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MX2014004891A - Espesante que contiene por lo menos un polimero cationico. - Google Patents

Espesante que contiene por lo menos un polimero cationico.

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MX2014004891A
MX2014004891A MX2014004891A MX2014004891A MX2014004891A MX 2014004891 A MX2014004891 A MX 2014004891A MX 2014004891 A MX2014004891 A MX 2014004891A MX 2014004891 A MX2014004891 A MX 2014004891A MX 2014004891 A MX2014004891 A MX 2014004891A
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cationic polymer
alkyl
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thickener
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MX2014004891A
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Christofer Arisandy
Reinhold J Leyrer
Ouidad Benlahmar
Original Assignee
Basf Se
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Publication date
Application filed by Basf Se filed Critical Basf Se
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Abstract

La presente invención se refiere a un espesante que contiene i) por lo menos un polímero catiónico que puede ser producido por polimerización de a) por lo menos un monómero etilénicamente insaturado soluble en agua que comprende por lo menos un monómero catiónico, opcionalmente por lo menos un monómero aniónico y/u opcionalmente por lo menos un monómero no iónico, b) por lo menos un monómero asociativo etilénicamente insaturado, c) opcionalmente por lo menos un entrelazador, d) opcionalmente por lo menos un agente de transferencia de cadena, ii) por lo menos un activador, la relación de activador a polímero catiónico siendo > 10 a 100 [% en peso/% en peso].

Description

ESPESANTE QUE CONTIENE POR LO MENOS UN POLÍMERO CATIONICO Descripción La presente invención se refiere a un espesante que comprende por lo menos un polímero catiónico y por lo menos un activador, en donde la relación de activador a polímero catiónico es > 10:100 [% en peso/% en peso]. El polímero catiónico se puede preparar por polimerización de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado, soluble en agua, y por lo menos un monómero asociativo etilénicamente insaturado. La presente invención además se refiere a un proceso para preparar el espesante de la invención y a formulaciones que contienen agente tensoactivo que comprenden por lo menos un espesante. La invención además provee el uso de formulaciones que contienen agente tensoactivo, por ejemplo como un suavizante o como una composición para lavado líquida, y al uso del espesante, por ejemplo, como un modificador de viscosidad.
El documento WO 03/102043 se refiere a formulaciones acuosas que comprenden un polímero catiónico preparado a partir de (i) un monómero etilénicamente insaturado, soluble en agua o una mezcla de monómeros que comprende por lo menos un monómero catiónico, (ii) por lo menos un entrelazador en una cantidad de más de 50 ppm basado en el componente (i), y (iii) por lo menos un agente de transferencia de cadena. Las formulaciones acuosas se pueden usar como espesantes en formulaciones domésticas.
El documento O 2009/019225 se refiere a una dispersión acuosa de un copolímero soluble en álcali, dicha dispersión siendo adecuada como un espesante asociativo. El copolímero comprende unidades polimerizadas de a) por lo menos un ácido carboxílico etilénicamente insaturado, b) por lo menos un monómero de agente tensoactivo etilénicamente insaturado no iónico, c) por lo menos un metacrilato de alquilo de C1-C2 y d) por lo menos un acrilato de alquilo de C2-C4, en donde la longitud de cadena de alquilo promediada sobre el número de grupos alquilo del acrilato de alquilo es 2.1 a 4.0. Los espesantes asociativos se pueden preparar mediante polimerización en emulsión. Los espesantes asociativos son adecuados para usarse en composiciones para lavado y limpieza.
Las composiciones de Polímero de Dispersión Líquido ( LDP) se describen en el documento WO 2005/097834. Estas composiciones de LDP comprenden un polímero hidrófilo, soluble en agua o hinchable en agua con un contenido de neutralización de aproximadamente 25 a aproximadamente 100%, una fase de vehículo no acuosa y un agente tensoactivo de aceite en agua. El polímero hidrófilo, soluble en agua o hinchable en agua se obtiene preferiblemente mediante polimerización, por ejemplo, de ácido acrílico o ácido metacrílico. Las dispersiones de LDP son adecuadas para la producción de espesantes de micropartículas , como se usa, por ejemplo, en composiciones acuosas u orgánicas, especialmente en formulaciones de cuidado personal o farmacéuticas.
El documento WO 2010/078959 se refiere a espesantes de polímero catiónico que consisten de un polímero catiónico hinchable en agua, entrelazado que comprende por lo menos un monómero catiónico y opcionalmente monómeros no iónicos o aniónicos, dicho polímero comprendiendo menos de 25% de cadenas de polímero solubles en agua, con base en el peso total del polímero. El polímero también comprende un entrelazador en una concentración de 500 a 5000 ppm en relación con el polímero. El polímero catiónico se prepara mediante polimerización en emulsión inversa.
El documento WO 2010/079100 describe composiciones suavizantes de telas que comprenden polímeros de conformidad con el documento WO 2010/078959.
