Copolímeros constituidos sobre la base del ácido acriloíl-dimetil-táurico.

Copolímeros solubles o hinchables en agua, que son obtenibles mediante una copolimerización catalizada por radicales de

A) ácido acriloíl-dimetil-táurico y/o acriloíl-dimetil-tauratos,

estando situado el grado de neutralización por encima de 80 %,

B) eventualmente, uno o varios otros comonómero(s) insaturado(s) olefínicamente, no catiónicos, eventualmente reticulante(s), que contiene(n) por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee(n) un peso molecular más pequeño que 500 g/mol,

C) uno o varios comonómeros catiónicos, insaturados olefínicamente, que tienen por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee(n) un peso molecular más pequeño que 500 g/mol, y en cuyo caso se trata de cloruro de [2-(metacriloíloxi)etil]trimetil-amonio, cloruro de [2-(acriloíloxi)etil]trimetilamonio, cloruro de [2-metacrilamido-etil]trimetil-amonio, cloruro de [2-(acrilamido)etil]trimetil-amonio, cloruro de N-metil-2-vinil-piridinio y/o cloruro de N-metil-4-vinil-piridinio,

D) eventualmente uno o varios componente(s) que contiene(n) silicio capacitado(s) para una polimerización catalizada por radicales, por lo menos monofuncional(es),

E) eventualmente uno o varios componente(s) que contiene(n) flúor capacitado(s) para una polimerización catalizada por radicales, por lo menos monofuncional(es),

F) eventualmente uno o varios macromonómeros insaturado(s) olefínicamente una vez o múltiples veces, eventualmente reticulante(s), que posee(n) en cada caso por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee(n) un peso molecular medio numérico mayor que o igual a 200 g/mol, no tratándose en el caso de los macromonómeros de un componente D) que contiene silicio ni de un componente E) que contiene flúor,

G) llevándose a cabo la copolimerización en presencia de por lo menos un aditivo polimérico con unos pesos moleculares medios numéricos de 200 g/mol a 109 g/mol, en cuyo caso se trata de unos homo- o copolímeros a base de N-vinil-formamida, N-vinil-metil-acetamida, N-vinil-pirrolidona, óxido de etileno, óxido de propileno, ácido acriloíl-dimetil-táurico, N-vinil-caprolactona, N-vinil-metil-acetamida, acrilamida, ácido acrílico, ácido metacrílico, N-vinil-morfolida, metacrilato de hidroximetilo, cloruro de dialil-dimetil-amonio (DADMAC) y/o cloruro de [2-(metacriloíloxi)etil]trimetil-amonio; unos poli(alquilenglicoles) y/o unos alquil poliglicoles,

H) con la condición de que el componente A) ha de ser copolimerizado con por lo menos dos componentes escogidos entre por lo menos dos de los conjuntos C) hasta F),

caracterizado por que el contenido del ácido acriloíl-dimetil-táurico o respectivamente de unos acriloíl-dimetiltauratos, referido a la masa total de los copolímeros, es de 50 a 99,5 % en peso.

