Language selection

Search

Patent 1256636 Summary

Third-party information liability

Some of the information on this Web page has been provided by external sources. The Government of Canada is not responsible for the accuracy, reliability or currency of the information supplied by external sources. Users wishing to rely upon this information should consult directly with the source of the information. Content provided by external sources is not subject to official languages, privacy and accessibility requirements.

Claims and Abstract availability

Any discrepancies in the text and image of the Claims and Abstract are due to differing posting times. Text of the Claims and Abstract are posted:

  • At the time the application is open to public inspection;
  • At the time of issue of the patent (grant).
(12) Patent: (11) CA 1256636
(21) Application Number: 496111
(54) English Title: HYDROSOLUBLE DISPERSANT FOR AQUEOUS PIGMENTED COMPOUNDS
(54) French Title: AGENT DISPERSANT HYDROSOLUBLE POUR COMPOSITIONS AQUEUSES PIGMENTEES
Status: Expired
Bibliographic Data
(52) Canadian Patent Classification (CPC):
  • 402/306
  • 400/5213
(51) International Patent Classification (IPC):
  • C09C 3/10 (2006.01)
  • C09D 7/45 (2018.01)
  • B01F 17/52 (2006.01)
  • C08F 220/06 (2006.01)
  • C08F 222/04 (2006.01)
  • C09B 67/20 (2006.01)
  • C09B 67/46 (2006.01)
(72) Inventors :
  • GONNET, OLIVIER (France)
  • ROUSSET, JACKY (France)
(73) Owners :
  • COATEX S.A. (France)
(71) Applicants :
(74) Agent: ROBIC, ROBIC & ASSOCIES/ASSOCIATES
(74) Associate agent:
(45) Issued: 1989-06-27
(22) Filed Date: 1985-11-25
Availability of licence: N/A
(25) Language of filing: French

Patent Cooperation Treaty (PCT): No

(30) Application Priority Data:
Application No. Country/Territory Date
84 18579 France 1984-12-03

Abstracts

French Abstract




PRECIS DE LA DIVULGATION:


L'invention concerne un agent dispersant hydrosoluble à base
de copolymères éthyléniques pour compositions aqueuses
pigmentées, formées d'une phase liquide, d'un liant qui est
un polymère en émulsion, en particulier démuni de colloïde
protecteur et ayant une densité de groupements anioniques
importante, de pigments en tout ou partie réactifs à l'égard
du milieu les contenant par création de liaisons entre les
particules du polymère en émulsion et l'ion métallique du
pigment réactif partiellement solubilisé, caractérisé en ce
que, dans le but de procurer auxdites compositions aqueuses
pigmentées des caractéristiques rhéologiques définies,
réglées à l'avance et stables dans le temps, ledit agent
dispersant hydrosoluble est un copolymère d'acides acryli-
que, méthacrylique et itaconique. Cet agent dispersant rend
particulièrement compatible les pigments réactifs tel que
l'oxyde de zinc par exemple, à l'égard de tous les polymères
en émulsion. L'invention concerne également une composition
aqueuse pigmentée comportant une phase liquide, un polymère
en émulsion, des pigments et des charges et un agent
dispersant qui est un copolymère hydrosoluble, caractérisée
en ce que qu'elle consiste en une suspension, en au moins un
pigment réactif, en un polymère en émulsion ayant une
densité importante de groupements anioniques et en un agent
dispersant des pigments tel que défini précédemment.

Claims

Note: Claims are shown in the official language in which they were submitted.




Les réalisations de l'invention, au sujet
desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège
est revendique, sont définies comme il suit:

1. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées, formées
d'une phase liquide, d'un liant qui est un polymère en
émulsion, de pigments en tout ou partie réactifs à l'égard
du milieu les contenant par création de liaisons entre les
particules du polymère en émulsion et l'ion métallique du
pigment réactif partiellement solubilisé, caractérisé en ce
que, dans le but de procurer auxdites compositions aqueuses
pigmentées des caractéristiques rhéologiques définies,
réglées à l'avance et stables dans le temps, ledit agent
dispersant hydrosoluble est un copolymère d'acides acryli-
que, méthacrylique et itaconique.

2. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques selon la revendication 1, pour compositions
aqueuses pigmentées, formées d'une phase liquide, d'un liant
qui est un polymère en émulsion, démuni de colloïde
protecteur et ayant une densité de groupements anioniques
importante, de pigments en tout ou partie réactifs à l'égard
du milieu les contenant par création de liaisons entre les
particules du polymère en émulsion et l'ion métallique du
pigment réactif partiellement solubilisé, caractérisé en ce
que, dans le but de procurer auxdites compositions aqueuses
pigmentées des caractéristiques rhéologiques définies,
réglées à l'avance et stables dans le temps, ledit agent
dispersant hydrosoluble est un copolymère d'acides acryli-
que, méthacrylique et itaconique.

3. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères





éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient exprimé en
pour cent en poids de 2,5% à 96% d'acide acrylique, de 2% à
95% d'acide méthacrylique et de 2% à 40% d'acide itaconique.

4. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon les
revendications 1, caractérisé en ce qu'il contient en pour
cent en poids de 5% à 70% d'acide acrylique, de 5% à 70%
d'acide méthacrylique et de 5% à 35% d'acide itaconique.

5. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les
copolymères constituant ledit agent sont partiellement
neutralisés.

6. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les
copolymères constituant ledit agent sont totalement
neutralisés.

7. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, caractérisé en ce que les copolymères sont
neutralisés par au moins un agent de neutralisation
disposant d'une fonction monovalente ou d'une fonction
polyvalente.

8. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, caractérisé en ce que les copolymères sont
neutralisés par des combinaisons entre au moins un agent de

26


neutralisation disposant d'une fonction monovalente et au
moins un agent de neutralisation disposant d'une fonction
polyvalente.

9. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de
neutralisation disposant d'une fonction monovalente est
choisi dans le groupe constitué par les cations alcalins et
l'ammonium, ainsi que par les amines primaires, secondaires
ou tertiaires aliphatiques et/ou cycliques.

10. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de
neutralisation disposant d'une fonction monovalente est
choisi dans le groupe constitué par le sodium et le
potassium.

11. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de
neutralisation disposant d'une fonction monovalente est
choisi dans le groupe constitué par l'éthanolamine, la
monoéthylamine, la diéthylamine, la cyclohexylamine, la
méthylcyclohexylamine et l'amino-méthylpropanol.

12. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de
neutralisation disposant d'une fonction polyvalente est
choisi dans le groupe constitué par les cations divalents
alcalino-terreux, le manganèse, le zinc, par les cations
trivalents et par les polyamines aliphatiques et/ou

27


cycliques.

13. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de
neutralisation disposant d'une fonction divalente est choisi
dans le groupe constitué par le calcium, le magnésium, le
manganèse et le zinc.

14. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de
neutralisation disposant d'une fonction trivalente
est l'aluminium.

15. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que l'agent de
neutralisation est choisi dans le groupe constitué par
l'éthylènediamine, la diéthylènetriamine et la phénylène-
diamine.

16. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les
copolymères constituant ledit agent ont une viscosité
spécifique comprise entre 0,3 et 1,6.

17. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les
copolymères constituant ledit agent ont une viscosité
spécifique comprise entre 0,4 et 1,0.

28


18. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit agent
formé des copolymères est en solution aqueuse.

19. Agent dispersant hydrosoluble à base de copolymères
éthyléniques pour compositions aqueuses pigmentées selon la
revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit agent,
formé des copolymères, se présente sous forme de poudre.

20. Composition aqueuse pigmentée comportant une phase
liquide, un polymère en émulsion, des pigments et des
charges et un agent dispersant qui est un copolymère
hydrosoluble, caractérisée en ce que qu'elle consiste en une
suspension, en au moins un pigment réactif, en un polymère
en émulsion ayant une densité importante de groupements
anioniques et en un agent dispersant des pigments tel que
défini dans la revendication 2.

