SUSPENSIONES ACUOSAS DE POLIAMIDAS POLIMERIZADAS A PARTIR DE ACIDOS GRASOS.

Una composición que comprende: (a) una fase acuosa discontinua;

(b) una fase orgánica continua que comprende un disolvente orgánico que es líquido a temperatura ambiente, y que es insoluble en agua o es soluble en agua a un grado menor de aproximadamente 1,0 gramos de disolvente orgánico por 100 gramos de agua a 25ºC; y (c) gelificante de poliamida seleccionado entre poliamidas terminadas en éster de fórmula (1): **(Ver fórmula)** donde n indica un número de unidades repetidas de forma que los grupos éster constituyen entre 10% y 50% del total de los grupos éster y amida; R1 cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo alquilo o alquenilo que contiene al menos 4 átomos de carbono; R2 cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo hidrocarburo con C4-42, siempre y cuando al menos 50% de los grupos R2 tengan 30-42 átomos de carbono; R3 cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo orgánico que contiene al menos dos átomos de carbono además de átomos de hidrógeno, y opcionalmente contiene uno o más átomos de oxígeno y nitrógeno; y R3a cada vez que aparece se selecciona independientemente entre hidrógeno, alquilo con C1-10 y un enlace directo a R3 u otro R3a, de manera que el átomo de N al que R3 y R3a están unidos es parte de una estructura heterocíclica definida en parte por R3a-N-R3, de manera que al menos 50% de los grupos R3a son hidrógeno o poliamidas terminadas en amidas terciarias de fórmula (2): **(Ver fórmula)** donde n indica un número de unidades repetidas de forma que los grupos amida terminal constituyen entre 10% y 50% del total de los grupos amida; R4 cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo hidrocarburo con C1-22; R5 cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo hidrocarburo con C2-42; R6 cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo orgánico que contiene al menos dos átomos de carbono además de átomos de hidrógeno, y opcionalmente contiene uno o más átomos de oxígeno y nitrógeno; y R6a cada vez que aparece se selecciona independientemente entre hidrógeno, alquilo con C1-10 y un enlace directo a R6 u otro R6a , de manera que el átomo de N al que R6 y R6a están unidos es parte de una estructura heterocíclica definida en parte por R6a-N-R6

Suspensiones acuosas de poliamidas polimerizadas a partir de ácidos grasos.

Antecedentes de la invención

El campo de la invención es suspensiones acuosas de poliamida.

Las resinas poliamídicas se sintetizan típicamente mediante la reacción de compuestos que contienen ácido dicarboxílico con compuestos que contienen diaminas. Esta reacción produce subunidades repetidas de hidrocarburos conectadas entre sí mediante enlaces amídicos. El nylon es un tipo de poliamida especialmente conocido, aunque existen muchos otros tipos de compuestos poliamídicos que poseen diversas propiedades de resistencia, flexibilidad y solubilidad, principalmente debido a las longitudes de las secciones de hidrocarburos de las especies en reacción.

Un tipo especialmente útil de poliamida consiste en un ácido graso polimerizado, también llamado ácido dímero. Estas poliamidas podrían llamarse poliamidas formadas por ácidos grasos polimerizados, o poliamidas formadas por ácido dímero. A veces estas poliamidas se conocen también como poliamidas que contienen ácidos grasos polimerizados; sin embargo, deberá señalarse que un ácido graso polimerizado per se no está presente en gran medida en estas poliamidas, y que el término "que contienen ácidos grasos polimerizados" es en realidad una expresión abreviada que denota que las poliamidas se prepararon a partir de un ácido graso polimerizado. Con independencia de su nombre, en términos estructurales estas poliamidas contienen regiones de hidrocarburos más largas que las que se encuentran en nylon, y cada extremo pueden terminar en grupos funcionales orgánicos como los grupos amida y éster. En general, las estructuras moleculares de las poliamidas que contienen ácidos grasos polimerizados le imparten a estas resinas propiedades de resistencia y flexibilidad, haciéndolas especialmente útiles en las formulaciones para recubrimientos protectores y agentes de gelificación. De hecho, pueden fabricarse usando dichas resinas artículos comerciales como velas, ambientadores y protectores para cables.

Gracias a la importancia de las regiones de hidrocarburos en las poliamidas que contienen ácidos grasos polimerizados, estas resinas se combinan frecuentemente con componentes de baja polaridad, como aceites minerales y ésteres de grado cosmético. Sin embargo, se han formulado unas cuantas poliamidas para que sean compatibles con agua, como se describe en las siguientes patentes estadounidenses representativas.

La patente norteamericana nº 5.324.812 revela los procedimientos de preparación y composiciones de una resina poliamidica soluble en agua derivada de una diamina de poli-(óxido de alquileno). En esta patente se menciona que la poliamida revelada en la misma podría ser útil en diversos productos, incluyendo lubricantes, agentes desmoldeadores, artículos desechables (como envases de plástico), espesantes acuosos, encapsulantes, recubrimientos protectores temporales y, en especial, formulaciones para adhesivos termofusibles.