El documento US 2008/0312343 se refiere a composiciones de látex inversas y al uso de las mismas como un espesante y/o emulsionante, por ejemplo para la producción de formulaciones cosméticas o farmacéuticas. Las composiciones de látex inversas comprenden por lo menos 50 a 80% en peso de por lo menos un polímero orgánico lineal, ramificado o entrelazado (P), por lo menos 5 a 10% en peso de un sistema emulsionante de tipo agua en aceite, 5 a 45% en peso de por lo menos un aceite y hasta 5% de agua. El polímero P comprende monómeros sin carga y opcionalmente monómeros catiónicos o aniónicos. La composición de látex inversa opcionalmente puede comprender hasta 5% en peso de un sistema emulsionante de tipo aceite en agua. Las composiciones de látex inversas se pueden preparar mediante polimerización en emulsión inversa.
El documento EP-A 172 025 se refiere a una dispersión en una fase líquida continua de un polímero, que se forma mediante polimerización de un monómero etilénicamente insaturado que comprende un grupo hidrofóbico de por lo menos ocho átomos de carbono y un monómero etilénicamente insaturado copolimerizable con el mismo. La dispersión es estable y esencialmente anhidra, y comprende por lo menos .40% en peso de polímero. En la polimerización, los monómeros etilénicamente insaturados, copolimerizábles usados pueden ser, por ejemplo, monómeros aniónicos. La polimerización se puede realizar como una polimerización en emulsión inversa.
El documento EP-A 172 724 se refiere a polímeros que se preparan por copolimeri zación de a) un monómero etilénicamente insaturado que comprende un grupo hidrofóbico con por lo menos ocho átomos de carbono y b) monómeros etilénicamente insaturados solubles en agua. Todos los monómeros son solubles como una mezcla en agua, y el polímero se prepara por polimerización en emulsión inversa. Las partículas de polímero tienen un tamaño seco de < 4 pm. Los componentes de monómero b) usados pueden ser monómeros anlónicos tales como ácido acrílico en forma del ácido libre o como una sal soluble en agua, y monómeros no iónicos tales como acrilamida.
El documento EP-A 172 723 se refiere a un proceso para flocular una suspensión usando un polímero esencialmente lineal, soluble en agua, con una "viscosidad intrínseca de un solo punto" de > 3. El polímero es un copolímero de dos o más monómeros etilénicamente insaturados que comprenden por lo menos 0.5% en peso de un monómero, que comprende grupos hidrofóbicos . El polímero también puede ser un polímero catiónico .
El problema en que se basa la presente invención consiste en proveer espesantes novedosos. El objeto se logra mediante los espesantes de la invención que comprenden i) por lo menos un monómero catiónico que se puede preparar por polimerización de a) por lo menos un monómero etilénicamente insaturado, soluble en agua, que comprende por lo menos un monómero catiónico, opcionalmente por lo menos un monómero aniónico y/u opcionalmente por lo menos un monómero no iónico, b) por lo menos un monómero asociativo etilénicamente insaturado, c) opcionalmente por lo menos un entrelazador , d) opcionalmente por lo menos un agente de transferencia de cadena, ii) por lo menos un activador, en donde la relación de activador a polímero catiónico es > 10:100 [% en peso/% en peso] .
Los espesantes de la invención son notables en que poseen propiedades ventajosas con respecto a deposición, dilución por esfuerzo cortante, estabilización y/o viscosidad (espesamiento) . Por deposición se entiende la deposición de ingredientes activos de, por ejemplo, un suavizante de telas sobre una fibra durante una operación de lavado. Aplicado a la presente invención, esto significa que, por ejemplo, un espesante de la invención que comprende por lo menos un polímero catiónico (ingrediente activo) está presente en un suavizante de telas y el suavizante de telas se usa durante o después de la operación de lavado. Los espesantes de la invención promueven esta deposición del ingrediente activo durante o después de la operación de lavado a un grado considerable. Propiedades particularmente buenas con respecto a la deposición se pueden lograr cuando los polímeros catiónicos basados en por lo menos un monómero asociativo, un monómero catiónico y un monómero no iónico tal como acrilamida se usen.
En la evaluación de dilución por esfuerzo cortante, es importante que el espesante o el suavizante de telas correspondiente, en su estado molido, sea viscoso y grueso, mientras sea delgado en el curso de agitación. La dilución por esfuerzo cortante mejorada tiene un efecto positivo sobre el tiempo de vida y propiedades de las bombas en la producción del suavizante de telas, promueve dosificación conveniente para el consumidor y promueve el uso libre de residuos del suavizante de telas, especialmente en las máquinas lavadoras que poseen un dispositivo de dosificación automático. Los espesantes de la invención incrementan la estabilidad del espesante como tal y la de la formulación correspondiente. La sedimentación o migración de partículas se evita de manera efectiva, independientemente de si están dentro del orden de magnitud de nanómetros, mieras o milímetros. Esta es contribuida por el punto de deformación ventajoso de los espesantes de la invención. También tienen la ventaja de que cualquier redispersión requerida y espesamiento se logran muy rápidamente.
Los espesantes de la invención en los cuales está presente una mezcla de por lo menos dos activadores, por lo menos un activador que tiene un valor de HLB alto y por lo menos un activador que tiene un valor de HLB bajo, están asociados con una ventaja adicional. La combinación de dicha mezcla de activadores con polímeros catiónicos que comprenden por lo menos una unidad de monómero asociativo etilénicamente insaturado conduce a la inversión de fase espontánea (dentro de segundos) en el caso de dilución de un espesante con agua, sin ningún reguerimiento para entrada de energía adicional, por ejemplo en forma de agitación.