21. Composition aqueuse pigmentée selon la revendication
20, caractérisée en ce qu'elle contient l'agent dispersant à
raison de 0,05% à 10% en poids des pigments et charges.

22. Composition aqueuse pigmentée selon la revendication
20, caractérisée en ce qu'elle contient l'agent dispersant à
raison de 0,5% à 5% en poids des pigments et charges.

23. Composition aqueuse pigmentée selon la revendication
20, caractérisée en ce que la phase liquide est formée d'eau
et/ou d'un composé miscible à l'eau.

24. Composition aqueuse pigmentée selon la revendication
23, caractérisée en ce que le composé miscible à l'eau est
choisi dans le groupe constitué par les mono et polyalcools.

29


les mono et polyglycols, les éthers et esters de mono ou
polyalcools et de mono ou polyglycols.

25. Composition aqueuse pigmentée selon la revendication
20, caractérisée en ce que les pigments réactifs
appartiennent au groupe constitué par l'oxyde de zinc, le
molybdate de zinc, le chromate de zinc, le silico-chromate
de plomb, le métaborate de baryum, les oxydes de titane avec
traitement de surface contenant de l'oxyde de zinc.

26. Composition aqueuse pigmentée selon la revendication
20, caractérisée en ce qu'elle comporte un ou plusieurs
composants appartenant au groupe constitué par les agents
biocides, tensioactifs du type anionique ou non ionique,
des antimousses, des épaississants, des agents de
coalescence.



Description

Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.


3~2~ i3~

L'invention concerne un agent dispersant hydrosoluble pour compositions
aqueuses pigmentées ~ormé de copolymères d'acides acrylique, méthacrylique
et itaconique.

L'invention concerne également les compositions agueuse~ pigmentées préparees
au moyen d'un tel agent.

Pour l'homme de l'Art, une composition aqueuse pigmentée est ~ormée d'une
phase liquide qui peut être de l'eau ou un solvant organique miscible à l'eau
ou encore un mélange des deux, d'un "polymère en émulsion " dans la phase
liquide, encore connu sous l'appelation de "liant", de pigments et charges
qui peuvent être inertes ou réactifs, comme l'oxyde de zinc, en tout ou
partie à l'égard du milieu les contenant, d'adjuvants aussi divers que les
biocides, épaississants, antimousses ou autres, en~in d'un agent dispersant
des pigments et charges qui est constitué d'un polymère hydrosoluble par
opposition au "liant" qui est le polymère en émulsion.

Or, il s'est révélé à l'usage, et ce depuis un certain temps, que la présence
simultanée dans une composition aqueuse pigmentée, de certains polymères en
émulsion et d'un pigment réactif, comme par exemple l'oxyde de zinc, le
silico-chromate de plomb, le chromate de zinc, même quand il représente une
faible partie des pigments présents dans le milieu, provoque une altération
des caractéristiques rhéologiques de ladite composition qui se manifeste par
une augmentation souvent rapide et toujours irréversible de la viscosité,
pouvant atteindre l'état limite de prise en masse.

Deux types de polymères en émulsion, bien connus de l'homme de l'art, ont été
jusqu'alors utilisés comme liant des pigments dans les compositions aqueuses
pigmentées.

Selon un premier type, le polymère en émulsion est préparé par
copolymérisation de monomères tels que par exemple de l'acétate de vinyle et
de l'acrylate de butyle, en présence d'un colloide protecteur tel que par
exemple l'hydroxyéthylcellulose introduit au cours de la polymérisation.
L'usage en présence de pigments réactifs de ce premier type de polymère en
émulsion comme liant dans les compositions aqueuses pigmentees, ne provoque
pas, en général, l'altération des caractéristiques rhéologiques desdites
compositions.

Selon un deuxième type, beaucoup plus utilisé que le précédent, le polymère

- 2 ~ 3~

en ~mulsion qui a une densite importante de groupements anionique~, est
obtenu par copolymérisation en l'absence de collo~des protecteurs, de
monomères hydrophobes, tels que par exemple le atyrèlle ct l'acrylate de
bu-tyla, et d`un monomère hydrophile anionique, t~l que par *xemple l'acide
acrylique. L'usage en presence de pigments reactifs de ce deuxième type de
polym~re en émulsion comme liant dans les compositions aqueuses pigmentées,
provoque l'alteration des caracteristiques rhéologiques des dites
compositions. Car, si les groupements carboxyliques presents à la surface des
particules de polymères en emulsion ont un pouvoir stabilisant, ces mêmes
groupements carboxyliques sont æusceptibles de reagir avec la fraction
solubilisee du pigment réactif en creant un lien entre les particules
d'emulsion. En d'autres termes, l'ion metallique du pigment reactif
partiellement solubilise cree une liaison entre les particules du polymère en
emulsion. Dès lors, cette reaction au sein des compositions aqueuses
pigmentees entre le pigment reactif partiellement solubilise et le polymère
en emulsion conduit à une elevation de la viscosite desdites compositions,
allant même jusqu'à la prise en masse.

Entre ces deux types extrêmes de polymères en émulsion, il peut exister des
polymères en emulsion qui sont des hybrides des deux types de polymères en
emulsion precites.

Ainsi, les caractéristiques rhéologiques desdites compositions aqueuses
pigmentees peuvent être gravement alterees par la presence simultanee d'un
polymère en emulsion appartenant au deuxième type et d'un pigment reactif
passant même très partiellement en solution.

C'est pourquoi, le comportement nefaste de ce deuxième type de polymère en
emulsion à l'égard de pigments reactifs, mais aussi l'usage de plus en plus
fréquent de ce deuxième type de polymères en émulsion dans les compositions
aqueuses pigmentees, en particulier à usage de revêtement, ont incite l'homme
de l'art à introduire un agent dispersant hydrosoluble dans lesdites
compositions aqueuses pigmentees plus precisement encore quand l'un des
pigments présents est réactif à l'égard du milieu les contenant. Car la
présence d'un tel agent dispersant doit faciliter la defloculation des
particules elementaires, les maintenir à un niveau de parfaite defloculation
puisque la finesse pigmentaire contribue non seulement au pouvoir couvrant
mais également à l'opacite et ~ l'aspect de surface du revêtement réalisé. En
~0 d'autres termes, la presence d'un agent dispersant des pigments est
souhaitable pour combattre la tendance naturelle des pigments à reformer des

_ 3 ~56~3~

agregats dans les ~mulsions aqueuses pigmentées condui~ant à une diminution
souhaitable pour combattre la tendance nat~lrelle ~es pigments ~ reformer des
agrégats dans les émulsions aqueuses pigmentées conduisant ~ une diminution
du pouvoir couvrant et à des modlfications des carocteristiques rheologiques.

De nombreux agents dispersants pour compositions aq-leuses pigmentées ont dé~à
été proposes à l'homme de l'art et décrits en abondance dans la litt~rature
apécialisée :

~n premier type d'agent a eté proposé dans le brevet canadien 655,884 qui
consiste en un copolymère d'acide méthacrylique et d'esters acryliques et
méthacryliques ~aisant usage comme initiateur de copolymérisation de
persul~ate en excès, les groupes sulfates ainsi presents dans le copolymère
ayant la réputation d'être à l'origine des bonnes propriétés dispersantes
dudit copolymère ainsi produit à l'égard des pigments.

Un autre type d'agent dispersant hydrosoluble de pigments est décrit dans le
brevet américain 3,840,487. Cet agent est un copolymère d'un acide
monocarboxylique insaturé, à raison de 40 à 95 pour cent en moles, tel que
l'acide acrylique, méthacrylique ou crotonique et d'un ester d'un acide
carboxylique insaturé à raison de 5 à 60 pour cent en moles, tel que
l'acrylate de méthyle, d'éthyle, de propyle, de butyle, le méthacrylate de
méthyle et le crotonate d'éthyle. Ce copolymère est utilisé comme agent
dispersant dans les peintures en émulsion aqueuse contenant des pigments
minéraux non rsactifs et un liant, ledit copolymère ayant un poids
moléculaire moyen inférieur à 75 000.