Copolímeros constituidos sobre la base del ácido acriloíl-dimetil-táurico El presente invento se refiere a unos copolímeros que están constituidos sobre la base del ácido acriloíl-dimetiltáurico o respectivamente de unos acriloíl-dimetil-tauratos En los últimos años, unos polímeros solubles en agua han adquirido una importancia cada vez mayor en la industria y en la ciencia. Unos polielectrólitos ocupan en este contexto cuantitativamente una parte muy grande de la producción anual total. Ellos encuentran uso p.ej. en la elaboración de papel, en la industria de los agentes de lavado y detergentes, en la elaboración de materiales textiles, en la obtención de petróleo o como unas importantes materias primas en la cosmética. En el sector cosmético, a unos polielectrólitos les corresponde un cometido decisivo. Junto a unas sustancias tensioactivas, solubles en agua, dentro de este sector hay una gran necesidad de unos sistemas que se espesan en agua y en aceites. Tales agentes espesantes, en particular los "agentes superabsorbedores", que son producidos sobre la base de un poli (ácido acrílico) , ya no se pueden abstraer desde el sector de la higiene a partir de su desarrollo en los años setenta del siglo pasado. En sus variantes reticuladas unos poli (ácidos acrílicos) parcial-o totalmente neutralizados y sus copolímeros solubles en agua se emplean en muchas formulaciones cosméticas como agentes conferidores de consistencia. La diversidad de las posibles estructuras y las múltiples y diversas posibilidades de utilización vinculadas con ellas se expresan no en último término en un gran número de patentes, que se solicitaron en todo el mundo desde la segunda mitad de los años setenta del siglo pasado. En los años noventa del siglo pasado se han introducido en el mercado unos nuevos agentes espesantes constituidos sobre la base del ácido 2-acrilamido-2-metil-1-propanosulfónico (AMPS) o respectivamente de sus sales (véanse el documento de patente europea EP 816 403, el documento de solicitud de patente internacional WO 9904750, el documento de patente alemana DE 19907587, el documento EP 1069142, el documento de patente de los EE.UU. 5837789 y el documento WO 98/00094) . Tanto en forma de unos homopolímeros así como también en forma de unos copolímeros (®Aristoflex AVC, de Clariant GmbH) , tales agentes espesantes son superiores a los correspondientes policarboxilatos (carbopoles) en muchos aspectos. Por ejemplo, unos sistemas espesantes constituidos sobre la base del AMPS muestran unas sobresalientes propiedades en unos intervalos de valores del pH situados por debajo de pH 6, por lo tanto en una intervalo de valores del pH, en el que ya no se puede trabajar con los habituales agentes espesantes constituidos sobre la base de policarboxilatos. Además, la estructura del tipo de un microgel, que es propia de los agentes espesantes constituidos sobre la base del ácido acriloíl-dimetil-táurico conduce a una sensación especialmente agradable sobre la piel. La fácil elaborabilidad y el ventajoso perfil toxicológico de los monómeros principales proporcionan a estos agentes espesantes un alto potencial de usos.

En el transcurso de los últimos años se agolparon en el mercado unos representantes de otro concepto de agentes espesantes. En este caso, en un polímero se combinaron dos propiedades diferentes y, por consiguiente, se abrió el acceso a nuevos sectores de uso. Unos agentes emulsionantes o dispersantes espesantes son sólo dos ejemplos de esta nueva clase de sustancias. Como nombres de marcas comerciales se pueden mencionar los tipos Pemulene® TR-1 y TR-2 de BF-Goodrich o los tipos Aculyn® de Rohm y Haas. Todas las variantes proporcionadas hasta ahora se basan en unas variantes modificadas para tener propiedades hidrófobas de los poliacrilatos convencionales.

Sorprendentemente se encontró que una nueva clase de copolímeros constituidos sobre la base del ácido acriloíldimetil-táurico (AMPS) proporciona a un usuario la posibilidad de combinar las propiedades de unas partes no polares de las moléculas, tales como las cadenas de alquilo o unas estructuras que contienen siliconas, con unas unidades estructurales hidrófilas, tales como unos poliglicoles o unos polielectrólitos, lo que le proporciona a su vez unas posibilidades totalmente nuevas en la técnica de formulaciones. El empleo de los polímeros multifuncionales, conformes al invento, hace posible, por ejemplo, a los fabricantes de productos cosméticos realizar una manifiesta simplificación de las recetas.

Son un objeto del invento unos copolímeros solubles en agua o hinchables en agua, que son obtenibles por medio de una copolimerización catalizada por radicales de A) el ácido acriloíl-dimetil-táurico y/o unos acriloíl-dimetil-tauratos, estando situado el grado de neutralización por encima de 80 %, B) eventualmente, uno o varios otros comonómero (s) insaturado (s) olefínicamente, no catiónicos, eventualmente reticulante (s) , que contiene (n) por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee (n) un peso molecular más pequeño que 500 g/mol, C) uno o varios comonómeros insaturados olefínicamente, catiónicos, que tienen por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee (n) un peso molecular más pequeño que 500 g/mol, y en cuyo caso se trata del cloruro de [2- (metacriloíloxi) etil]trimetil-amonio, del cloruro de [2- (acriloíloxi) etil]trimetil-amonio, del cloruro de [2-metacrilamido-etil]trimetil-amonio, del cloruro de [2- (acrilamido) etil]trimetil-amonio, del cloruro de N-metil-2-vinil-piridinio y/o cloruro de N-metil-4-vinil piridinio.