Otra ventaja en el caso de los espesantes de la invención es que la relación de monómero asociativo a polímero global es relativamente baja. En el caso del uso del espesante en formulaciones que contienen agente tensoactivo, el efecto de los monómeros asociativos es óptimo incluso en cantidades de aproximadamente 0.5% en peso (con base en el polímero) .
Cuando los espesantes de la invención se preparan mediante polimerización en emulsión inversa en la cual la temperatura se mantiene constante por lo menos a 40°C, se puede observar buena uniformidad de distribución de las unidades de monómero asociativas en el polímero catiónico. Especialmente en el caso de usar pequeñas cantidades de, por ejemplo, 0.1 a 1% en peso de monómeros asociativos, esto es ventajoso con respecto a las propiedades reológicas antes mencionadas globales tales como espesamiento, dilución por esfuerzo cortante, estabilización y efectos de lavado y enj uague .
Las modalidades de la presente invención en las cuales los polímeros catiónicos presentes en el espesante se preparan usando poco o nada de entrelazador probablemente están asociadas con ventajas. Debido a los componentes relativamente altamente solubles en agua del polímero, el reensuciamiento durante una operación de lavado se reduce. Consecuentemente, el artículo que ha de ser lavado, incluso después de operaciones de lavado repetidas, tiene fibras limpias que han sido libres efectivamente de partículas de suciedad, de tal manera que no se detecta engrisamiento . Sólo muy ligeramente, si acaso, se observa adhesión o redistribución de partículas de suciedad/polímeros sobre los artículos lavados.
Una ventaja adicional de los espesantes de la invención se manifiesta en formulaciones que contienen agente tensoactivo, especialmente en formulaciones ácidas que contienen agente tensoactivo, debido a que se logra un rendimiento de espesamiento alto y/o dilución por esfuerzo cortante marcada en estas formulaciones incluso a concentraciones de espesante bajas (< 1% en peso).
En el contexto de la presente invención, las definiciones tales como alquilo de C1-C30, como se define, por ejemplo, más adelante para el radical R4 en la fórmula (II), significa que este sustituyente (radical) es un radical alquilo que tiene un número de átomo de carbono de 1 a 30. El radical alquilo puede ser ya sea lineal o ramificado y opcionalmente cíclico. Los radicales alquilo que tienen tanto un componente cíclico como uno lineal también con cubiertos por esta definición. Lo mismo también se aplica a otros radicales alquilo, por ejemplo un radical alquilo de C1-C4 o un radical alquilo de Ci6-C22- Los radicales alquilo opcionalmente también pueden ser mono- o polisustituidos por grupos funcionales tales como amino, amonio cuaternario, hidroxilo, halógeno, arilo o heteroarilo. A menos que se indique otra cosa, los radicales alquilo preferiblemente no tienen ningunos grupos funcionales como sustituyentes . Ejemplos de radicales alquilo son metilo, etilo, n-propilo, isopropilo, n-butilo, isobutilo, 2-etilhexilo, ter-butilo ( ter-Bu/t-Bu ) , ciclohexilo, octilo, estearilo o behenilo.
La presente invención es especificada además de aquí en adelante.
El espesante de la invención comprende, como componente i), por lo menos un polímero catiónico. El polímero catiónico se puede preparar mediante polimerización de los siguientes componentes a) y b) , y opcionalmente c) y d) .
El componente a) usado es por lo menos un monómero etilénicamente insaturado, soluble en agua, que comprende por lo- menos un monómero catiónico, opcionalmente por lo menos un monómero aniónico y/u opcionalmente por lo menos un monómero no iónico. Los monómeros catiónicos como tales, cualesquiera monómeros aniónicos presentes como tales, y cualesquiera monómeros no iónicos presentes cómo tales son conocidos por los expertos en la técnica.
El monómero' catiónico de conformidad con el componente a) se selecciona preferiblemente del compuesto de la fórmula (II) en donde Ri es H o alquilo de C1-C4, R2 es H o metilo, R3 es alquileno de Ci-C / R<j, R5 y R¾ son cada uno independientemente H o alquilo de C1-C30, X es -O- o -NH- y Y es Cl; Br; I; sulfato ácido o metosulfato .
Los monómeros catiónicos particularmente preferidos son cloruro de acrilato de 2-trimetilamonioetilo (TMAEC) o cloruro de metacrilato de 2-trimetilamonioetilo (TMAEMC) . TMAEC también se refiere como acrilato de dimetilaminoetilo cuaternizado (DMAEA, MeClq) y TMAEMC como metacrilato de dimetilaminoetilo cuaternizado (DMAEMA, MeClq) .
En una modalidad de la presente invención, se prefiere que, en el monómero catiónico de la fórmula (II), i) Ri y R2 son cada uno H o ii) Ri es H y R2 es CH3.
Cualquier monómero aniónico presente en el componente a) se selecciona preferiblemente de ácido acrilico, ácido metacrilico, ácido itacónico, ácido maleico o una sal de los mismos; el monómero aniónico es especialmente acrilato de sodio. Cuando el componente a) comprende por lo menos un monómero aniónico, está presente (con base en el componente a)), preferiblemente a un grado de 0.5 a 20% en peso .