Vn type autre d'agent dispersant hydrosoluble de pigments est revendiqué dans
le brevet britannique 985,276 pour la préparation des suspensions aqueuses
stables de pigments d'origine organique ou minérale. Cet agent est un
copolymère d'acide acrylique, d'acide méthacrylique et d'un ou plusieurs
esters de monoalcools ou polyalcools de chaines aliphatiques supérieures à 12
atomes de carbone, des acides acrylique et/ou méthacrylique.

De plus, un autre type d'agent dispersant hydrosoluble de pigments est
également décrit dans le brevet américain 3,980,602.
Cet agent, qui est un copolymère acryllque de poids moléculaire moyen allant
de 500 à 30 000, est formé :
a) de 20 à 80 % en poids d'un constituant sélectionné dans le groupe
- 35 comportant le styrène, un methacrylate d'alkyle ou un melange de styrène et

_ 4 _ ~ ~5~63~

de méthacrylate d'alkyle,
b) de 15 ~ 55 % en poids d'un acrylate d'alkyle, le groupe alkyle ayant de 2
~ 12 ~tomes de carbone,
c) en~in, de 3 a 25 % en poids d'acide acrylique ou méthacryllque.

Enfin, un autre type d'agent dispersant hydrosoluble de pigments, décrit dans
le brevet américain 2,930,775, oonsiste en un copolymère d'anhydride maléique
et de diisobutylène, de poids moléculaire compris entre 750 et 5 000.
De tels ad~uvants hydrosolubles sont reconnus être de bons agents dispersants
dans la préparation de compositions aqueuses pigmentées, tels les revêtements
en émulsion aqueuse, gr~ce à leurs actions de défloculation pigmentaire et de
stabilisation du milieu pendant une longue période de temps quand les
pigments mis en oeuvre sont inertes à l'égard du milieu les contenant,
c'est-à-dire quand les pigments sont tels que par exemple le dioxyde de
titane et autres pigments dérivés du titane, le sulfate de baryum, le
carbonate de ca]cium, la silice, le talc, le mica, les argiles, l'oxyde de
fer, le noir de carbone, le sulfure de cadmium..., et dès lors inertes à
l'égard du polymère en émulsion (liant).

Mais il n'en est plus de même quand les compositions aqueuses pigmentees
contiennent au moins un pigment réactif ayant tendance à passer en solution
dans les conditions de réalisation de la composition aqueuse pigmentée, tels
que par exemple l'oxyde de zinc, le silicochromate de plomb, le chromate de
zinc, le métaborate de baryum, le molybdate de zinc, pigments couramment
utilisés dans les compositions de peinture anticorrosion. Car ces pigments
réactifs comme cela à déjà été exprimé, manifestent à l'égard des polymères
en émulsion du deuxième type (liant) une incompatibilité qui se révèle par
une augmentation souvent rapide, toujours néfaste et irréversible de la
viscosité des compositions aqueuses pigmentées, dès lors rendues impPopres
aux usages auxquels elles étaient destinées, certaines atteignant même un
état de prise de masse.

C'est pourquoi, et pour tenter d'éliminer les inconvénients précités nés de
l'incompatibilité entre certains pigments réactifs et les polymères en
émulsion habituellement utilisés dans la préparation des compositions
aqueuses pigmentées, la littérature spécialisée a proposé dans le brevet
fran~ais 2 404 017 un agent dispersant hydrosoluble, copolymère éthylénique
consistant en :
a) plus de 25 % en poids de motifs d'un ou plusieurs acides carboxyliques à
insaturation alpha, beta monoéthylénique à l'état de sel ou d'acide libre,

~ 6 ~ 6 ~ 5 - .

tel que l'acide méthacrylique et l'acide acrylique, d'autres acides
acryliques polymerisables substitués en alpha, ou l'acide itaconique, la
prérérence allant aux acides méthacrylique et acrylique et,
b) des motifs d'au moins un autre monomère à insal;uration ~thyl~nique choisi
dans le groupe constitu~ par les esters acryliQues et méthacryliques
d'alcools aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatigues en Cl ~ C18, le
styrène, l'acrylonitrile, l'acétate de vinyle,... le copolymère constitutant
l'agent dispersant ayant un poids moléculaire moyen compris en 500 et 15 000.

Or, comme la demanderesse a pu le constater lors de nombreuses
expérimentations de preparation de compositions aqueuses pigmentées contenant
parmi les pigments présents au moins un pl~ment réactif, tel que l'oxyde de
zinc, le copolymère revendiqué en tant qu'agent dispersant dans le brevet
français précité, apporte une efficacité éminemment différente selon que le
polymère en émulsion (ou liant) est du type ~ colloide protecteur (premier
type) ou du type sans colloide protecteur (deuxième type).

Dans le cas où le polymère en émulsion est du type à colloide protecteur, les
compositions aqueuses pigmentées précitées, c'est-à-dire contenant au moins
un pigment réactif, préparées en présence de l'un des agents dispersants
décrits dans le brevet francais précité, donnent des résultats très
satisfaisants pour l'homme de métier, résultats absolumment similaires à ceux
obtenus pour des compositions aqueuses pigmentées dont les pigments sont
non-réactifs. En d'autres termes, les compositions aqueuses ainsi préparées
ne présentent pas d'altération de leurs caractéristiques rhéologiques dans le
temps.

Par contre, dans le cas où le polymère en émulsion (liant) est du type sans
colloide protecteur (deuxième type), les compositions aqueuses pigmentées7
contenant au moins un pigment réactif, préparées en présence de l'un des
agents dispersants décrits dans le brevet français précité, présentent de
fortes anomalies qui se manifestent par la de-térioration rapide et
irréversible des caractéristiques rhéologiques, révélant ainsi
l'incompatibilité, fort gênante pour l'homme de métier, entre pigments
réactifs d'une part et polymère en émulsion d'autre part. Cette
incompatibilité se traduit, par exemple, par une forte augmentation de leur
viscosité dans le temps, car l'ion métallique du pigment réactif
partiellement solubilisé crée comme déjà dit une liaison entre les particules
du polymère en émulsion qui est a l'origine de l'augmentation observée de la
viscosité.

- 6 ~ 6


Dès :Lors, devant les necessi~es économiques et les exigences
-techn.iques de disposer de composi~ions aqueuses pigmentées
de caracteristiques rhéologiques bien dé~inies, et de
per~ormances améliorees, c'est-à-dire régl.ées à la demande
et stables dans le temps, en particulier quand l'un au moins
des pigments présents est réacti~ à l'égard du milieu qui le
contient, la demanderesse poursuivant ses recherches à
trouvé et mis au point un agent dispersant des pigments qui
rend particulierement compatible les pigments réactifs tel
que l'oxyde de zinc par exemple, à l'égard de tous les
polymères en émulsion.

L'invention concerne un agent dispersant hydrosoluble à base
de copoLymères éthyléniques pour compositions aqueuses
pigmentées, formées d'une phase liquide, d'un liant qui est
un polymère en émulsion, en particulier démuni de colloide
protecteur et ayant une densité de groupements anioniques
importante, de pigments en tout ou partie réac$i~s à l'égard
du milieu les contenant par création de liaisons entre les
particules du polymère en émulsion et l'ion métallique du
pigment réacti~ partiellement solubilisé, caractérisé en ce
que, dans le but de procurer auxdites compositions aqueuses
pigmentées des caractéxistiques rhéologiques définies,
réglées à l'avance et stables dans le temps, ledit agent
dispersant hydrosoluble est un copolymère d'acides acryli-
que, méthacrylique et itaconique.

