Dispersiones acuosas, su preparación y su uso.

Dispersión acuosa que contiene

(A) un copolímero que contiene,

incorporado al polímero,

(a) al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido,

(b) al menos un monómero tensioactivo, etilénicamente insaturado, no iónico, de la fórmula general I o II

R1-O-(CH2-CHR2-O)n-CO-C(R3)≥CH2 I

R1-O-(CH2-CHR2-O)n-O-(CH2)mCH≥CH2 II

Donde R1 representa alquilo de C6-C30 esencialmente no ramificado,

R2 es respectivamente igual o diferente y representa hidrógeno o metilo, R3 representa hidrógeno o metiloy

n representa un número entero en el rango de 2 a 100,

m se selecciona de cero o uno,

(c) al menos un metacrilato de alquilo de C1-C2,

(d) al menos un acrilato de alquilo de C2-C4,

y

(B) un colorante.

Dispersiones acuosas, su preparación y su uso

La presente invención hace referencia a una dispersión acuosa que contiene

(A) un copolímero que contiene incorporado al polímero

(a) al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido,

(b) al menos un monómero tensioctivo etilénicamente insaturado de la fórmula general I o II

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-CO-C (R3) =CH2 I

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-O- (CH2) mCH=CH2 II

Donde R1 representa un alquilo de C6-C20 esencialmente no ramificado, R2 es respectivamente igual o diferente y representa hidrógeno o metilo, R3 representa hidrógeno o metilo y n representa un número entero en el rango de 2 a 100, m se selecciona de cero o 1,

(c) al menos un metacrilato de alquilo de C1-C2,

(d) al menos un acrilato de alquilo de C2-C4,

y

(B) un colorante.

Además, la presente invención hace referencia a un método para la preparación de las dispersiones acuosas de la invención. Además, la presente invención se refiere al uso de las dispersiones acuosas de la invención.

A fin de ajustar la viscosidad en dispersiones que contienen pigmento, muchas veces se usan espesantes (agentes de espesamiento) . Los espesantes pueden ser espesantes naturales o sintéticos. Espesantes naturales conocidos son agar-agar, carrageno, goma arábiga, alginatos como, por ejemplo, alginato de sodio, además pectinas, poliosas, harina de grano de algarrobo (goma garrofín) y dextrinas. Espesantes sintéticos conocidos son en muchos casos copolímeros de ácido acrílico con acrilamida, neutralizados con amoniaco, que contienen incorporadas al polímero cantidades bajas de un comonómero insaturado etilénicamente dos veces, como por ejemplo bisacrilamida de metileno. Espesantes sintéticos de este tipo contienen frecuentemente aceite blanco.

Las propiedades de los espesantes conocidos todavía pueden mejorarse. Muchas veces se requiere aceite blanco durante la síntesis del espesante.

En muchos casos no es deseable el aceite blanco que se encuentra en los espesantes sintéticos y que puede quedarse en aplicaciones sobre materiales fibrosos y que allí puede conducir a solides empeorada y a una sensación al tacto empeorada. Principalmente, cuando se desea emplear pastas para impresión a base de colorantes dispersos (colorantes en dispersión) o colorantes reactivos, se desea retirar el espesante sencillamente lavándolo, lo cual en muchos casos no se logra al usar espesantes que contienen aceite blanco.

También se ha intentado retirar el aceite blanco después de la síntesis del espesante, por ejemplo secando el espesante, principalmente por medio de secamiento por pulverización. Entonces se obtiene los llamados espesantes en polvo que pueden incorporarse bien, aunque no siempre, a otras formulaciones revolviendo.

Se ha intentado evitar las desventajas del aceite blanco usando espesantes asociados. Espesantes asociados son polímeros solubles en agua y tienen componentes hidrófugos de tipo tensioactivo que están en capacidad de interactuar tanto consigo mismos como también con otras sustancias hidrófugas en un medio hidrófilo,

principalmente acuoso, principalmente asociarse y formar una red. Por medio de la red asociativa resultante se espera o se gelifica el medio.

Sin embargo, los espesantes asociativos conocidos todavía pueden mejorarse.

EP-A 0 013 836 revela copolímeros en emulsión que contienen (i) 20 a 69, 5 % en peso de ácido (met) acrílico, (ii) 0, 5 a 25 % en peso de un monómero de la fórmula CH2=C (R) -C (O) -O- (CH2CH2O) n-R0, donde R representa H o CH3, n es al menos 2 y R0 representa alquilo de C8-C30, y (iii) al menos 30 % en peso de un (met) acrilato de alquilo de C1-C4. Después neutralizar con álcali, los polímeros sirven como espesantes para materia prima para pinturas, detergentes y similares.