El componente a) puede comprender opcionalmente por lo menos un monómero no iónico. Aparte de los monómeros que contienen nitróqeno descritos más adelante, por ejemplo los compuestos de la fórmula (III), ésteres de los monómeros aniónicos anteriormente descritos también son adecuados como monómeros no iónicos. Dichos monómeros no iónicos son preferiblemente los ésteres metílico o etílico de ácido acrilico o ácido metacrilico, tal como acrilato de etilo o acrilato de metilo. Además se prefieren los ésteres dimetilamino-sustituidos correspondientes tales como (met ) acrilato de dimetilaminoetilo.
Preferiblemente, el monómero no iónico de conformidad con el componente a) en el polímero catiónico se selecciona de N-vinilpirrolidona, N-vinilimidazol o un compuesto de la fórmula (III) en donde R7 es H o alquilo de Ci~C4, R8 es H o metilo, y Rg y Rio son cada uno independientemente H o alquilo de Ci-C30.
El monómero no iónico es muy preferiblemente acrilamida , metacrilamida o dialquilaminoacrilamida . Cuando el componente a) comprende por lo menos un monómero no iónico, está preferiblemente presente a un grado de 0.5 a 70% en peso.
En una modalidad preferida de la presente invención, el componente a) en el polímero catiónico comprende 30 a 99.5% en peso de por lo menos un monómero catiónico y 0.5 a 70% en peso de por lo menos un monómero no iónico. En una modalidad preferida adicional de la presente invención, el componente a) comprende 100% en peso de por lo menos un monómero catiónico.
El componente b) usado en la polimerización para preparar el polímero catiónico es por lo menos un monómero asociativo etilénicamente insaturado. Los monómeros asociativos como tales son conocidos por los expertos en la técnica. Los monómeros asociativos adecuados se describen, por ejemplo, en el documento WO 2009/019225. Los monómeros asociativos también se describen como monómeros de agente tensoactivo .
Preferiblemente, el monómero asociativo etilénicamente insaturado de conformidad con el componente b) en el polímero catiónico se selecciona de un compuesto de la fórmula (I) R-O- (CH2-CHR' -O) n-CO-CR"=CH2 (I) en donde R es alquilo de C6-C50, preferiblemente alquilo de C8-C3o, especialmente alquilo de Ci6-C22, R' es H o alquilo de C1-C4-, preferiblemente H, R" es H o metilo, n es un entero de 0 a 100, preferiblemente 3 a 50, especialmente 25.
Muy preferiblemente, el componente b) usado es un compuesto de la fórmula (I) en el cual R es alquilo de C16-C22/ R' es H, R" es H o metilo y n es 25.
Los compuestos de la fórmula (I) están comercialmente disponibles en solución, por ejemplo bajo el nombre Plex 6954 0 de Evonik Rohm GmbH. Estos son metacrilatos de etoxilatos de alcohol graso. Un etoxilato de alcohol graso adecuado es, por ejemplo, el Lutensol® AT 25 comercialmente disponible (BASF SE, Ludwigshafen, Alemania) .
El radical R en los compuestos de la fórmula (I) también puede estar presente como una mezcla de radicales con longitudes de cadena diferentes, tales como Ci6 y Ci8. Un ejemplo de los mismos es éter metacrilato de alcohol graso de Ci6_Ci8- ( etilenglicol ) 25 , en donde los radicales alcohol graso tanto de Ci6 como de Cis (en cantidades no insignificantes) están presentes como una mezcla. Por el contrario, por ejemplo, en los compuestos (de la fórmula (I) metacrilato de behenilo-25 y¦ metacrilato de cetilo-25, el radical R particular no está presente como una mezcla sino como una cadena de C22 o Ci6. Otras longitudes de cadena ocurren sólo en forma de impurezas. El número "25" en estos compuestos de la fórmula (I) representa el tamaño de las variables n.
En la preparación del polímero catiónico por polimerización, por lo menos un entrelazador opcionalmente puede estar presente como componente c) . Los entrelazadores adecuados son conocidos por los expertos en la técnica. Preferiblemente, el entrelazador de conformidad con el componente c) en el polímero catiónico se selecciona de divinilbenceno; cloruro de tetraalilamonio ; acrilatos de alilo; metacrilatos de alilo; diacrilatos y dimetacrilatos de glicoles o poliglicoles ; butadieno; 1 , 7-octadíeno, alilacrilamidas o alilmetacrilamidas ; ácido bisacrilamido acético; N, ' -metilenbisacrilamida, o éteres poliol polialilicos tales como éter trialilico de polialil sacarosa o pentaeritritol . Además, adecuado como un entrelazador preferido es cloruro de dialquildimetilamonio .
Además es posible, en la preparación del polímero catiónico por polimerización, usar por lo menos un agente de transferencia de cadena como componente d) . Los agentes de transferencia de cadena adecuados son conocidos por los expertos en la técnica. Los agentes de transferencia de cadena preferidos de conformidad con el componente d) se seleccionan de mercaptano, ácido láctico, ácido fórmico, isopropanol o hipofosfitos .