Les copolymères selon l'invention contiennent généralement
en pour cent en poids de 2,5 à 96% et de pré~érence de 5 à
70% d'acide acrylique, de 2 à 95% et de pré~érence de 5 à
70% d'acide méthacrylique et de 2 à 40% et de pré~érence de
5 à 35% d'acide itaconique.

Ainsi, et contrairement à l'art antérieur dans lequel

,~

- 6a - ~ ~56~


l'agent d.ispersant hydrosoluble des pigments es-t un
copolymere d'au moins un ac.ide éthylénique et d'au moins un
ester éthylenique, l'agent dispersant hyclrosoluble es-t un
copolymère formé en totalité de trois acides éthyléniques.




Ces copolymères acryliques sont préparés selon les procedés
connus par copolymérisation radicalaire d'acides acrylique,
méthacrylique et itaconique en présence soit d'un système
rédox de polymérisation tels que par exemple des composés
organiques à base d'hydroxylamine, métabisulfite, les
peroxydes et les persels, par exemple l'eau oxygenée, le
persulfate ..., soit en présence d'initiateurs tel que
l'azobisdiisobutyronitrile, en présence ou non d'un agent de
transfert de chaîne tel que alcools, mercaptans ...
Dès la fin de la polymérisation, la solution aqueuse de
polymérisat obtenue peut etre utilisée telle quelle sous
forme acide ou etre neutralisée partiellement ou totalement
par au moins un agent approprié de neutralisation disposant
d'une fonction monovalente ou d'une fonction polyvalente.

L'agent de neutralisation partielle ou totale disposant
d'une fonction monovalente, est choisi dans le groupe
constitué par les cations alcalins, en




,. ~

~2S~


particulier le sodium et le potassium, ou encore l'ammonium, ou bien les
amines primaires, secondaires ou ter-tiaires aliphatiques et/ou cycliques
telles que par exemple les éthanolamines (mono, di, tri-éthanolamine), la
mono et diéthylamine, la cyclohexylamine, la méthylcyclollexylamine,
l'aminométhylpropanol...

L'agent de neutralisation partielle ou totale disposant d'une fonction
polyvalente es-t, quant à lui, choisi dans le groupe~ cons-titué par les cations
divalents alcalino-terreux, en particulier le magnésium et la calcium, ou
encore le zinc, le manganèse,de même que par les cations trivalents, dont en
particulier l'aluminium, ou encore par cer-tains cations de valence plus
élevée ainsi que des polyamines aliphatiques et/ou cycliques telles que par
exemple l'ethylènediamine, la diéthylènetriamine et la phenylènediamine.

La neutralisation partielle ou totale des sites acides des copolymères peut
être ob-tenue par des combinaisons possibles entre au moins un agent de
neutralisation disposant d'une fonction monovalente et au moins un agent de
neutralisation disposant d'une fonction polyvalente.

Mais la solution aqueuse du polymerisat peu-t egalement être traitee par tout
moyen connu de l'homme de l'art pour en eliminer la phase liquide et isoler
les copolymères acryliques sous la forme d'une fine poudre qui peut etre
utilisée sous cet autre aspect comme agent dispersant.

L'agent dispersant hydrosoluble selon l'invention est, comme a pu l'établir
la demanderesse, une fraction des copolymères d'acides acrylique,
méthacrylique et itaconique dont la viscosite specifique est comprise entre
0,3 et 1,6 et préférentiellement entre 0,4 et 1,0.

La viscosite specifique des copolymères selon l'invention qui est symbolisee
par la let-tre '~' est determinée de la manière suivante :
On prepare une solution de copolymère sous forme de sel sodique, par
dissolution de 50 g sec du copolymère dans un li-tre d'une solution fai-te
d'eau distillee e-t de 60 g de chlorure de sodium. Puis on mesure, avec un
viscosimètre capillaire placé dans un bain thermostaté à 25 C, le temps
d'écoulement d'un volume donné de la solution précitée contenant le
copolymère acrylique alcalin, ainsi que le temps d'écoulemen-t du meme volume
de la solu-tion aqueuse de chlorure de sodium dépourvue dudit copolymère. Il
est alors possible de définir la viscosité spécifique '~q" grâce à la relation
suivante : /

36
-- 8

(temps d'écoulement de (temps d'écoulement
la solut~ion de polymère) - de la solu-tion NaCl)

~Temps d'écoulement de la solutic)n NaCl)




Le tube capillaire est géneralement choisi de telle manière
que le temps d'écoulement de la solution de NaCl, dépourvue
de copolymère soit d'environ 90 à 100 secondes, donnant
ainsi des mesures de viscosité spécifique d'une très bonne
précision.

L'invention concerne également une composition aqueuse
pigmentée comportant une phase liquide, un polymère en
émulsion, des pigments et des charges et un agent dispersant
qui est un copolymère hydrosoluble, caractérisée en ce que
qu'elle consiste en une suspension, en au moins un pigment
réactif, en un polymère en émulsion ayant une densité
importante de groupements anioniques et en un agent
dispersant des pigments tel que défini précédemment dans le
cadre de l'invention.

L.'invention concerne également les compositions aqueuses
pigmentées formées d7une phase liquide, d'un polymère en
émulsion du deuxième type obtenu par copolymérisation de
monomères à caractère hydrophobe et d'un m~nomère hydrophile
anionique, des pigments finement divisés dont l'un au moins
est réactif à l'égard du milieu le contenant, des charges
minérales, divers adjuvants connus de l'homme de l'art,
enfin l'agent dispersant, copolymère hydrosoluble tel que
défini dans le cadre de l'invention.

Parmi les pigments entrant dans la preparation des
compositions aqueuses pigmentées selon l'invention qui sont
en général des composés de métaux polyvalents, peuvent être

~5 E;~3~
- 8a -

cités, à titre d'exemple, des pigments non réact:ifs tels que
:Le dioxyde de titane et les autres pigmen-ts dérivés du
titane, le sul:Eate de baryum, le carbona-te de calcium, le
kaolin, le talc, le mica, la silice, les argiles en genéral,
l'oxyde de fer, le noir de carbone, le sulfure de cadmi.um,
les oxydes de chrome, mais également les p:igments réactifs à
l'égard du milieu les contenant, tels que par exemple et
préférentiellement, l'oxyde de zinc, le molybdate de zinc,
le chromate de 2inc, le silico-chromate de plomb, le
métaborate de baryum, les oxydes de titane avec traitement
de surface contenant de l'oxyde de 7.inc.

Les compositions aqueuses pigmentées selon l'invention sont,
comparativement à celles utilisant des agents dispersants de
l'art antérieur, manipulables meme à haute teneur en matière
sèche, c'est-à-dire à faible teneur en phase li~uide, ainsi
qu'après une longue période de repos, meme de plusieurs
mois.

La phase liquide desdites compositions est en général
formée d'eau et/ou d'un composé miscible à l'eau, tel que
par exemple un mono ou polyalcool, un mono ou polyglycol,
les éthers et esters de mono ou polyalcool, de mono ou
polyglycol, tels que par exemple l'éthylèneglycol, le
diéthylèneglycol, le propylèneglycol.




~?

9 ~S~36


L'agent hydrosoluble de dispersion des pigments est introduit dQns les
composi-tions aqueuses pigmen-tées à rai.son de 0,05 à lO.et preférentiellement
de 0,5 ~ 5, quan~lté expr.iméc en paur cent en poids par rappor-t clU poids des
pigments et charges.