D) eventualmente uno o varios componente (s) que contiene (n) silicio, por lo menos monofuncional (es) , que están capacitado (s) para una polimerización por radicales, E) eventualmente uno o varios componente (s) que contiene (n) flúor, por lo menos monofuncional (es) , que están capacitado (s) para una polimerización catalizada por radicales, F) eventualmente uno o varios macromonómeros insaturado (s) olefínicamente una vez o múltiples veces, eventualmente reticulante (s) , que posee (n) en cada caso por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee (n) un peso molecular medio numérico mayor que o igual a 200 g/mol, no tratándose en el caso de los macromonómeros de un componente D) que contiene silicio ni de un componente E) que contiene flúor, G) llevándose a cabo la copolimerización en presencia de por lo menos un aditivo polimérico con unos pesos moleculares medios numéricos de 200 g/mol a 109 g/mol, en cuyo caso se trata de unos homo-o copolímeros a base de N-vinil-formamida, N-vinil-metil-acetamida, N-vinil-pirrolidona, óxido de etileno, óxido de propileno, ácido acriloíl-dimetil-táurico, N-vinil-caprolactona, N-vinil-metil-acetamida, acrilamida, ácido acrílico, ácido metacrílico, N-vinil-morfolida, metacrilato de hidroximetilo, cloruro de dialil-dimetil-amonio (DADMAC) y/o cloruro de [2- (metacriloíloxi) etil]trimetil-amonio; unos poli (alquilenglicoles) y/o unos alquilpoliglicoles, H) con la condición de que el componente A) ha de estar copolimerizado con por lo menos dos componentes escogidos entre por lo menos dos de los conjuntos C) hasta F) , caracterizado por que el contenido del ácido acriloíl-dimetil-táurico o respectivamente de unos acriloíl-dimetil20 tauratos, referido a la masa total de los copolímeros, es de 50 a 99, 5 % en peso.

Los copolímeros conformes al invento poseen de manera preferida un peso molecular de 103 g/mol a 109 g/mol, de manera especialmente preferida de 104 a 107 g/mol, de manera particularmente preferida de 5*104 a 5*106 g/mol.

En el caso de los acriloíl-dimetil-tauratos se puede tratar de las sales inorgánicas u orgánicas del ácido acriloíldimetil-táurico. Se prefieren las sales de Li+, Na+, K+, Mg++, Ca++, Al+++ y/o NH4+. Se prefieren asimismo las sales de monoalquil-amonio, dialquil-amonio, trialquil-amonio y/o tetraalquil-amonio, pudiéndose tratar, en el caso de los sustituyentes alquilo de las aminas, independientemente unos de otros, de unos radicales alquilo (de C1-C22) o de unos radicales hidroxialquilo (de C2-C10) . Por lo demás, también se prefieren unos compuestos de amonio etoxilados de una a tres veces con un diverso grado de etoxilación. Se debería de señalar que también se encuentran dentro del sentido del invento unas mezclas de dos o más de los representantes arriba mencionados.

El grado de neutralización del ácido acriloíl-dimetil-táurico es un grado de neutralización situado por encima de 80 %. Referido a la masa total de los copolímeros, el contenido del ácido acriloíl-dimetil-táurico o respectivamente de unos 35 acriloíl-dimetil-tauratos es de por lo menos 0, 1 % en peso, de manera preferida de 20... [Seguir leyendo]

