Preparación de poliacrilatos mediante polimerización en emulsión.

Procedimiento para la preparación de polímeros que comprenden,

en forma polimerizada,

a) M1a + M2a ≥ del 30 al 70% en peso de un éster de ácido (met)acrílico con un alcohol C1-C4,

b) M1b + M2b ≥ del 30 al 70% en peso de ácido (met)acrílico,

c) M1c + M2c ≥ del 0,1 al 20% en peso de monómero sustituido con al menos un radical C8-C30,

d) M1d + M2d ≥ del 0 al 20% en peso de monómeros diferentes de a) a c),

mediante polimerización en emulsión con una primera etapa de polimerización y una segunda etapa de polimerización, en el que

M1b/M1a ³≥ 0,4 y

M1b/M1a< M2b/M2a y**Fórmula**

en peso,

donde

M1i son las fracciones en peso respectivas de los monómeros a) a d), que están presentes en el espacio de reacción durante la primera etapa de polimerización y

M2i son las fracciones en peso respectivas de los monómeros a) a d), que se añaden durante la segunda etapa de polimerización y la suma de todas las fracciones en peso**Fórmula** en peso

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/058416.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: HOSSEL, PETER, ANGEL, MAXIMILIAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61K8/81 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61K PREPARACIONES DE USO MEDICO, DENTAL O PARA EL ASEO (dispositivos o métodos especialmente concebidos para conferir a los productos farmacéuticos una forma física o de administración particular A61J 3/00; aspectos químicos o utilización de substancias químicas para, la desodorización del aire, la desinfección o la esterilización, vendas, apósitos, almohadillas absorbentes o de los artículos para su realización A61L;   composiciones a base de jabón C11D). › A61K 8/00 Cosméticos o preparaciones similares para el aseo. › obtenidos por reacciones en las que intervienen sólamente enlaces insaturados carbono-carbono.
  • C08F2/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › Procesos de polimerización.
  • C08F220/06 C08F […] › C08F 220/00 Copolímeros de compuestos que tienen uno o más radicales alifáticos insaturados, teniendo solamente cada uno un enlace doble carbono-carbono, y estando solamente terminado por un radical carboxi o una sal, anhídrido, éster, amida, imida o nitrilo del mismo. › Acido acrílico; Acido metacrílico; Sus sales metálicas o de amonio.
  • C08F220/18 C08F 220/00 […] › con ácidos acrílico o metacrílico.
  • C08F265/06 C08F […] › C08F 265/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por polimerización de monómeros sobre polímeros de ácidos monocarboxílicos insaturados o sus derivados como los definidos en el grupo C08F 20/00. › Polimerización de ésteres de acrilato o metacrilato sobre sus polímeros.

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Fragmento de la descripción:

Preparación de poliacrilatos mediante polimerización en emulsión

La presente Invención se refiere a un procedimiento para la preparación de polímeros que comprenden grupos carboxilo mediante polimerización en emulsión, a los polímeros obtenidos mediante el procedimiento y al uso de los 5 polímeros que pueden obtenerse mediante este procedimiento, por ejemplo como espesantes. Además, la Invención se refiere a dispersiones de espesante que pueden obtenerse mediante el procedimiento y al uso de las mismas para modificar la reologia de baños de estucado de papel, pastas para Impresión textil, fármacos, preparaciones cosméticas, detergentes, composiciones de limpieza o alimentos.

El documento EP 13836 da a conocer copolímeros de emulsión, que comprenden (i) del 20 al 69,5% en peso de 10 ácido (met)acríllco, (¡I) del 0,5 al 25% en peso de un monómero de fórmula CH2=C(R)-C(0)-0-(CH2ÜH20)n-R°, en la que R es H o CH3, n es al menos 2 y R° es alquilo C8-C30, y (¡¡¡) al menos el 30% en peso de un (met)acrllato de alquilo C1-C4.

Tras la neutralización con álcali, estos copolímeros sirven como espesantes para composiciones de recubrimiento, detergentes y similares.

15 El documento WO 99/65958 describe espesantes solubles en álcali, que comprenden el producto de reacción de un ácido carboxíllco ¡nsaturado, de un monómero monoetllénlcamente ¡nsaturado y de un macromonómero hidrófobo, alcoxllado. El monómero monoetilénicamente ¡nsaturado comprende un grupo metilo; preferiblemente, éste es acrilato de metilo. Se dice que estos polímeros se vuelven solubles a pH de sólo 4,5 a 6,0 y son por tanto adecuados para productos cosméticos.