De même, les compositions aqueuses pigmentées selon l'invention peuvent
contenir selon des modes connus, des composants autres que le pigment,
l'agent dispersant et la phase liquide de dispersion, composan-ts qui sont
introduits pour des effets spécifiques. C'est ainsi que l'on peut introduire
des agents bi.ocides, des agents tensio-actifs du type anionique ou non
ionique, bien connus de l'homme de l'art. Mais on peu-t aussi et en même temps
introduire dans les compositions aqueuses pigmentées, des agents antimousses,
tel que par exemple alcools, huiles minérales et les composés silaniques. De
plus, on peut également introduire dans les compositions aqueuses pigmentées
des agents épaississants pour modifier les caractéristiques rhéologiques
desdites compositions en vue, par exemple, d'améliorer la régularité du film
sur le support à protéger, ou bien d'améliorer la stabilité de la suspension
pigmentée. Des agents épaississants bien connus de l'homme de l'art et
classiquement utilisés sontt par exemple, la méthylcellulose,
l'hydroxyethylcellulose, l'acide polyacrylique, les copolymères acryliques et
méthacryliques ainsi que les épaississants du type polyuréthane hydrosoluble
qui confèrent des propriétés rhéologiques améliorées aux compositions
aqueuses pigmentées.

Enfin, on peut introduire dans les compositions aqueuses pigmentées un agent
de coalescence qui peut être un solvant organique miscible ou non à l'eau,
tels que par exemple l'ethermonobutylique de l'éthylèneglycol, ou encore le
2,2,4 - Trime-thylpentanediol - 1,3 monoisobutyrate (Texanol* de la Société
Eastman Chemical Products).

En pratique, les compositions aqueuses pigmentées peuvent être réalisees de
la manière connue suivante, (ou de toutes autres manières connues) qui
consiste à préparer sous agitation une solution aqueuse du copolymère
dispersant selon l'invention dans laquelle est introduit sous agitation le ou
les pigments. Le milieu ainsi obtenu, auquel on peut ajouter divers agents,
tels ceux précités, (tensio-actifs, anti-mousses, épaississants, biocides,
coalescents) peut être soumise à une opération de broyage selon des moyens
connus, tels que disperseurs rapides ou broyeurs ~ microéléments.
* (marque de commerce)




:





.
- 10- ~2S1~i~3~i

La guantite de l'agent dispersant hydrosoluble des pigments est choisie dans
l'intervalle pr~c~Aemment indiqué. Mais, comme l'homme de l'art le sait bien,
cetta quantité depend de la dimension, de la forme et de la nature des
particules.

Si pour de nombreux agents dispersants appartenant à l'art anterieur, il est
connu qulils ne peuvent être utilisés qu'en quantité minimale lors de 1A
préparation des compositions aqueuses plgmentées, leur usage en excès
conduisant à des dispersions instables et même à la floculation deæ pigments,
l'agent dispersant hydrosoluble selon l'invention, comparativement aux agents
dispersants de l'art antérieur, permet une excellente dispersion des pigments
réactifs, à fortiori des pigments non-réactifs et des charges, et procure aux
compositions aqueuses pigmentées une excellente stabilité dans le temps qui
se mani~este par le maintien des caractéristiques rhéologiques même pendant
de longues périodes de stockage.

Pour mettre en évidence les excellentes propriétés dispersantes des
copolymères selon l'invention et en particulier leur aptitude à être mis en
oeuvre dans des compositions aqueuses pigmentées en tout ou partie au moyen
de pigments réactifs, il est bien connu d'utiliser comme pigment réactif
l'oxyde de zinc qui, en présence d'un polymère en émulsion du deuxième type
tliant) pose habituellement un réel problème de stabilité à ces compositions.
Ainsi, par exemple, une peinture préparée avec ce pigment réactif dispersé au
moyen d'un agent dispersant appartenant à l'art antérieur, présente une
stabilite mauvaise dans le temps. En effet, il est bien connu que l'oxyde de
zinc passe parti011ement en solution et réagit avec le polymère en émulsion
(liant) en provoquant l'altération rapide des caractéristiques rhéologiques
d'une telle peinture malgré la présence de l'agent dispersant.

A contrario, une peinture préparée avec ce pigment réactii` dispersé au moyen
de l'agent dispersant selon l'invention en présence du polymère en émulsion
du deuxième type, présente une excellente stabilité dans le temps puisque
l'efficacité dudit agent se manifeste par le maintien de la viscosité de
cette peinture, même après un vieillissement de six mois à la température
am~iante et/ou d'un mois à 60C.

Ainsi, l'instabilité d'une composition aqueuse pigmentée ou encore le manque
d'efficacité d'un agent dispersant d'un pigment réactif, tel que l'oxyde de
-- 35 zinc, à l'égard du polymère en émulsion du deuxième type, se manifeste

3~

fréquernment par une forte augmentation de la viscosit~ au stockage et même
par une gélification ou une prise en masse de ladite composition.

Dès lors, la qualité fondamentale de l'agent dispersant sclvn l'invention
réside dans le fait que dans le~ compositions aqueuses pigmentées, on ne
S constate pas d'augmentation sensible de la viscositc, ni d'une prise en masse
lors d'une conservRtion de longue durée à la temp~rature ~mbiante ou d'une
expcsition de plu5 courte durée à température elevée quand le pigment est du
type réactif.

~ e meme, en vue de l'u-tilisation d'une pate pigmentaire pour teinter une
peinture émulsion (encore appelée "base à teinter" par l'homme de métier)
contenant l'une et/ou l'autre en tout ou partie un pigment réactif, tel que
l'oxyde de zinc, l'agent dispersant selon l'invention es-t souhaitablement
utilisé dans la préparation de ladite pfite pigmentaire et/ou encore dans la
"base à teinter" en vue d'assurer la stabilité dans le temps de la
composition aqueuse pigmentée résultant du mélange de ces deux composants.

La portée et l'intér~et de l'invention seront mieux perçus grâce aux exemples
suivants :

Exemple 1
Cet exemple illustre différentss compositions aqueuses pigmentées
représentatives de l'art antérieur comportant parmi les divers constituants
un pigment réactif ~ui est de l'oxyde de zinc, un polymère en émulsion ou
liant appartenant aux deux types précités et un agent dispersant de l'art
antérieur qui est le sel de sodium d'un homopolymère de l'acide
rnéthacrylique.

Pour ce faire, on a préparé une peinture selon le protocole suivant :
on a introduit successivement dans un récipient approprié dlune contenance de
deux litres, muni d'un dispositi~ d'agitation du type "turbine à effet de
cisaillement" (genre dissolveur Cowles bien connu de l'hornme de métier)
tournant à une vitesse d'environ 1 000 tours par minute, les composants
suivants exprimés en partie en poids :

- 12 - ~5~3~

a) eau 160
b) Epaississant : hydroxyethyl.cellulose 2
(Natrosol.250 ~l~ commerciali.sé par la Soc:iété lIercllles)
c~ Agent dispers.lnt : à 30 % de matière active 8
(s~1 socligue d'llrlllomopolym~re de l'acide metl~acrylique
selon le brevet canadien 655,884 de l'art antérieur)
d) Adjuvan-t biocide 2
(Mergal K6~*commercialisé par la Société Itiedel de ~laen)
e) ~djuvan-t antimousse 1,5
(BYK 073*commercialisé par la Société Byk Chemie)
f) Pigment réactif : oxyde de zinc 40
~eige A*commercialisé par la Société Vieille Mon-tagne)
g) Pigment non réac-tif : dioxyde de titane 130
(RL 6~ commercialisé par la Société Thann et Mulhouse)
h) Charges :
hl) Carbonate de calcium 220
(BLP2*comrnercialisé par la Société Omya)
h2) Talc 30
(20 MO*commercialisé par la Société des Talcs de Luzenac)
i) Monoéthylèneglycol 10
j) Polymère en émulsion : liant exprimé en matière sèche 162,5
k) Solvant de coalescence 15
(Texanol*commercialisé par la Société Eastman
Chemical Products)
25 l) Eau : guantité suffisan-te pour un total de 993,5 parties en poids

On a ainsi préparé trois formulations (formulations 1 à 3) avec différen-ts
polymeres en émulsion (liant), qui ont été soumises à un test de
vieillissement accélére en étuve à 60 C pendant un mois et à un test de
stockage de six mois. à température ambiante, temps au bou-t desquels on a
mesuré la viscosité avec un viscosimètre du type Brookfield (RVT)*à 10 tours
par minute.
Tous les résultats ont été réunis dans le tableau I ci-après :

* (marque de commerce)




~''' .
.i; .