Los procesos de polimerización adecuados para la preparación del polímero catiónico o el espesante de la invención que comprende por lo menos un polímero catiónico, y cualesquiera aditivos o auxiliares usados en la polimerización o el proceso de preparación de espesante, se definen en detalle en el siguiente texto.
Preferiblemente, el espesante de la invención comprende por lo menos un polímero catiónico que se puede preparar mediante polimerización en emulsión inversa de a) 20 a 99 . 99 % en peso, preferiblemente 90 a 99 . 95 % en peso (con base en el polímero), de por lo menos un monómero etilénicamente insaturado soluble en agua que comprende por lo menos un monómero catiónico, opcionalmente por lo menos un monómero aniónico y/u opcionalmente por lo menos un monómero no iónico, b) 0.01 a 80% en peso, preferiblemente 0.05 a 5% en peso, muy preferiblemente 0.1 a 1% en peso (con base en el polímero) , de por lo menos un monómero asociativo etilénicamente insaturado, c) 0 a 0.3% en peso, preferiblemente 0.01 a 0.1% en peso (con base en el polímero) , de opcionalmente por lo menos un entrelazador , d) 0 a 0.3% en peso, preferiblemente de 0.01 a 0.1% en peso (con base en el polímero) , de opcionalmente por lo menos un agente de transferencia de cadena.
En una modalidad adicional de la presente invención, los componentes solubles en agua del polímero catiónico son más de 25% en peso (con base en el peso total del polímero catiónico) , especialmente cuando poco o nada de entrelazador se usa además del monómero asociativo. Preferiblemente más de 40% en peso, especialmen e 70 a 100% en peso, del polímero catiónico es soluble en agua. La solubilidad del polímero catiónico se determina por métodos conocidos por los expertos en la técnica, mezclando el polímero catiónico presente en el espesante de la invención con una cantidad definida de agua (véase, por ejemplo, el documento EP-A 343 840 o preferiblemente el método de determinación del coeficiente de sedimentación en la unidad de svedberg (sved) de conformidad con P. Schuck, ^Size-distribution analysis of macromolecules by sedimentation velocity ultracentrifugation and Lamm equation modeling' , Biophysical Journal 78, (3) (2000), 1606-1619).
Preferiblemente, en esta modalidad, la proporción de entrelazador (componente c) ) usada en la polimerización del polímero catiónico es < 1% en peso (con base en la cantidad total de componentes a) a d) ) . Muy preferiblemente, no se usa entrelazador en la polimerización del polímero catiónico.
El espesante de la invención comprende, como un componente adicional, por lo menos un activador. Los activadores como tales son conocidos en principio por los expertos en la técnica.
Los activadores adecuados son preferiblemente agentes tensoactivos , por ejemplo agentes tensoactivos aniónicos, no iónicos, catiónicos y/o anfotéricos, que se describen, por ejemplo, en el documento WO 2009/019225. Se da preferencia al uso de agentes tensoactivos aniónicos y/o no iónicos .
Los agentes tensoactivos no iónicos usados son preferiblemente alcoxilatos de alcohol graso. Los alcoxilatos de alcohol graso también son referidos como éteres polialquilenglicólicos . Los alcoxilatos de alcohol graso preferidos son alcoholes alcoxilados, ventajosamente etoxilados, especialmente primarios que tienen preferiblemente 8 a 18 átomos de carbono y un promedio de 1 a 12 moles de óxido de etileno (EO) por mol de alcohol, en el cual el radical alcohol puede ser lineal o ramificado, preferiblemente 2-metil-ramificado, o puede comprender radicales lineales o metil-ramificados en una mezcla, como típicamente está presente en radicales oxoalcohol. Especialmente preferidos son, sin embargo, etoxilatos de alcohol con radicales lineales formados a partir de alcoholes de origen natural o técnico con 12 a 18 átomos de carbono, por ejemplo formados a partir de alcohol de coco, alcohol de palmera, alcohol de grasa de sebo o alcohol oleilico - o mezclas como derivables, por ejemplo, de aceite de ricino- y un promedio de 2 a 8 EO por mol de alcohol. Los alcoholes etoxilados preferidos incluyen, por ejemplo, alcoholes de C^-C1 con 3 EO, 4 EO o 7 EO, alcohol de C9-Cn con 7 EO, alcoholes de C13-C15 con 3 EO, 5 EO, 7 EO u 8 EO, alcoholes de Ci2~Ci8 con 3 EO, 5 EO o 7 EO y mezclas de los mismos tales como mezclas de alcohol de C12-C14 con 3 EO y alcohol de Ci2-Ci8 con 7 EO. Los grados de etoxilación reportados son estadísticamente promedios que pueden ser un entero o una fracción para un producto específico. Los etoxilatos de alcohol preferidos tienen una distribución homologa estrecha (etoxilatos de intervalo estrecho, NRE) . Además de estos agentes tensoactivos no iónicos, también es posible usar alcoholes grasos con más de 12 EO. Ejemplos de los mismos son alcohol graso de sebo con 14 EO, 25 EO, 30 EO o 40 EO. También es posible usar agentes tensoactivos no iónicos que comprenden grupos EO y PO juntos en una molécula. En este contexto, es posible usar copolimeros de bloque con unidades de bloque de EO-PO o unidades de bloque de PO-EO, pero también copolimeros de EO-PO-EO o copolimeros de PO-EO-PO. Cabe apreciar que también es posible usar agentes tensoactivos no iónicos de alcoxilación mixta en los cuales unidades EO y PO no están presentes en bloques sino en una distribución aleatoria. Dichos productos son obtenibles por acción simultánea de óxido de etileno y óxido de propileno en alcoholes grasos.