La patente norteamericana no. 5.466.734 revela los procedimientos de preparación y composiciones de un barniz de desprendimiento de sellado en frío que consiste en un copolímero en bloques de poliamida, cera amídica, alcanolamina, agua y, opcionalmente, un tensoactivo, donde el copolímero en bloques de poliamida tiene un valor ácido de 30-45. Los barnices de desprendimiento de sellado en frío se emplean como recubrimientos protectores para la envoltura con película plástica de productos consumibles.

Las patentes norteamericanas nº 5.886.135 y 5.948.880 revelan las composiciones para preparar dispersiones de poliamida, agua y un tensoactivo o un espesante, donde el tensoactivo es una mezcla de tensoactivos no iónicos y aniónicos, mientras que el espesante se selecciona entre, por ejemplo, espesantes de uretano y espesantes de poliéter. Estas patentes revelan los procedimientos de preparación al combinarse una fase orgánica (que consiste en un disolvente orgánico, resina de poliamida, tensoactivo y base inorgánica) con una fase acuosa (que consiste en agua y ácido), después de lo cual se elimina la mayoría del disolvente orgánico. Aparentemente estas poliamidas son útiles como recubrimientos y adhesivos.

La patente norteamericana nº 5.962.629 revela la composición de una dispersión acuosa que contiene agua y poliamida terminada en grupos aminoalquilpiperazil. La patente norteamericana relacionada nº 5.998.508 revela la composición de una resina epoxídica curable que contiene la dispersión acuosa de la patente nº 5.962.629 combinada con una resina epoxidica. La patente norteamericana relacionada nº 6.013.757 revela un substrato de cuerda impregnado con la resina epoxídica curable de la patente nº 5.998.508.

La patente norteamericana nº 6.077.900 revela una dispersión que contiene una poliamida con ácido graso polimerizado, componente polimérico sin amida y tensoactivo, y declara que la dispersión puede formarse mediante la combinación de los componentes enumerados en presencia de agua y un disolvente orgánico, donde el disolvente orgánico debe tener cierta solubilidad en agua. Esta patente revela además que el pH de las fases orgánica y acuosa debe ajustarse con el fin de promover la formación de una dispersión de aceite en agua al combinarse, sin coagulación de la poliamida. La patente nº 6.077.900 también declara que estas dispersiones son útiles en diversos productos como tintas de impresión y materiales generales de recubrimiento.

La patente norteamericana nº 6.103.809 revela una composición para un adhesivo que contiene poliamidas sensibles al agua y/o dispersables en agua. Los productos también podrían contener ceras.

La patente norteamericana nº 6.165.971 revela una composición acuosa para un cosmético, que contiene una poliamida terminada con amida con terminación específica, y un componente seleccionado entre tensoactivo y poliglucósido.

La presente invención ofrece mejoras en la técnica de preparación de poliamidas solubles en agua y ofrece otras ventajas relacionadas como se revela a continuación.

Breve resumen de la invención

La presente invención ofrece composiciones que comprenden (a) una fase acuosa discontinua; (b) una fase orgánica continua que comprende un disolvente orgánico que es líquido a temperatura ambiente y es insoluble en agua o es soluble en agua en un grado menor a 1,0 gramos de disolvente orgánico por 100 gramos de agua a 25ºC; y (c) un gelificante de poliamida seleccionado entre poliamidas terminadas en éster de fórmula (1) como se indica a continuación:

O, el gelificante de poliamida es una poliamida terminada en amida terciaria de fórmula (2), como se define a continuación:

En varias realizaciones de la invención, el disolvente orgánico puede describirse mediante uno, o cualesquiera dos, o tres de los criterios siguientes: el disolvente orgánico es inmiscible en agua; el disolvente orgánico contiene al menos ocho carbonos; el disolvente orgánico comprende un hidrocarburo; es decir, el disolvente orgánico es un hidrocarburo o un disolvente hidrocarburo es uno de los componentes del disolvente orgánico. En varias realizaciones de la invención, la composición podría describirse mediante uno, o cualesquiera dos, o tres de los criterios siguientes: la poliamida es 1-30% del peso total de la composición; el disolvente orgánico es 10-70% del peso total de la composición; el agua es 20-90% del peso total de la composición. Podrían estar presentes en la composición diversos componentes opcionales, incluidos cera, tensoactivo, tampón, aceite de silicona y bactericida.

En otro aspecto, la presente invención ofrece un proceso para la preparación de una emulsión de agua en aceite. El proceso incluye el calentamiento de los componentes que incluyen disolvente orgánico, agua y poliamida que contiene ácido graso polimerizado para dar una mezcla líquida; la agitación de la mezcla líquida para producir una mezcla macroscópicamente homogénea; y el enfriamiento de la mezcla homogénea a temperatura ambiente para producir una emulsión. En una realización optativa, este proceso incluye los pasos ordenados de: (a) formación de una mezcla inicial en la que un disolvente...