~ - 13 - ~25~63~

TABLEAU I

.

¦POEYMERE EN EMUI,SION ¦ VISCOSITE ¦ VISCOSITE ¦ VISCOSITE
¦ (EIANT) ¦ APRES 24 ll ¦ APRES UN MOIS ¦ APRES 6 MOIS ¦
¦ ¦EN CENTIPOISES ¦ ~ 60C ¦DE STOCKAGE A ¦
5 1 ¦ ¦EN CENTIPOISES ~ TEMPERATURE
¦ ¦ AMBIANTE EN
¦ ¦ CENTIPOISES
l~
¦Formulation 1
¦copolymère d'esters acryli- ¦
10¦que ou méthacrylique, type 1¦
¦avec colloide protecteur. ¦ 5 300 ¦ 5 500 ¦ 6 000
¦(Primal AC 507*commercialisé¦
¦par la Société Rohm et Haas)¦
l_ l
¦ Formulation 2 l l j
15¦copolymère d'esters acryli- ¦
¦que ou méthacrylique, type 1¦
¦avec collolde protecteur. ~ 5 200 ¦ 5 500 ¦ 5 400
¦(Primal AC 388*commercialisé¦
¦par la Société Rohm et Haas)¦

20¦ Formulation 3
¦Copolymère de styrène et
¦d'ester acrylique, type 2, ¦ ¦Prise en masse ¦ Prise en
¦sans colloide protecteur. ¦ 8 500 ¦ après une ¦ masse
¦(Rhodopas DS 910*commercia- ¦ ¦ semaine ¦ après deux
¦lisé par la Société Rhône- ¦ l l mois
¦Poulenc).


Ces résultats montrent que dans le cas des polymères en emulsion ~liants du
type 1) avec colloide protecteur, les caractéristiques rheologiques des
compositions aqueuses pigmentés restent stables dans le temps, tandis que
dans le cas de polymères en émulsion (liants du -type 2) sans colloïde
protecteur, les caracteristiques rhéologiques des compositions aqueuses
pigmentées sont très rapidement détériorées (prise en masse).
* ( marque de commerce )

36
_ 14 -

Exemple 2
Cet exemple illustre trois compositions aqueuses pigmentées représenta-tives
de l'art antérieur compor-tant parmi les divers consti~uants un pigmentréactif qui est de lAoxyde de zinc, un polymère en émulsion (ou liant)
nppartenant au -type 2 préclt.c sans collo~de protecteur, et divers agents
dispersants appartenant à l'art antérieur.

Pour ce faire, on a préparé une peinture satinée selon le même protocole que
dans l'exemple 1, par introduction successive cles composants suivants
exprimés en partie en poids :

a) eau 50
b) monopropylèneglycol 40
c) agent dispersant exprimé en matière active4,6
(défini dans le tableau II ci-après~
d) adjuvant biocide 3
(Mergal K6N commercialisé pour la Socité Riedel de Haen)
e) adjuvant antimousse 2
(Nopco NDW commercialisé par la Société Diamond-Shamrock)
f) Pigment réactif : oxyde de zinc 40
(Neige l*commercialisé par la Société
Vieille Montagne)
g) Pigment non réactif : dioxyde de titane 190
(RHD2*commercialisé par la Société Tioxide)
h) Charge : carbonate de calcium 120
(Hydrocarb L*commercialisé par la Société Omya)
i) Solvant de coalescence (Butyldiglycol ? 20
j) Polymère en émulsion (liant) 440
(Acronal 290 D,* polymère du type 2, sans colloide protecteur,
copol.ymère de styrène et d'ester acrylique commercialisé par
la Société B.A.S.F.)
k) Epaississant : polyuréthane hydrosoluble 51
(en solution à 10 % en poids - BR lOO*commercialisé par la
Sociéte Coatex)
1) Eau 40

On a dès lors, préparé trois formulations (4 à 6) comportant chacune un agent
dispersant spécifique de l'art antérieur, qui ont été soumises aux mêmes
tests de vieillissement que dans l'exemple 1.
Tous les résultats ont été consignés dans le tableau II ci-après :
* ( marque de commerce )

- 15 _ ~5~36

TABLEAU II


I ¦ VISCOSLTE ¦ VISCOSITE ¦ VISCOSITE
I ¦ APRES 24 1-l ¦ APRES UN MOIS ¦ APRES 6 MOIS ¦
¦ AGENT DISPERSANT ¦EN CENTIPOISES ¦ A 60C ¦DE STOCKAGE A ¦
¦ ¦ ¦EN CENTIPOISES ¦ TEMPERATURE
¦ ¦ AMBIANTE EN
l l ¦ ¦ CENTIPOISES

¦ Formulation 4 ¦ ¦Prise en masse ¦
¦Copolymère d'acide acryli- ¦ ¦ au bout d'une ¦ Priæe en
¦que et d'acrylate de Butyle ¦ 3 000 ¦ semaine ¦ masse
¦selon l'U.S.P. 3,840,487

¦ Formulation 5 ¦ ¦Prise en masse ¦ Prise en
¦Tamol SGl*commercialisé par ¦ 10 000 ¦ au bout d'une ¦ masse
¦la Société Rohm et Haas l l semaine

¦ Formulation 6
¦Copolymère d'acide acryli- ¦ ¦Prise en masse ¦ Prise en
¦que (30 %) acide méthacry- ¦ 2 400 ¦ au bout de ¦ masse
¦lique (30 %) acide itaconi- ¦ ¦ deux semaines ¦
¦que (11 %) et acrylate de
¦butyle




Les résultats montrent que l'association d'un polymère en émulsion (liant) du
deuxième type sans colloïde protecteur, tel qu'il est de plus en plus
fréquemment utilisé, d'un pigment reactif tel que l'oxyde de zinc, et d'un
agent dispersant de l'art anterieur, conduit à une prise en masse rapide des
compositions aqueuses pigmentees les contenant.


,j * ~ marque de commerce )


.

:

i3~
- 16 -

~xemple 3
_
Cet exemple illustre un mode de préparation de l'agent dispersant selon
l'invention.
D~ns ce but, on a utilisé un bal.lon de un litre ~quipé d'une agitation
mecan:lque, d'un condenseur vertical, c]'un chauffe-ballon, et cle trois pompes
doseuses.
On a introduit dans le ballon 200 g d'eau bipermutée et 0,3 g d'ac~tate de
cuivre, que l'on a porté à reflux avant d'ajouter simultanément en deux
heures les solutions 1 à 3 suivantes au moyen des pompes doseuses :

Solution 1 : Eau bipermutée 147,0 g
Acide méthacrylique99,2 g
Acide acrylique 108,5 g
Acide itaconique12,1 g

Solution 2 : Eau bipermutée ~2,5 g
Eau oxygénée (130 volumes) 30,0 g

Solution 3 : Eau bipermutée 60,0 g
Métabisulfite de sodium 2,0 g

Les solutions 2 et 3 constituent le système redox de polymérisation.

A la fin des additions 9 on a laissé à reflux pendant une heure. Le polymère
ainsi obtenu a été neutralisé avec de l'hydroxyde de sodium ~usqu'à un pH de
8,5 en donnant une solution contenant 35 % en poids de matière active.
La viscosité spécifique de ce copolymère était de 0,54.

Exemple 4
Cet exemple illustre la préparation, selon le protocole décrit dans l'exemple
3, d'agents dispersants appartenant soit au domaine de l'art antérieur soit
au domaine de l'invention, et leur mise en oeuvre dans une composition
aqueuse pigmentée comportant parmi les divers constituants un pigment réactif
qui est de l'oxyde de zinc, un polymère en émulsion ~ou liant) appartenant au
type 2 précité, c'est-à-dire sans colloide protecteur et divers agents
dispersants appartenant à l'art antérieur (formulations ~ à 10) et à
l'invention (formulations 11 à 16).