Además, los agentes tensoactivos no iónicos adicionales usados también pueden ser alquilglucosidos o alquilpoliglucosidos. Los alquilglucosidos o alquilpoliglucosidos generalmente son entendidos por un experto en la técnica como compuestos formados por lo menos de un fragmento alquilo y por lo menos un fragmento azúcar o poliazúcar. Los fragmentos alquilo preferiblemente se derivan de alcoholes grasos que tienen un número de átomos de carbono de 12 a 22, y las fracciones azúcar preferiblemente de glucosa, sacarosa o sorbitán.
Por ejemplo, es posible usar alquilglucosidos de la fórmula general (1) RiO(G)x (1) en los cuales R1 es un radical alifático de cadena recta primaria o metilo-ramificado, especialmente 2-metilo-ramificado que tiene 8 a 22 y preferiblemente 12 a 18 átomos de carbono, y G es una unidad glucósido que tiene 5 o 6 átomos de carbono, preferiblemente glucosa. El grado de oligomerización x, que especifica la distribución de monoglucósidos y oligoglucósidos , es cualquier número entre 1 y 10; x es preferiblemente 1.2 a 1.4.
Una clase adicional de agentes tensoactivos no iónicos usados con preferencia, que se usan ya sea como el único agente tensoactivo no iónico o en combinación con otros agentes tensoactivos no iónicos, es el de ásteres alquilicos de ácido graso alcoxilados, preferiblemente etoxilados o etoxilados y propoxilados , preferiblemente que tienen 1 a 4 átomos de carbono en la cadena de alquilo, especialmente esteres metílicos de ácido graso, como se describe, por ejemplo, en la solicitud de patente japonesa JP 58/217598, o que preferiblemente se preparan mediante un proceso descrito en la solicitud de patente internacional WO-A-90/13533.
Los agentes tensoactivos no iónicos del tipo óxido de amina también pueden ser adecuados, por ejemplo óxido de N-cocoalquil-N, N-dimetilamina y óxido de N-seboalquil-N , N-dihidroxietilamina , y del tipo de alcanolamida de ácido graso. La cantidad de estos agentes tensoactivos no iónicos es preferiblemente no más que el de los alcoholes grasos etoxilados, especialmente no más que la mitad de los mismos.
Los agentes tensoactivos adecuados adicionales son amidas de ácido graso polihidroxilico de la fórmula (2), en la cual R2C(=0) es un radical acilo alifático que tiene 6 a 22 átomos de carbono, R3 es hidrógeno, un radical alquilo o hidroxialquilo que tiene 1 a 4 átomos de carbono, y [Z] es un radical polihidroxialquilo lineal o ramificado que tiene 3 a 10 átomos de carbono y 3 a 10 grupos hidroxilo. Las amidas de ácido graso polihidroxilico son sustancias conocidas, que se pueden obtener típicamente mediante aminación reductiva de un azúcar reductor con amoniaco, una alquilamina o una alcanolamina , y acilación subsiguiente con un ácido graso, un éster alquílico de ácido graso o un cloruro de ácido graso.
El grupo de las amidas de ácido graso polihidroxilico también incluye compuestos de la fórmula (3) en la cual R4 es un radical alquilo o alquenilo lineal o ramificado que tiene 7 a 12 átomos de carbono, R5 es un radical alquileno lineal, ramificado o cíclico que tiene 2 a 8 átomos de carbono o un radical arileno que tiene 6 a 8 átomos de carbono, y R6 es un radical alquilo lineal, ramificado o cíclico, o un radical arilo, o un radical oxialquilo que tiene 1 a 8 átomos de carbono, dando preferencia a radicales alquilo de Ci~C4 o fenilo, y [Z]1 es un radical polihidroxialquilo lineal, cuya cadena de alquilo es sustituida por lo menos por dos grupos hidroxilo, o derivados alcoxilados, preferiblemente etoxilados o propoxilados , de este radical. [Z]1 se obtiene preferiblemente mediante aminación reductiva de un azúcar, por ejemplo glucosa, fructosa, maltosa, lactosa, galactosa, mañosa o xilosa. Los compuestos N-alcoxi- o N-ariloxi-sustituidos entonces pueden ser convertidos a las amidas de ácido graso polihidroxí lico deseadas, por ejemplo, de conformidad con el documento WO-A-95/07331 mediante reacción con ésteres metílicos de ácido graso en presencia de un alcóxido como un catalizador.
