Dispersión de espesante asociativo.

Espesante asociativo que contiene una dispersión acuosa de un copolímero soluble en álcali con unidadesintroducidas mediante polimerización

a) del 10 al 75 % en peso de al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado,

b) de al menos un monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico,

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

d) de al menos un acrilato de alquilo C2-C4, siendo la longitud de cadena de alquilo, promediada a través delnúmero de los grupos alquilo del acrilato de alquilo, de 2,1 a 4,0.

Dispersión de espesante asociativo La invención se refiere a una dispersión acuosa de un copolímero soluble en álcali que es adecuada como espesante asociativo. El espesante asociativo se caracteriza en la forma disuelta de alta viscosidad por una elevada permeabilidad a la luz o transparencia y es adecuado, por ejemplo, como agente espesante o modificador de la reología en masas extensibles transparentes, en formulaciones para la producción de materiales textiles, para pastas de estampación textil, en el ámbito farmacéutico y cosmético, para pinturas, suspensiones de pigmento, para agentes detergentes y limpiadores transparentes y en alimentos. La invención se refiere, además, a un procedimiento para la preparación del espesante asociativo mediante polimerización en emulsión así como a agentes detergentes y limpiadores que contienen el espesante asociativo.

Los espesantes asociativos son polímeros solubles en agua y tienen constituyentes hidrófobos de tipo tensioactivo que están en disposición de asociarse, es decir, interaccionar en un medio hidrófilo, en particular acuoso, tanto consigo mismos como con otras sustancias hidrófobas. Gracias a la red asociativa resultante a partir de esto se espesa o gelifica el medio.

El documento EP-A 0 013 836 desvela copolímeros de emulsión que contienen (i) del 20 al 69, 5 % en peso de ácido (met) acrílico, (ii) del 0, 5 al 25 % en peso de un monómero de fórmula CH2=C (R) -C (O) -O- (CH2CH2O) n-R0, en la que R representa H o CH3, n es al menos 2 y R0 representa alquilo C8-C30 y (iii) al menos el 30 % en peso de un (met) acrilato de alquilo C1-C4. Después de la neutralización con álcali, los copolímeros sirven de espesante para pinturas, agentes detergentes y similares.

El documento WO 99/65958 describe espesantes solubles en álcali que comprenden el producto de reacción de un ácido carboxílico insaturado, de un monómero monoetilénicamente insaturado y de un macromonómero hidrófobo alcoxilado. El monómero monoetilénicamente insaturado comprende un grupo metilo; preferentemente se trata de acrilato de metilo. Estos polímeros deben ser solubles ya a pH de 4, 5 a 6, 0 y ser adecuados, por tanto, para artículos cosméticos.

El documento WO 2006/016035 se refiere al uso de un polímero acrílico soluble en agua como agente espesante en preparaciones acuosas pigmentadas. El polímero acrílico está compuesto de un monómero etilénicamente insaturado con función carboxilo, un monómero no iónico etilénicamente insaturado y un monómero oxialquilado etilénicamente insaturado que está terminado con una cadena ramificada no aromática hidrófoba con 10 a 24 átomos de carbono. Un ejemplo de realización se refiere a un polímero en el que el monómero no iónico etilénicamente insaturado está compuesto de acrilato de etilo y acrilato de butilo (Ejemplo 7) .

Las composiciones de agente detergente y limpiador líquidas viscosas transparentes gozan de una popularidad creciente. Por tanto, existe una necesidad de espesantes asociativos que presenten una elevada transparencia en el estado disuelto, es decir, neutralizado, y que durante la inclusión en formulaciones que contengan tensioactivos no muestren ningún tipo de opacidad. Además, son deseables espesantes que otorguen al medio espesado en el estado en reposo una viscosidad muy alta, bajo la acción de grandes fuerzas de cizalla, una viscosidad reducida.

Por tanto, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar nuevos espesantes asociativos, cuyas soluciones o formulaciones con elevado contenido de tensioactivos sean altamente transparentes y que presenten un elevado efecto de espesamiento con una dilución por cizalla al mismo tiempo elevada.