Pour préparer les agents dispersants, qu'ils appartiennent à l'art antérieur
ou à l'invention, on a introduit simultanément les trois solutions aqueuses

36
~ 17 -

indiquées dans l'exemple 3, la première solution contenant les monomères, les
solutions 2 et 3 constituant le système redox de polymérisation.

A l'iss-le de la polymérisation et de la neutrali~ation au moyen de
l'hydroxyde de sodium, Ju~qu'au pH de 8,5, on obt;enait une solution de
copolymares dont on mesurait la viscosité specifique.

On a aussi préparé quatre polymères appartenant au domaine de l'art anterieur
(ré~érencés A, B, C, et D) et six copolymères appartenant RU domaine de
l'invention ~réferencés E, F, G, H, I et J) pour lesquels on a fait varier la
composition des monomères et/ou le système redox de polymérisation.

Puis on a préparé une peinture ~composition aqueuse pigmentée) selon le même
protocole que dans l'exemple 1 par introduction successive des composants
suivants exprimés en partie en poids.

-

\
\

- 18 - ~256~6

a) Eau 160
b) Epaississan-t : hydroxyéthylcellulose 2
(Natrosol 250 HR*commercialisé par la Société Hercules)
c) Agen~ dispersant exprlmé en produit scc 3
d) ~d~uvant biocide (Mergal ~6N*commercialisa par
la Socié-té Riedel de Haen)
e) Adjuvant antimousse (BYK 073*commercialiæé par la 1,5
Société Bylc Chemie)
f) Pigmen-t réactif : oxyde de zinc 40
(Neige A*commercialisé par la Société
Vieille Mon-tagne)
g) Pigment non réactif : dioxyde de titane130
(RL 68*commercialisé par la Société Thann et Mulhouse)
h) Charges :
hl) Carbonate de calcium 140
(Durcal 5*commercialisé par la Société Omya,
diamètre moyen de 5 microns)
h2) Carbonate de calcium 80
(Hydrocarb*commercialisé par la Société Omya,
diamètre moyen de 1 micron)
i) Monoéthylèneglycol 10
j) Polymère en émulsion du type 2 sans colloide protecteur 325
à 50 % de matière sèche (liant) (Rhodopas DS 910*
commercialisé par la Société Rhône-Poulenc)
k) Solvant de coalescence 0,5
(Texanol commercialisé par la Société Eas-tman
Chemical Produc-ts)
l) Eau : Quantité suffisante pour un total de 993 parties en poids

On a ainsi préparé quatre formulations (7 à ll) avec divers agents
dispersants (A, B, C, D, et E) appartenant au domaine de l'art antérieur, et
six formulations (12 a 17) avec divers agents dispersants (F, G, H, I, J e-t
~) appartenant au domalne de l'invention.

Toutes ces formulations on-t été soumises à un test de vieillissement accéléré
de un mois en é-tuve à 60 C et à un test de stockage de six mois à
température ambiante, temps au bout desquels on a mesuré la viscosité
Brookfield* comme dans l'exemple 1.

* (marque de commerce)



~` .

~25~ 6
-- 19 --

Tous les résultats relatifs à la pr~paration des agents dispersant6 (A à D)
appartenant au domaine de l'art antérieur, ainsi qulaux résultats relatifs
aux compositions aqueuses pigmentées faisant usage de ces dispersants
(formulations 7 a 10) ont eté réunis dans .le tableau III c:L-après :

TABLEAU III


¦ AOE NT DISPERSANT
¦ SELON L'ART ANTERIEUR

¦ COMPOSITION EN ¦ A ¦ B ¦ C ¦ D ¦ E
¦ POUR CENT EN POIDS

~ ¦ Acide acrylique ¦ O ¦ 100 ¦ O ¦ O ¦ 55
¦ Acide méthacrylique ¦ 100 ¦ O ¦ 70 ¦ 55 ¦ O
¦ Acide itaconique ¦ O ¦ O ¦ O ¦ 15 ¦ 15
¦ Méthacrylate de Butyle ¦ O ¦ O ¦ 30 ¦ 30 ¦ 30
_ I I_ 1, 1
¦ Viscosité spécifique ¦ 0,90 ¦0,75 ¦0/71 ¦0,79 ¦ 0,84

I FORMULATIONS
¦ (COMPOSITIONS AQUEUSES ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦10 ¦ 11
¦ PIGMENTEES)
l l_ l _l l_

¦ Viscosité en centipoises ¦ 15 000 ¦ 16 000 ¦ 12 000 ¦ 13 000 ¦ 15 000 ¦
¦ après 24 heures
I Viscosité en centipoises ¦Prise en¦Prise en¦Prise en¦Prise en¦Prise en¦
¦ après un mois à 60C ¦ masse ¦ masse ¦ masse ¦ ma.sse ¦ masse
¦ Viscosité en centipoises
¦ après six mois de stockage ¦Prise en¦Prise en¦Prise en¦Prise en¦Prise en¦
¦ à température ambiante ¦ masse ¦ masse ¦ masse ¦ masse ¦ mas6e
_ l l ~

Tous les résultats concernant la préparation des agents dispersants (F, G, H,

I, J et ~) appartenant au domaine de l'in~ention ainsi que ceux concernant

6~3~
- 20 -

les compositions aqueuses pigmentées faisant usage de ces dispersants
(formulations 12 à 17) ont eté réunis dans 10 tableau IV ci-après :

TABLEAU IV

I I
¦ AGENTS DI';PERSANTS
I SELON L'INVENTI0N

I
¦ CO~OSITION EN POUR CENT ¦ F ¦ G ¦ H ¦ I ¦ J ¦ K
¦ EN POIDS l l j
1~1
¦ Acide acrylique ¦ 49,4 ¦44,5 ¦ 41,8 ¦ 6~1,6 ¦ 44,5 ¦ 44,5
¦ Acide méthacrylique ¦ 45,1 ¦40,5 ¦ 38,3 ¦ 5,2 ¦ 40,5 ¦ 40,5
10 ¦ Acide itaconique ¦ 5,5 ¦15,0 ¦ 19,9 ¦ 30,2 ¦ 15,0 ¦ 15,0
_ l l l l l l
¦ Viscosité specifique ¦ 0,54 ¦ 0,65 ¦ 0,60 ¦ 0,50 ¦ 0,90 ¦ 0,42 ¦
_l l l 1, 1 l
¦ FORMULATIONS
¦ (COMPOSITIONS AQUEUSES ¦ 12 ¦ 13 ¦ 14 ¦ 15 ¦ 16 ¦ 17
¦ PIGMENTEES)

15 ¦ Viscosité en centipoises ¦ 6 200 ¦ 7 000 ¦ 8 200 ¦ 6 000 ¦ 7 400 ¦ 6 800 ¦
¦ après 24 heures
¦ Viscosité en centipoises ¦ 6 600 ¦ 8 000 ¦10 800 ¦10 800 ¦13 400 ¦10 400 ¦
¦ après un mois à 60C
Viscosite en centipoises ¦12 400 ¦10 000 ¦13 000 ¦ 17 200 i 16 000 ¦23
¦ après six mois de stockage ¦
¦ à la température ambiante
_l

La comparaison des tableaux III e-t IV révèle l'efficacité des agents
dispersants selon l'in~ention puisque les caract~ristiques rhéologiques des
compositions aqueuses pigmentées les contenant, n'évoluent pas, ou très
2S faiblement dans le temps, tandis que les caractéristiques rhéologiques des
compositions aqueuses pigmentées contenant les agents dispersants de l'art
antérieur évoluent brutalement jusqu'à la prise en masse.

~.256~i3~
- 21 -

Exemple 5
Cet exemple poursuit le but de montrer que l'agent dispersant hydrosoluble
selon l'invention est une fraction des copolymares d'acides acrylique,
méthacrylique et itaconique dont la viscosité specifique est choisie entre
0,3 ek 1,6 et préférent:Lellement entre 0,4 et 1l0.