Los agentes tensoactivos aniónicos usados son, por ejemplo, aquellos del tipo sulfonato y sulfato. Los agentes tensoactivos útiles del tipo sulfonato incluyen alquilbencenosulfonatos , preferiblemente alquil-bencensulfonatos de C9-C13, olefinsulfonatos, es decir, mezclas de alquensul fonatos e hidroxialcansulfonatos , y disulfonatos como se obtiene, por ejemplo, de monoolefinas de Ci2~Ci8 con dobles enlaces terminales o internos mediante sulfonación con trióxido de azufre gaseoso e hidrólisis alcalina o ácida subsiguiente de los productos de sulfonación. También adecuados son alcansulfonatos , preferiblemente alcansulfonatos secundarios, que se obtienen, por ejemplo, de aléanos de C12-C18 por sul fodoración o sulfoxidación con hidrólisis subsiguiente o neutralización. Igualmente adecuados también son los ésteres de ácidos grasos de a-sulfona (éster sulfonatos), por ejemplo los ésteres metílicos a-sulfonados de ácidos grasos de coco hidrogenados, ácidos grasos de semilla de palmera o ácidos grasos de sebo.
Los agentes tensoactivos aniónicos adecuados adicionales son ésteres glicerílicos de ácido graso sulfonado. Por ésteres glicerílicos de ácido graso se entienden los mono-, di- y triésteres, y mezclas de los mismos como se obtiene en la preparación por esterificación de un monoglicerol con 1 a 3 moles de ácido graso o en la transesterificación de triglicéridos con 0.3 a 2 moles de glicerol. Los ésteres glicerílicos de ácido graso sulfonados preferidos son productos de sulfonación de ácidos grasos saturados que tienen 6 a 22 átomos de carbono, por ejemplo de ácido caproico, ácido caprílico, ácido cáprico, ácido mirístico, ácido láurico, ácido palmítico, ácido esteárico o ácido behénico.
Los agentes tensoactivos aniónicos adecuados adicionales son sulfatos de alcohol graso, por ejemplo sulfatos de alqu(en)ilo. Los sulfatos de alqu(en)ilo preferidos son las sales de metal alcalino y especialmente las sales de sodio de los monoésteres sulfúricos de los alcoholes grasos de Ci2-Ci8, por ejemplo de alcohol graso de coco, alcohol graso de sebo, alcohol laurilico, alcohol miristilico, alcohol cetilico o alcohol estearilico, o de los oxo alcoholes de C10-C20 y aquellos monoésteres de alcoholes secundarios de estas longitudes de cadena. Además, los sulfatos de alqu(en)ilo preferidos de la longitud de cadena mencionada que comprenden un radical alquilo de cadena recta sintético producido sobre una base petroquímica, que tienen comportamiento de degradación análogo a los compuestos equivalentes basados en materiales de partida químico grasos. En el interés de tecnología de lavado, se da preferencia a los sulfatos de alquilo de Ci2-Ci6 y sulfatos de alquilo de Ci2~Ci5, Y también sulfatos de alquilo C14-C15. Los agentes tensoactivos aniónicos adecuados son también sulfatos de 2,3-alquilo, que se preparan, de conformidad con las patentes de E.U.A. 3,234,258 o 5,075,041 y se pueden obtener como productos comerciales de Shell Oil Company bajo el nombre DAN®.
También son adecuados los monoésteres sulfúricos de los alcoholes etoxilados de C7-C21 de cadena lineal o ramificada con 1 a 6 moles de óxido de etileno, tales como alcoholes de Cg-Cn 2-metilo-ramificados con un promedio de 3.5 moles de óxido de etileno ( EO ) o alcoholes grasos de C 12 -C is con 1 a 4 EO .
Los agentes tensoactivos aniónicos adecuados adicionales son también las sales de ácido alquilsulfosuccinico, que también se denominan sulfosuccinatos o ésteres sulfosuccinicos , y que son monoésteres y/o diésteres del ácido sulfosuccinico con alcoholes, preferiblemente alcoholes grasos y especialmente alcoholes grasos etoxilados. Los sulfosuccinatos preferidos comprenden radicales alcohol graso de Cg -Ci s o mezclas de los mismos. Los sulfosuccinatos especialmente preferidos comprenden un radical alcohol graso que se deriva de alcoholes grasos etoxilados. Se da particular preferencia a su vez a sulfosuccinatos cuyos radicales alcohol graso se derivan de alcoholes grasos etoxilados con distribución de homólogos estrecha. Asimismo, es también posible usar ácido alqu (en) ilsuccinico preferiblemente con 8 a 18 átomos de carbono en la cadena de alqu(en)ilo o sus sales.
Los agentes tensoactivos aniónicos adecuados adicionales son carboxilatos de alquilo, por ejemplo las sales de sodio de ácidos grasos saturados o insaturados, en donde el radical alquilo del carboxilato de alquilo es preferiblemente lineal.
En el contexto de la presente invención, el activador se selecciona preferiblemente de alcoxilatos de alcohol graso, glucósidos de alquilo,- carboxilatos de alquilo, alquilbencensulfonatos , alcansulfonatos secundarios y sulfatos de alcohol graso, muy preferiblemente seleccionados de alcoxilatos de alcohol graso. Un ejemplo de un alcoxilato de alcohol graso preferido es poli (3-6)etoxilato (secundario) de C6-Ci7.
Se prefiere, además, en el contexto de la presente invención el uso de un activador que tiene un valor (relativamente) alto de HLB (equilibrio hidrófilo-lipófilo) . El activador tiene preferiblemente un valor de HLB de 7 a 18, muy preferiblemente de 8 a 15 y en especial preferiblemente de 9 a 13.