El objetivo se consigue, de acuerdo con la invención, mediante un espesante asociativo que contiene una dispersión acuosa de un copolímero, comprendiendo el copolímero unidades introducidas mediante polimerización de a) al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado, b) al menos un monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico, c) al menos un metacrilato de alquilo C1-C2, d) al menos un acrilato de alquilo C2-C4, siendo la longitud de cadena de alquilo promediada a través del número de los grupos alquilo del acrilato de alquilo de 2, 1 a 4, 0, preferentemente de 2, 2 a 3, 9, de forma particularmente preferente de 2, 3 a 3, 9 o de 2, 4 a 3, 9 y en particular de 2, 5 a 3, 8.

Sorprendentemente, se halló que la combinación de al menos un metacrilato de alquilo C1-C2 y al menos un acrilato de alquilo C2-C4 con la longitud media de cadena de alquilo indicada es particularmente adecuada para la preparación de dispersiones con efecto espesante de modo asociativo cuando se desean un elevado rendimiento de espesamiento y elevada transparencia en la aplicación. Preferentemente, el copolímero contiene unidades introducidas mediante polimerización de acrilato de n-butilo.

El espesante asociativo de acuerdo con la invención se caracteriza por un efecto hidrotrópico marcado, es decir, mejora la solubilidad de sustancias que son solo difícilmente solubles en agua. Es estable a electrolitos y tampoco muestra en formulaciones con elevada fuerza iónica floculaciones o sedimentación.

El copolímero puede comprender eventualmente, además, unidades introducidas mediante polimerización e) de un monómero etilénicamente poliinsaturado.

Normalmente, el copolímero contiene a) del 10 al 75 % en peso, preferentemente del 20 al 50 % en peso de unidades del ácido carboxílico etilénicamente insaturado, b) del 0, 1 al 50 % en peso, preferentemente del 1 bis 10 % en peso de unidades del monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico, c) del 0, 5 al 50 % en peso, preferentemente del 1 al 40 % en peso de unidades del metacrilato de alquilo C1-C2, d) del 5 al 85 % en peso, preferentemente del 15 al 70 % en peso de unidades de acrilato de alquilo C2-C4 y e) del 0 al 9 % en peso de unidades del monómero etilénicamente poliinsaturado.

Generalmente, en el caso del ácido carboxílico etilénicamente insaturado se trata de un ácido mono- o dicarboxílico monoetilénicamente insaturado con 3 a 8 átomos de carbono. Los ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados adecuados se seleccionan, por ejemplo, de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y ácido maleico. De estos se prefiere en particular el ácido metacrílico.

En sí son conocidos los monómeros tensioactivos etilénicamente insaturados no iónicos que son adecuados como monómero b) . Se trata, por ejemplo, de

(a) productos de reacción que contienen grupos uretano de un isocianato monoetilénicamente insaturado y tensioactivos no iónicos,

(b) éster de ácidos carboxílicos etilénicamente insaturados y tensioactivos no iónicos,

(c) éter de vinilo o alilo de tensioactivos no iónicos.

Como tensioactivos no iónicos son adecuados, preferentemente, alcoholes C6-C30 alcoxilados, tales como alcoxilatos de alcohol graso o alcoxilatos de oxoalcohol. Por mol de alcohol se usan al menos 2, por ejemplo, de 2 a 100, preferentemente de 3 a 20 moles de al menos un óxido de alquileno C2-C4. Diferentes unidades de óxido de alquileno pueden estas dispuestas por bloques o estar presentes distribuidas estadísticamente. Preferentemente, como óxido de alquileno se emplea óxido de etileno y/u óxido de propileno.

Otra clase de tensioactivos no iónicos adecuados son etoxilatos de alquilfenol con cadenas de alquilo C6-C14 y 5 a 30 moles de unidades de óxido de etileno.

En formas de realización preferentes, el monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico presenta la fórmula general

R-O- (CH2-CHR'-O) n-CO-CR"=CH2

en la que R representa alquilo C6-C30, preferentemente alquilo C8-C22,

R' representa hidrógeno o metilo, preferentemente hidrógeno,

R" representa hidrógeno o metilo, preferentemente metilo y

n representa un número entero de 2 a 100, preferentemente de 3 a 50.

Las unidades de repetición entre paréntesis se derivan de óxido de etileno u óxido de propileno. El significado de R' en cada unidad de repetición es independiente de otras unidades de repetición. Diferentes unidades de óxido de alquileno pueden estar dispuestas por bloques o estar presentes distribuidas estadísticamente.