Pour ce faire, on a préparé des agents dispersants appartenant au domaine de
l'invention, selon le protocole décrit dans l'exemple 3 en faisant varier la
quantité au système redox.

Puis, ces agents dispersants ont été mis en oeuvre dans des compositions
~0 aqueuses pigmentées identiques à celle de l'exemple 4, c'est-à-dire contenant
un pigment réactif qui est l'oxyde de zinc, un polymère en émulsion sans
colloide protecteur ~appartenant au type 2).

Cinq polymères (référencés J, K, L, M et N) ont ainsi été préparés et ont eté
~ mis en oeuvre dans cinq compositions aqueuses pigmentées (formulations 16,
17, 18, 19 et 20).

Toutes ces formulations ont été soumises aux mêmes tests de vieillissement
que ceux pratiqués dans l'exemple 4.

Tous les résultats relatifs à la préparation des agents dispersants selon
l'invention ainsi que les résultats relatifs aux compositions aqueuses
pigmentées faisant usage de ces agents dispersants ont été rassemblés dans le
tableau V ci-après :



\

-


- 22 ~~ 2 ~ ~ 6 3

TABLEAU V


¦ AGENTS DISPERSANTS
¦ SELON L'INVENTION

¦ CO~POSITION EN ¦J ¦ K ¦ L, ¦ M ¦ N
¦ POUR CENT EN POIDS
l_~
¦ Acide acrylique ¦ 44,5 ¦ 44,5 ¦ 44,5 ¦ 44,5 ¦ 44,5
¦ Acide méthacrylique ¦ 40,5 ¦ 40,5 ¦ 40,5 ¦ 40,5 ¦ 40,5
¦ Acide itaconique ¦ 15,0 ¦ 15,0 ¦ 15,0 ¦ 15,0 ¦ 15,0
_ l
¦ Viscosité spécifique ¦ 0,90 ¦ 0,42 ¦ 0,31 ¦ 1,53 ¦ 1,70 ¦

10 ¦ FORMULATIONS
¦ (COMPOSITIONS AQUEUSES ¦ 16 ¦ 17 ¦ 18 ¦ 19 ¦ 20
¦ PIGMENTEES)


¦ Viscosité en centipoises ¦ 7 400 ¦ 6 800 ¦ 8 200 ¦ 9 600 ¦ 12 500 ¦
¦ après 24 heures ll I I .
15 ¦ Viscosité en centipoises ¦ 13 400 ¦ 10 400 ¦ 18 500 ¦ 22 000 ¦ 36 200 ¦
¦ après un mois à 60C
¦ Viscosité en centipoises ¦ 16 000 ¦ 23 000 ¦ 55 000 ¦ 48 000 ¦ Prise
¦ après six mois de stockage ¦ l l ¦ ¦ en
¦ à température ambiante l l l l ¦ masse
_ l l l , l

Ainsi, en dehors des limites de viscosité spécifique déterminées par la
Demanderesse, l'agent dispersant selon l'invention perd très rapidement de
son efficacité, comme' le révèle l'évolution des viscosités des compositions
aqueuses pigmentées les contenant.

Exemple 6
Cet exemple poursuit le but de vérifier que l'agent dispersant selon
l'inven-tion doit être un copolymère formé des trois monomères acides

~.~25663~;
- 23 -

acrylique, méthacrylique et itaconique, et que la copolymerisation de ces
monomères deux à deux conduit à des agents dispersants de faible effioacite
quand ils sont mis en oeuvre dans des compositions aqueuses pigmentées
contenant un pigment réactif tel que l'oxyde de zinc et un polymère en
~mulsion (liant du type 2), sans colloi'de protecteur.

Pour cel~, on a préparé des agents dispersants obtenus par copolymérisation
de deux monomères choisis parmi les trois précités, selon le pro-tocole de
l'exemple 3 (référencés 0, P et Q).

Puis, ces agents dispersants ont été mis en oeuvre dans des compositions
aqueuses pigmentées identiques à celles de l'exemple 4, c'est-à-dire
contenant un pigment réactif (Oxyde de zinc) un polymère en émulsion sans
collo;'de protecteur (type 2).

Ces trois agents dispersants ont été comparés à l'agent dispersant (G) selon
l'invention (tableau IV), mis en oeuvre dans la même composition aqueuse
pigmentée que celle décrite dans l'exemple 4.

Tous les résultats relatifs à la préparation de ces agents dispersants
(référencés 0, P et Q) et de l'invention (référencée G), ainsi que les
résultats relatifs aux compositions aqueuses pigmentées (formulations 18 à
23) faisant usage de ces agents dispersants ont été rassemblés dans le
tableau VI ci-après :

. - 24 - ~ ~ ~6~

TABL.EAU VI


¦AGENTS DISPERSANTS

G
¦ COMPOSITIONS EN POUR CENT EN POIDS ¦ O ¦ P I Q ¦ Inven- ¦
5 ¦ ~ tion
l~
¦ Acide Acrylique i O ¦85 ¦50 ¦44 5
¦ Acide méthacrylique ¦85 ¦ O 150 ¦40,5
¦ Acide itaconique 115 ¦15 ¦ O ¦15,0

t Viscosite specifique ¦0,54¦ 0,67¦ 0,70¦ 0,65 ¦
l _

¦ FORMULATIONS (COMPOSITIONS AQUEVSES ¦ 18 ¦ 19 ¦ 20 ¦ 13
¦ PIGMENTEES)
.,I, I I . , I ~ ,,I

¦ Viscosite en centipoises ¦8 200 ~ 11 000 i 10 500 ¦ 7 000 ¦
¦ après 24 heures ll l l l
¦ Viscosité en centipoises¦ 10 200 ¦ 28 000 ¦ 25 000 ¦ 8 000 ¦
15 ¦ après un mois à 60C
¦ Viscosité en centipoises ¦ 53 000 ¦Prise en¦ 48 000 ¦ 10 000 ¦
¦ après six mois de stockage ¦ ¦ masse
¦ à température ambiante
.,, l _

Les resultats obtenus con~irment bien l'absolue nécessité que llagen-t
dispersant selon l'invention soit un copolymère d'acides acrylique,
méthacrylique et itaconique.

Representative Drawing

Sorry, the representative drawing for patent document number 1256636 was not found.

Administrative Status

For a clearer understanding of the status of the application/patent presented on this page, the site Disclaimer , as well as the definitions for Patent , Administrative Status , Maintenance Fee  and Payment History  should be consulted.

Administrative Status

Title Date
Forecasted Issue Date 1989-06-27
(22) Filed 1985-11-25
(45) Issued 1989-06-27
Expired 2006-06-27

Abandonment History

There is no abandonment history.

Payment History

Fee Type Anniversary Year Due Date Amount Paid Paid Date
Application Fee $0.00 1985-11-25
Owners on Record

Note: Records showing the ownership history in alphabetical order.

Current Owners on Record
COATEX S.A.
Past Owners on Record
None
Past Owners that do not appear in the "Owners on Record" listing will appear in other documentation within the application.
Documents

To view selected files, please enter reCAPTCHA code :



To view images, click a link in the Document Description column. To download the documents, select one or more checkboxes in the first column and then click the "Download Selected in PDF format (Zip Archive)" or the "Download Selected as Single PDF" button.

List of published and non-published patent-specific documents on the CPD .

If you have any difficulty accessing content, you can call the Client Service Centre at 1-866-997-1936 or send them an e-mail at CIPO Client Service Centre.


Document
Description 
Date
(yyyy-mm-dd) 
Number of pages   Size of Image (KB) 
Drawings 1993-12-13 1 15
Claims 1993-12-13 6 234
Abstract 1993-12-13 1 43
Cover Page 1993-12-13 1 22
Description 1993-12-13 26 1,118