20 El documento WO 2006/016035 se refiere al uso de un polímero acrilico soluble en agua como espesante en preparaciones acuosas pigmentadas. El polímero acrilico consiste en un monómero etilènicamente ¡nsaturado con función carboxilo, un monómero no iónico etilènicamente ¡nsaturado y un monómero oxlalqullado etilènicamente ¡nsaturado, que está terminado con una cadena ramificada no aromática hidrófoba que tiene de 10 a 24 átomos de carbono. El documento WO 2009/062994 se refiere a un procedimiento para la preparación de una dispersión 25 acuosa de dispersante a partir de una composición de monómero que comprende:

a) al menos un ácido carboxíllco etilènicamente ¡nsaturado y

b) al menos un monómero hidrófobo etilènicamente ¡nsaturado, en el que

(I) se prepara una preemulsión al menos parcialmente pollmerlzada a partir de desde el 10 hasta el 80% en peso, preferiblemente del 40 al 70% en peso, de la composición de monómero y

30 (¡I) se añade el resto de la composición de monómero en su totalidad a la preemulsión al menos parcialmente

pollmerlzada y se Inicia una polimerización por radicales libres.

El documento US 5436292 da a conocer un procedimiento para la polimerización de polímeros que contienen funciones carboxilo, mediante polimerización en emulsión de monómeros ¡nsaturados proporcionando la ventaja de reducir la formación de coágulo durante el procedimiento.

35 La preparación de polímeros con cantidades comparativamente grandes de grupos carboxilo mediante la ruta de la polimerización en emulsión convencional conduce a menudo a la formación de coagulado o depósito de pared dentro del espacio de reacción, como resultado de lo cual generalmente se dificulta considerablemente el procedimiento de preparación.

La formación de coagulado finamente dividido, también denominado mlcrocoagulado o granos conduce, entre otros, 40 al bloqueo de los filtros usados en el tratamiento final de las dispersiones. Los granos no pueden verse a simple vista en la dispersión líquida, pero generalmente no pueden separarse mediante filtración convencional. Afectan adversamente al procesamiento adicional de las dispersiones tal como, por ejemplo, la fabricación de preparaciones cosméticas. Por tanto, era un objeto de la presente Invención proporcionar un procedimiento que no tenga las desventajas mencionadas anteriormente. Era un objeto adicional de la presente Invención proporcionar polímeros 45 con propiedades de modificación de la reologia que son solubles en un medio acuoso a pH > 7, preferiblemente pH > 8 con una concentración de al menos 1 g por litro, preferiblemente al menos 10 g por litro, transparentes para el ojo humano y sin turbidez visible. Era un objeto adicional de la presente invención proporcionar polímeros con propiedades de modificación de la reologia que permiten la preparación de geles transparentes.

Estos objetos se logran mediante un procedimiento para la preparación de polímeros que comprenden, en forma 50 polimerizada

a) M1a + M2a = del 30 al 70% en peso de un ester de ácido (met)acrilico con un alcohol C1-C4,

b) M1b + M2b = del 30 al 70% en peso de ácido (met)acrillco,

c) M1c + M2c = del 0,1 al 20% en peso de monómero sustituido con al menos un radical C8-C30,

d) M1d + M2d = del 0 al 20% en peso de monómeros diferentes de a) a c), mediante polimerización en emulsión con una primera etapa de polimerización y una segunda etapa de polimerización, en el que

M1b/M1a>0,4y

M1b/M1a< M2b/M2ay

M1I son las fracciones en peso respectivas de los monómeros a) a d), que están presentes en el espacio de reacción durante la primera etapa de polimerización y M2I son las fracciones en peso respectivas de los monómeros

a) a d), que se añaden durante la segunda etapa de polimerización y la suma de todas las fracciones en peso