Son metacrilatos de alquilo C1-C2 adecuados metacrilato de metilo y metacrilato de etilo, de los cuales se prefiere en particular metacrilato de metilo.

Son acrilatos de alquilo C2-C4 adecuados acrilato de etilo, acrilato de n-propilo y acrilato de n-butilo. El tipo y la cantidad de los acrilatos de alquilo C2-C4 se seleccionan de tal manera que se ajusta una longitud determinada... [Seguir leyendo]

1. Espesante asociativo que contiene una dispersión acuosa de un copolímero soluble en álcali con unidades introducidas mediante polimerización

a) del 10 al 75 % en peso de al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado, b) de al menos un monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico, c) de al menos un metacrilato de alquilo C1-C2, d) de al menos un acrilato de alquilo C2-C4, siendo la longitud de cadena de alquilo, promediada a través del número de los grupos alquilo del acrilato de alquilo, de 2, 1 a 4, 0.

2. Espesante asociativo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el copolímero contiene además unidades introducidas mediante polimerización de un monómero etilénicamente poliinsaturado.

3. Espesante asociativo de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que el monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico presenta la fórmula general

R-O- (CH2-CHR'-O) n-CO-CR"=CH2

en la que R representa alquilo C6-C30, R' representa hidrógeno o metilo, R" representa hidrógeno o metilo y n representa un número entero de 2 a 100.

4. Espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el ácido carboxílico etilénicamente insaturado está seleccionado de ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico y ácido maleico.

5. Espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero contiene del 5 al 85 % en peso, con respecto al peso total del copolímero, de unidades introducidas mediante polimerización de acrilato de n-butilo.

6. Espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el copolímero es un copolímero monoetápico.

7. Espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que la dispersión acuosa contiene además un emulsionante aniónico y/o no iónico.

8. Espesante asociativo de acuerdo con la reivindicación 7, en el que el emulsionante presenta la fórmula general

R-O- (CH2-CHR'-O) n-X

en la que R representa alquilo C6-C30, R' representa hidrógeno o metilo, X representa hidrógeno o SO3M, M representa hidrógeno o un metal alcalino y n representa un número entero de 2 a 100.

9. Espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, que se puede obtener mediante polimerización de una mezcla de monómeros en presencia de un iniciador de la polimerización radicálico que se puede activar térmicamente.

10. Espesante asociativo de acuerdo con la reivindicación 9, disponiendo por completo el iniciador de la polimerización radicálico que se puede activar térmicamente y alimentando la mezcla de monómeros.

11. Espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, que se puede obtener mediante polimerización de una mezcla de monómeros en presencia de un sistema de iniciador redox.

12. Composición líquida de agente detergente o limpiador que contiene un espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores en forma completa o parcialmente neutralizada.

13. Procedimiento para la preparación de una composición líquida de agente detergente o limpiador, en el que se incluye posteriormente una formulación previa de agente detergente o limpiador en un espesante asociativo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11.

14. Procedimiento para la preparación de un espesante asociativo que contiene una dispersión acuosa de un copolímero soluble en álcali, disponiéndose un iniciador de la polimerización radicálico que se puede activar térmicamente y alimentando una mezcla de monómeros que comprende

a) del 10 al 75 % en peso de al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado, b) al menos un monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico,

c) al menos un metacrilato de alquilo C1-C2, d) al menos un acrilato de alquilo C2-C4, siendo la longitud de cadena de alquilo, promediada a través del número de los grupos alquilo del acrilato de alquilo, de 2, 1 a 4, 0.

15. Procedimiento para la preparación de un espesante asociativo que contiene una dispersión acuosa de un 5 copolímero soluble en álcali, alimentando a una capa inicial acuosa una mezcla de monómeros que comprende a) del 10 al 75 % en peso de al menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado, b) al menos un monómero tensioactivo etilénicamente insaturado no iónico, c) al menos un metacrilato de alquilo C1-C2, d) al menos un acrilato de alquilo C2-C4, siendo la longitud de cadena de alquilo, promediada a través del número

de los grupos alquilo del acrilato de alquilo, de 2, 1 a 4, 0.

y alimentando durante la alimentación de la mezcla de monómeros al menos temporalmente un componente de oxidante y un componente de reductor de un sistema de iniciador redox.