WO 99/65958 describe espesantes solubles en álcali que comprenden el producto de reacción de un ácido carboxílico insaturado, de un monómero insaturado monoetilénicamente y de un macromonómero hidrófugo, alcoxilado. El monómero insaturado monoetilénicamente comprende un grupo metilo; preferentemente es un acrilato de metilo. Estos polímeros deben volverse solubles ya a un valor de pH de 4, 5 a 6, 0 y por lo tanto son adecuados para productos cosméticos.

WO 2006/016035 se refiere al uso de un polímero acrílico hidrosoluble como agente espesante en preparaciones acuosas pigmentadas. El polímero acrílico se compone de un monómero insaturado etilénicamente con función de carboxilo, un monómero no iónico, insaturado etilénicamente, un monómero y un monómero oxialquilado, insaturado etilénicamente, el cual está terminado con una cadena ramificada hidrófuga, no aromática, con 10 a 24 átomos de carbono.

El objeto fundamental de la presente invención consiste en proporcionar espesantes, cuyas soluciones o formulaciones en presencia o ausencia de tensioactivos son altamente transparentes y los cuales presentan un alto efecto de espesamiento y simultáneamente alta dilución de cizallamiento. Además, el objeto consiste en proporcionar tales espesantes que puedan lavarse fácilmente y sin residuos.

Por consiguiente, se encontraron las dispersiones acuosas definidas al principio que en lo sucesivo también se llaman dispersiones acuosas de acuerdo con la invención. Las dispersiones acuosas de acuerdo con la invención contienen

(A) al menos un copolímero, en el marco de la presente invención llamado también copolímero (A) que contiene incorporado al polímero:

(a) al menos un ácido carboxílico insaturado etilénicamente o su anhídrido,

(b) al menos un monómero tensioactivo, no iónico, etilénicamente insaturado de la fórmula general I o II

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-CO-C (R3) =CH2 I

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-O- (CH2) mCH=CH2 II

Donde R1 representa alquilo de C6-C30 esencialmente no ramificado, R2 es igual o diferente respectivamente y representa hidrógeno o metilo, R3 representa hidrógeno o metilo y n representa un número entero en el rango de 2 a 100, m se selecciona de cero o 1,

(c) al menos un metacrilato de alquilo de C1-C2 y

(d) al menos un acrilato de alquilo de C2-C4.

El copolímero (A) contiene incorporado al polímero preferiblemente acrilato de n-butilo como comonómero (d) , principalmente en el rango de 5 a 85 % en peso de acrilato de n-butilo.

El espesante asociativo de la invención se distingue por un efecto hidrotrópico sobresaliente, es decir que mejora la solubilidad de las sustancias que en agua son solo difícilmente solubles. Es estable a los electrolitos y en formulaciones con alta fuerza iónica tampoco muestra floculación o sedimentación.

En una forma de realización de la presente invención el copolímero (A) puede contener incorporado al polímero además (e) un comonómero poliinsaturado etilénicamente. Ejemplos de comonómeros poliinsaturados etilénicamente son isopreno, alil (met) acrilato de 1, 3-butadieno, divinilbenceno, principalmente 1, 3-dinvinilbenceno, a, w-alquilen (C2-C6) di (met) acrilatos, principalmente 1, 4-butandioldi- (met) acrilato, y cloropreno.

En una forma de realización de la presente invención el copolímero (A) puede contener incorporado al polímero además (f) un comonómero polar.

Ejemplos de comonómeros polares (f) son propionato de vinilo y principalmente acetato de vinilo, también (met) acrilamida y (met) acrilonitrilo.

En otra forma de realización de la presente invención, el copolímero (A) no contiene incorporados al polímero otros comonómeros aparte de los comonómeros (a) , (b) , (c) y (d) .

Por lo regular, el copolímero (A) está libre de aceite blanco.

En una forma de realización de la presente invención, el copolímero (A) contiene incorporado al polímero:

a 75 % en peso, preferentemente 20 a 50 % en peso de ácido carboxílico etilénicamente insaturado (a) , 0, 1 a 50 % en peso, preferentemente 1 a 10 % en peso de monómero tensioactivo, no iónico, etilénicamente insaturado (b) , 0, 5 a 50 % en peso, preferentemente 5 a 40 % en peso de metacrilato de alquilo de C1-C2 (c) , a 85 % en peso, preferentemente 15 a 70 % en peso de acrilato de alquilo de C2-C4 (d) , 0 a 9 % en peso de comonómero poliinsaturado etilénicamente (e) y 0 a 30 % en peso, preferible 0, 1 a 20 % en peso de comonómero polar (f) .

1. Dispersión acuosa que contiene

(A) un copolímero que contiene, incorporado al polímero,

(a) al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido,

(b) al menos un monómero tensioactivo, etilénicamente insaturado, no iónico, de la fórmula general I o II

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-CO-C (R3) =CH2 I

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-O- (CH2) mCH=CH2 II

Donde R1 representa alquilo de C6-C30 esencialmente no ramificado, R2 es respectivamente igual o diferente y representa hidrógeno o metilo, R3 representa hidrógeno o metilo y n representa un número entero en el rango de 2 a 100, m se selecciona de cero o uno,

(c) al menos un metacrilato de alquilo de C1-C2,

(d) al menos un acrilato de alquilo de C2-C4, y

(B) un colorante.

