des constituants d'un copolymère. il REVENDICATIONS 1. Composition de produit d'entretien pour sols caractérisée en ce qu'elle comprend une émulsion aqueuse qui comprend un copolymère ayant une taille moyenne de particules de 0,05 à 0,10,um et une température de transition vitreuse de 30 à 50C qui peut être obtenu par polymérisation de 30 à 50% en masse d'un composé vinylique aromatique (A), 30 à 60% en masse d'un (méth)acrylate (B) et 10 à 20% en masse d'un acide carboxylique c,- éthyléniquement insaturé (C) en présence d'un alkylbenzènesulfonate contenant un groupe alkyle ayant 10 à 16 atomes de carbone en une quantité de 0,5 à 2,5 parties en masse pour 100 parties en masse de la quantité totale des constituants (A) à (C). 2. Composition selon la revendication i caractérisée en ce que l'alkyl- benzènesulfonate qui contient un groupe alkyle ayant 10 à 16 atomes de carbone est utilisé en une quantité de 1,0 à 2,0 parties en masse pour 100 parties en masse de la quantité totale des constituants (A) à (C). 3. Composition selon la revendication i ou la revendication 2 carac- térisée en ce que la température de transition vitreuse du copolymère est de 35 à C. 4. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le (méth)acrylate (B) est utilisé en une quantité de 35 à 55% en masse. 5. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le composé vinylique aromatique (A) est le styrène ou l'a- méthylstyrène. 6. Composition selon la revendication 5 caractérisée en ce que le composé vinylique aromatique (A) est le styrène. 7. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le (méth)acrylate est choisi dans le groupe consistant en l'acrylate de méthyle, l'acrylate d'éthyle, l'acrylate de n-butyle, l'acrylate de 2- éthylhexyle et le méthacrylate de méthyle. 8. Composition selon la revendication 7 caractérisée en ce que le (méth)acrylate est choisi dans le groupe consistant en l'acrylate de nbutyle, l'acrylate de 2-éthylhexyle et le méthacrylate de méthyle. 9. Composition selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que l'acide carboxylique cta-éthyléniquement insaturé est l'acide méthacrylique ou l'acide acrylique. 10. Composition selon la revendication 9 caractérisée en que l'acide carboxylique cta,-éthyléniquement insaturé est l'acide méthacrylique.