Los monómeros a) usados son esteres de ácido (met)acríüco con un alcohol C1-C4. El (met)acrilato de alquilo C1-C4 se selecciona preferiblemente de (met)acrllato de metilo, (met)acrilato de etilo, (met)acrilato de n-propilo, (met)acrllato de ¡sopropllo, (met)acrllato de n-butilo, (met)acrilato de ¡sobutilo, (met)acrilato de sec-butilo, (met)acrllato de tere-butilo y cualquier mezcla deseada de los mismos. Se da preferencia particular a (met)acrilato de metilo y(met)acrllato de etilo, de manera muy particularmente preferible acrilato de etilo. Preferiblemente, a) consiste en al menos el 50% en peso, de manera particularmente preferible en al menos el 80% en peso y en particular en al menos el 90% en peso de acrilato de etilo. En una realización de la invención, a) es o comprende acrilato de etilo. La fracción en peso de los monómeros a), que se usa en la primera etapa de polimerización, basándose en la cantidad total de todos los monómeros que van a polimerizarse durante el procedimiento según la invención, viene dada por M1a. La fracción en peso de los monómeros a), que se usa en la segunda etapa de polimerización, basándose en la cantidad total de todos los monómeros que van a polimerizarse durante el procedimiento según la invención, viene dada por M2a. La fracción en peso total de los monómeros a), basándose en la cantidad total de todos los monómeros que van a polimerizarse durante el procedimiento según la invención, viene dada por consiguiente por M1a + M2a y está en el intervalo M1a + M2a = 30-70% en peso, preferiblemente el 30-60% en peso, más preferiblemente el 40-50% en peso.

Se usa ácido (met)acrílico como monómero b). El término "ácido (met)acrílico" en el presente caso comprende ácido acrílico, ácido metacrílico y mezclas de los mismos. El término ácido (met)acrílico aquí comprende en cada caso tanto la forma neutra como la aniónica, neutralizada del ácido (met)acrílico. Preferiblemente, b) consiste en al menos el 50% en peso, de manera particularmente preferible en al menos el 80% en peso y en particular en al menos el 90% en peso de ácido metacrílico. En una realización de la invención, b) es o comprende ácido metacrílico. La fracción en peso de los monómeros b), que se usa en la primera etapa de polimerización, basándose en la cantidad total de todos los monómeros que van a polimerizarse durante el procedimiento según la invención, viene dada por M1b. La fracción en peso de los monómeros b), que se usa en la segunda etapa de polimerización, basándose en la cantidad total de todos los monómeros que van a polimerizarse durante el procedimiento según la invención, viene dada por M2b. La fracción en peso total de los monómeros b), basándose en la cantidad total de todos los monómeros que van a polimerizarse durante el procedimiento según la invención, viene dada por consiguiente por M1b + M2b y está en el intervalo M1b + M2b = 30-70% en peso, preferiblemente el 30-60% en peso, más preferiblemente el 40-50% en peso.

c) Monómero sustituido con al menos un radical C8-C30

Los polímeros preparados según la invención comprenden, en forma polimerizada, del 0,1 al 20% en peso,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de polímeros que comprenden, en forma polimerizada,

a) M1a + M2a = del 30 al 70% en peso de un áster de ácido (met)acrílico con un alcohol C1-C4,

b) M1b + M2b = del 30 al 70% en peso de ácido (met)acrílico,

5 c) M1c + M2c = del 0,1 al 20% en peso de monómero sustituido con al menos un radical C8-C30,

d) M1d + M2d = del 0 al 20% en peso de monómeros diferentes de a) a c),

mediante polimerización en emulsión con una primera etapa de polimerización y una segunda etapa de polimerización, en el que

M1b/M1a>0,4y

10 M1b/M1a<M2b/M2ay

^Ml/<40%

'=" en peso,

donde

M1I son las fracciones en peso respectivas de los monómeros a) a d), que están presentes en el espacio de reacción durante la primera etapa de polimerización y

15 M2I son las fracciones en peso respectivas de los monómeros a) a d), que se añaden durante la segunda etapa de

^ÁfE + XM2;'=100%

polimerización y la suma de todas las fracciones en peso '=<* en peso.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que a) comprende acrllato de etilo.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que b) comprende ácido metacrílico.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que

20 c) del 0,1 al 20% en peso de un áster de ácido (met)acríllco con al menos un alcohol de fórmula general (I)

H-(0-CHR-CH2)x-0-CyH2y+i (I)

en la que x es un número entero de desde 10 hasta 50, y es un número entero de desde 12 hasta 30 y R se selecciona de H y CH3, están presentes en forma polimerizada.

5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que c) comprende al menos dos monómeros diferentes de fórmula

25 (I).

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 4 ó 5, en el que y es un número entero de desde 16 hasta 22.

7. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la polimerización en emulsión se lleva a cabo a pH < 7.

8. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la polimerización en emulsión se 30 lleva a cabo a pH < 5.

<7

^Aflz < 25%

9. Procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que en peso.

10. Uso de un polímero que puede obtenerse medíante un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, como espesante en preparaciones acuosas.

11. Composición cosmética que comprende al menos un polímero que puede obtenerse mediante un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9.

5 12. Polímero que puede obtenerse mediante el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.


 

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