2. Dispersión acuosa según la reivindicación 1, en la que el copolímero (A) además de (e) contiene incorporado al polímero al menos un comonómero poliiinsaturado etilénicamente.

3. Dispersión acuosa según la reivindicación 1 o 2, en la que el ácido carboxílico etilénicamente insaturado (a) se selecciona de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y ácido maléico o sus anhídridos.

4. Dispersión acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 3, en la que el copolímero (A) contiene incorporado al polímero 5 a 85 % en peso de acrilato de n-butilo como comonómero (d) .

5. Dispersión acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la cual el copolímero (A) es un copolímero de una etapa.

6. Dispersión acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el colorante (B) se selecciona de colorantes ácidos, colorantes de complejos metálicos, colorantes de cuba, pigmentos, colorantes en dispersión y colorantes reactivos.

7. Dispersión acuosa según una de las reivindicaciones 1 a 6, que contiene al menos (C) un emulsionante aniónico y/o uno no iónico.

8. Dispersión acuosa según la reivindicación 7 en la que el emulsionante presenta la fórmula general

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-X

Donde las variables se definen como sigue:

R1 representa alquilo de C6-C30 esencialmente no ramificado, R2 es respectivamente igual o diferente y representa hidrógeno o metilo, X representa hidrógeno o SO3M, M representa hidrógeno o un metal alcalino y n representa un número entero en el rango de 2 a 100.

9. Método para la preparación de una dispersión acuosa de un copolímero (A) mediante copolimerización por radicales libres de

(a) al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado,

(b) al menos un monómero tensioactivo no iónico etilénicamente insaturado de la fórmula general I

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-CO-C (R3) =CH2 I

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-O- (CH2) mCH=CH2 II

donde R1 representa un alquilo de C6-C30 esencialmente no ramificado, R2 es respectivamente igual o diferente y representa hidrógeno o metilo, R3 representa hidrógeno o metilo y n representa un número entero de 2 a 100, m se seleccionan de cero o uno,

(c) al menos un metacrilato de alquilo de C1-C2,

(d) al menos un acrilato de alquilo de C2-C4,

(e) opcionalmente al menos un monómero etilénicamente poliinsaturado

(f) opcionalmente un comonómero polar y mezclar con al menos un colorante (B) .

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque para la preparación de copolímero (A) se carga un iniciador de polimerización térmicamente activable y se alimenta una mezcla de monómeros (a) , (b) , (c) , (d) y opcionalmente (e) y se polimeriza.

11. Método según una de las reivindicaciones 9 o 10, caracterizado porque se adiciona al menos un emulsionante aniónico y/o uno no iónico (C) , a saber antes, durante o después de la copolimerización.

12. Uso de dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 8 para teñir sustratos textiles.

13. Método para teñir sustratos textiles usando dispersiones acuosas según una de las reivindicaciones 1 a 8.

14. Método según la reivindicación 13, caracterizado porque se trata de un método de impresión.

15. Sustratos textiles teñidos según un método según una de las reivindicaciones 13 o 14.

16. Copolímero que contiene incorporado al polímero

(a) al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado o su anhídrido,

(b) al menos un monómero tensioactivo no iónico, etilénicamente insaturado de la fórmula general I o II

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-CO-C (R3) =CH2 I

R1-O- (CH2-CHR2-O) n-O- (CH2) mCH=CH2 II En las que R1 representa alquilo de C6-C30 esencialmente no ramificado, R2 es respectivamente igual o diferente y representa hidrógeno o metilo, R3 representa hidrógeno o metilo y n representa un número entero en el rango de 2 a 100, m se selecciona de cero o uno, 5 (c) al menos un metacrilato de alquilo de C1-C2,

(d) al menos un acrilato de alquilo de C2-C4,

(f) al menos un comonómero polar.

17. Copolímero según la reivindicación 16, caracterizado porque el comonómero polar (f) se selecciona de propionato de vinilo, acetato de vinilo, (met) acrilamida y (met) acrilonitrilo. 10 18. Copolímero según la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque contiene incorporado al polímero: 10 a 75 % en peso de ácido carboxílico etilénicamente insaturado (a) , 0, 1 a 50 % en peso de monómero tensioactivo no iónico, etilénicamente insaturado (b) , 0, 5 a 50 % en peso de metacrilato de alquilo de C1-C2 (c) , a 85 % en peso de acrilato de alquilo de C2-C4 (d) y 15 0, 1 a 30 % en peso de comonómero polar (f) .