1. Copolímeros solubles o hinchables en agua, que son obtenibles mediante una copolimerización catalizada por radicales de 5 A) ácido acriloíl-dimetil-táurico y/o acriloíl-dimetil-tauratos, estando situado el grado de neutralización por encima de 80 %, B) eventualmente, uno o varios otros comonómero (s) insaturado (s) olefínicamente, no catiónicos, eventualmente reticulante (s) , que contiene (n) por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee (n) un peso molecular más pequeño que 500 g/mol, C) uno o varios comonómeros catiónicos, insaturados olefínicamente, que tienen por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee (n) un peso molecular más pequeño que 500 g/mol, y en cuyo caso se trata de cloruro de [2- (metacriloíloxi) etil]trimetil-amonio, cloruro de [2- (acriloíloxi) etil]trimetilamonio, cloruro de [2-metacrilamido-etil]trimetil-amonio, cloruro de [2- (acrilamido) etil]trimetil-amonio, cloruro de N-metil-2-vinil-piridinio y/o cloruro de N-metil-4-vinil-piridinio, D) eventualmente uno o varios componente (s) que contiene (n) silicio capacitado (s) para una polimerización catalizada por radicales, por lo menos monofuncional (es) , E) eventualmente uno o varios componente (s) que contiene (n) flúor capacitado (s) para una polimerización catalizada por radicales, por lo menos monofuncional (es) , F) eventualmente uno o varios macromonómeros insaturado (s) olefínicamente una vez o múltiples veces, eventualmente reticulante (s) , que posee (n) en cada caso por lo menos un átomo de oxígeno, nitrógeno, azufre o fósforo, y que posee (n) un peso molecular medio numérico mayor que o igual a 200 g/mol, no tratándose en el caso de los macromonómeros de un componente D) que contiene silicio ni de un componente E) que contiene flúor, G) llevándose a cabo la copolimerización en presencia de por lo menos un aditivo polimérico con unos pesos moleculares medios numéricos de 200 g/mol a 109 g/mol, en cuyo caso se trata de unos homo-o copolímeros a base de N-vinil-formamida, N-vinil-metil-acetamida, N-vinil-pirrolidona, óxido de etileno, óxido de propileno, ácido acriloíl-dimetil-táurico, N-vinil-caprolactona, N-vinil-metil-acetamida, acrilamida, ácido acrílico, ácido metacrílico, N-vinil-morfolida, metacrilato de hidroximetilo, cloruro de dialil-dimetil-amonio (DADMAC) y/o cloruro de [2- (metacriloíloxi) etil]trimetil-amonio; unos poli (alquilenglicoles) y/o unos alquil poliglicoles, H) con la condición de que el componente A) ha de ser copolimerizado con por lo menos dos componentes escogidos entre por lo menos dos de los conjuntos C) hasta F) , caracterizado por que el contenido del ácido acriloíl-dimetil-táurico o respectivamente de unos acriloíl-dimetiltauratos, referido a la masa total de los copolímeros, es de 50 a 99, 5 % en peso.

2. Copolímeros de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizados por que en el caso de los comonómeros B) se trata de unos ácidos carboxílicos insaturados, unas sales de ácidos carboxílicos insaturados, unos anhídridos de ácidos carboxílicos insaturados, unos ésteres de ácidos carboxílicos insaturados con alcoholes alifáticos, olefínicos, cicloalifáticos, arilalifáticos o aromáticos con 1 a 22 átomos de C, unas N-vinil-amidas de cadena abierta, unas

N-vinil-amidas cíclicas con unos tamaños de los anillos de 3 a 9 miembros, unas amidas del ácido acrílico, unas amidas del ácido metacrílico, unas amidas de ácidos acrílicos sustituidos, unas amidas de ácidos metacrílicos sustituidos, la 2-vinil-piridina, la 4-vinil-piridina, el acetato de vinilo; el estireno, el acrilonitrilo, el cloruro de vinilo, el cloruro de vinilideno, el tetrafluoroetileno, el ácido vinil-fosfónico o sus ésteres o sales, el ácido vinil-sulfónico o sus ésteres o sales, el ácido alil-fosfónico o sus ésteres o sales y/o el ácido metalil-sulfónico o sus ésteres o sales.

3. Copolímeros de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizados por que en el caso de los componentes que

** (Ver fórmula) **

realizándose que 50 R1 representa un radical vinilo, alilo, metalilo, metilvinilo, acrilo, metacrilo, crotonilo, senecionilo, itaconilo, maleinilo, fumarilo o estirilo;