1. Una composición que comprende:

(a)        una fase acuosa discontinua;

(b)        una fase orgánica continua que comprende un disolvente orgánico que es líquido a temperatura ambiente, y que es insoluble en agua o es soluble en agua a un grado menor de aproximadamente 1,0 gramos de disolvente orgánico por 100 gramos de agua a 25ºC; y

(c)        gelificante de poliamida seleccionado entre poliamidas terminadas en éster de fórmula (1):

donde n indica un número de unidades repetidas de forma que los grupos éster constituyen entre 10% y 50% del total de los grupos éster y amida; R¹ cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo alquilo o alquenilo que contiene al menos 4 átomos de carbono; R² cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo hidrocarburo con C_4-42, siempre y cuando al menos 50% de los grupos R² tengan 30-42 átomos de carbono; R³ cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo orgánico que contiene al menos dos átomos de carbono además de átomos de hidrógeno, y opcionalmente contiene uno o más átomos de oxígeno y nitrógeno; y R^3a cada vez que aparece se selecciona independientemente entre hidrógeno, alquilo con C_1-10 y un enlace directo a R³ u otro R^3a, de manera que el átomo de N al que R³ y R^3a están unidos es parte de una estructura heterocíclica definida en parte por R^3a-N-R³, de manera que al menos 50% de los grupos R^3a son hidrógeno o poliamidas terminadas en amidas terciarias de fórmula (2):

donde n indica un número de unidades repetidas de forma que los grupos amida terminal constituyen entre 10% y 50% del total de los grupos amida; R⁴ cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo hidrocarburo con C_1-22; R⁵ cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo hidrocarburo con C_2-42; R⁶ cada vez que aparece se selecciona independientemente entre un grupo orgánico que contiene al menos dos átomos de carbono además de átomos de hidrógeno, y opcionalmente contiene uno o más átomos de oxígeno y nitrógeno; y R^6a cada vez que aparece se selecciona independientemente entre hidrógeno, alquilo con C_1-10 y un enlace directo a R⁶ u otro R^6a , de manera que el átomo de N al que R⁶ y R^6a están unidos es parte de una estructura heterocíclica definida en parte por R^6a-N-R⁶.

2. La composición de la reivindicación 1, donde el disolvente orgánico es inmiscible en agua.

3. La composición de las reivindicaciones 1 ó 2, donde el disolvente orgánico contiene al menos ocho carbonos.

4. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 3, donde el disolvente orgánico contiene al menos un hidrocarburo.

5. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 4, donde la poliamida es 1-30% del peso total de la composición.

6. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 5, donde el disolvente orgánico es 10-70% del peso total de la composición.

7. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 6, donde el agua es 20-90% del peso total de la composición.

8. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 7 en la forma de una crema blanca que se soporta a sí misma y que no contiene un tensoactivo.

9. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 7, que contiene además un tensoactivo.

10. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 9, que contiene además cera.

11. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 10 formulada como un producto cosmético o un producto de cuidado personal.

12. La composición de las reivindicaciones comprendidas entre la 1 y la 10 formulada como un encáustico para una superficie sólida.

13. Un método para la preparación de una emulsión de agua en aceite que comprende el calentamiento de componentes que comprenden la poliamida que contiene el ácido gran polimerizado, el disolvente orgánico y el agua de la reivindicación 1 para producir una mezcla líquida; la agitación de la mezcla líquida para producir una mezcla macroscópicamente homogénea; y el enfriamiento de la mezcla homogénea a temperatura ambiente para producir una emulsión.

14. El método de preparación de una emulsión de agua en aceite de acuerdo con la reivindicación 13 que comprende los siguientes pasos ordenados:

(a)        la formación de una mezcla inicial en donde se combina el disolvente orgánico con la poliamida con agitación;

(b)        el calentamiento de la mezcla inicial para producir una fase líquida única en la cual el disolvente orgánico y la poliamida están distribuidos uniformemente a través de la fase y

(c)        la adición de agua con agitación a la fase líquida única (b) para producir una emulsión.

15. El método de preparación de una emulsión de agua en aceite de acuerdo con la reivindicación 13 que comprende los siguientes pasos ordenados:

(a)        la combinación del disolvente orgánico, el agua y la poliamida con agitación para producir una mezcla inicial;

(b)        el calentamiento de la mezcla inicial a aproximadamente 90-120ºC para formar una fase liquida en la que los componentes se distribuyen uniformemente a través de la fase;

(c)        dejar enfriar la mezcla formada en (b) a temperatura ambiente.

16. El método de cualquiera de las reivindicaciones comprendidas entre la 13 y la 15 donde se añade un tensoactivo al líquido o mezcla inicial, respectivamente.