Z es un puente químico, que se escoge de manera preferida entre -O-, - (alquileno (de C1-C50) ) -, - (arileno (de C6-C30) ) -, - (cicloalquileno (de C5-C8) ) -, - (alquenileno de (C1-C50) ) -, - (poli (óxido de propileno) ) n-, - (poli (óxido de etileno) ) o-, - (poli (óxido de propileno) ) n (poli (óxido de etileno) ) o-, significando n y o, 55 independientemente uno de otro, unos números de 0 a 200 y pudiendo la distribución de las unidades OE/OP ser estadística o a modo de bloques, - (alquilo (de C1 -C10) ) - (Si (OCH3) 2) -y - (Si (OCH3) 2) -; los R3, R4, R5 y R6 significan, independientemente unos de otros, -CH3, -O-CH3, -C6H5 o -O-C6H5; w, x significan unos números de 0 a 500, teniendo o bien w o x que ser mayor que cero, y R2 significa un radical saturado o insaturado, alifático, cicloalifático, arilalifático o aromático con en cada caso 60 de 1 a 50 átomos de C, o un grupo de las fórmulas -OH, -NH2, -N (CH3) 2, -R7, o significa un grupo -Z-R1, teniendo Z y R1 los significados más arriba indicados y R7 significa un grupo de la fórmula -O-Si (CH3) 3, -O-Si (Ph) 3, -O-Si (O-Si (CH3) 3) 2CH3 y -O-Si (O-Si (Ph) 3) 2Ph.

4. Copolímeros de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizados por que en el caso de los componentes que contienen flúor E) se trata de los compuestos de la fórmula (II)

** (Ver fórmula) **

realizándose que R1 representa una función capaz de polimerización, tomada del conjunto formado por los compuestos insaturados vinílicamente, de manera preferida un radical vinilo, alilo, metalilo, metilvinilo, acrilo, metacrilo, 10 crotonilo, senecionilo, itaconilo, maleinilo, fumarilo o estirilo;

Y es un puente químico, de manera preferida -O-, -C (O) -, -C (O) -O-, -S-, -O-CH2-CH (O-) -CH2OH, -O-CH2-CH (OH) -CH2-O-, -O-SO2-O-, -O-S (O) -O-, -PH-, -P (CH3) -, -PO3-, -NH-, -N (CH3) -, -O-alquil (de C1-C50) -O-, -O-fenil-O-, -O-bencil-O-, -O-cicloalquil (de C5-C8) -O-, -O-alquenil (de C1-C50) -O-, -O- (CH (CH3) -CH2-O) n-, -O- (CH2-CH2-O) n-y -O- ([CH (CH3) -CH2-O]n-[CH2-CH2-O]m) o-, significando n, m y o, independientemente unos de otros, unos números de 0 a 200, y r, s representan unos coeficientes estequiométricos que, independientemente unos de otros, pueden significar unos números de 0 a 200.

5. Copolímeros de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizados por que en el

** (Ver fórmula) **

metacrilo, crotonilo, senecionilo, itaconilo, maleinilo, fumarilo o estirilo;

Y representa un puente químico, de manera preferida -O-, -S-, -C (O) -, -C (O) -O-, -O-CH2-CH (O-) -CH2OH, -O-CH2-CH (OH) -CH2-O-, -O-SO2-O-, -O-S (O) -O-, -PH-, -P (CH3) -, -PO3-, -NH-y -N (CH3) -; A, B, C y D son, independientemente unos de otros, unas unidades químicas de repetición discretas, que se derivan preferiblemente de la acrilamida, la metacrilamida, el óxido de etileno, el óxido de propileno, el AMPS, el ácido acrílico, el ácido metacrílico, el metacrilato de metilo, el acrilonitrilo, el ácido maleico, el acetato de vinilo, el estireno, el 1, 3-butadieno, el isopreno, el isobuteno, la dietil-acrilamida y la diisopropil-acrilamida, de manera particularmente preferida del óxido de etileno y del óxido de propileno; v, w, x y z son, independientemente unos de otros, de 0 a 500, de manera preferida de 1 a 30, debiendo ser la suma de v, w, xy z en promedio 1; y R2 significa un radical hidrocarbilo (de C1-C50) lineal o ramificado, alifático, olefínico, cicloalifático, arilalifático o aromático, OH, -NH2 o -N (CH3) 2 o es igual a [-Y-R1].

6. Copolímeros de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizados por que la copolimerización se efectúa en presencia de por lo menos un aditivo polimérico G) .

7. Copolímeros de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizados por que ellos están reticulados.

8. Copolímeros de acuerdo con por lo menos una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizados por que ellos se preparan mediante una polimerización por precipitación en el seno de terc. butanol.