Los activadores con un valor de HLB alto son preferiblemente i) alcoxilatos de alcohol graso formados a partir de alcoholes secundarios o mezclas de alcoholes que tienen 12 a 18 átomos de carbono y óxido de etileno u óxido de propileno, y ii) alquilglucósidos formados a partir de sacarosa y alcoholes grasos de C8-C22- Ejemplos de dichos activadores son los comercialmente disponibles Synperonic 87K de Croda GmbH Herrenpfad-Süd 33,. 41334 Nettetal, Alemania; Croduret 40 u otros aceites de ricino hidrogenados etoxilados (aceites de Ricinus) tales como Etocas 40 o Crodesta F110, todos de Croda.
En una modalidad adicional de la presente invención, se prefiere usar una mezcla de por lo menos dos activadores, por lo menos un activador que tiene un valor de HLB alto y por lo menos un activador de un valor de HLB bajo. El activador con un valor de HLB alto tiene preferiblemente un valor de HLB de > 12 a 20, y el activador con un valor de HLB bajo tiene preferiblemente un valor de HLB de 1 a 12. En esta modalidad, el activador con un valor de HLB alto y el activador con un valor de HLB bajo pueden estar presentes en cualesquiera relaciones deseadas conocidas por los expertos en la técnica. Preferiblemente, en la mezcla, se usan de 20 a 50% en peso de activador con valor de HLB alto y de 50 a 80% en peso de activador con un valor de HLB bajo. Además preferiblemente, esta relación de activador con valor de HLB alto para el activador con un valor de HLB bajo se ajusta de tal manera que el valor HLB global es de 7 a 18, muy preferiblemente de 8 a 15 y especialmente preferiblemente de 9 a 13.
En estas mezclas de por lo menos dos activadores, los activadores con un valor de HLB alto usados son preferiblemente glucósidos de alquilo o polialquilglucósidos o glicósido de óxido de polialquiloligoet ileno basados en sacarosa o sorbitán y alcoholes grasos CQ a 22, tales como monoestearato de polietilenglicolsorbitán o monoestearato de polioxietilensorbitán . Ejemplos de dichos activadores son los comercialmente disponibles Crillet 1, Crillet 3 o Crodesta F160, todos obtenibles de Croda. Los activadores usados con un valor de HLB bajo son preferiblemente alquil-glucósidos formados a partir de sacarosa o de sorbitán y alcoholes grasos Cs a C22 o ácidos grasos, tales como laurato de sorbitán o estearato de sorbitán. Ejemplos de dichos activadores son los comercialmente disponibles Crill 1, Crill 3 o Crodesta FIO de Croda.
De conformidad con la invención, la relación de activador a polímero catiónico es > 10:100 [% en peso/% en peso], preferiblemente 10.5 a 50:100 [% en peso/% en peso], muy preferiblemente 11.5 a 20:100 [% en peso/% en peso].
En los espesantes de la invención, otros componentes pueden estar presentes además del polímero catiónico y el activador. Componentes adicionales adecuados se definen en detalle en el texto que sigue en el contexto de la preparación del espesante y del polímero catiónico. Componentes adicionales adecuados pueden ser, por ejemplo, aceites y solventes.
En el espesante de la invención, el polímero catiónico puede estar presente dispersado en la fase de aceite, preferiblemente en forma de una dispersión inversa, dispersión de agua en aceite, o como un polímero catiónico anhidro dispersado en aceite.
La presente invención además provee un proceso para la preparación de los espesantes de la invención. Los procesos de preparación de espesantes como tales y los procesos para la preparación de un polímero son conocidos por los expertos en la técnica. El polímero se obtiene preferiblemente mediante una polimerización en emulsión, especialmente por una polimerización en emulsión inversa. El polímero es preferiblemente primero preparado y, después de la polimerización, preferiblemente por polimerización en emulsión inversa, se añade el activador para obtener el espesante.
El polímero catiónico se puede preparar de diversas maneras, preferiblemente mediante polimerización en emulsión, especialmente mediante polimerización en emulsión inversa. Por polimerización en emulsión inversa, el experto en la técnica entiende, en general, los procesos de polimerización de acuerdo con la siguiente definición: los monómeros hidrófilos se dispersan en una fase de aceite hidrófobo. La polimerización se efectúa directamente en estas partículas de monómero hidrófilo mediante la adición de iniciador.
Además, se prefiere que, después de la polimerización en emulsión inversa y antes de la adición de activador, por lo menos una porción de agua y por lo menos una porción de los constituyentes de punto de ebullición bajo de la fase de aceite se destilen, especialmente por medio de tecnología LDP (Tecnología de Polímeros por Dispersión de Líquidos). La tecnología LDP como tal es conocida por los expertos en la técnica; se describe, por ejemplo, en el documento WO 2005/097834.
La información que sigue, a menos que se indique lo contrario, se aplica a todos los tipos de polimerización en emulsión, por ejemplo, a la polimerización en emulsión en agua, que entonces constituye la fase continua, y especialmente también a la polimerización en emulsión inversa en la que la fase de aceite hidrófobo constituye la fase continua. Un iniciador de polimerización adecuado se usa para la polimerización. Se prefieren iniciadores redox y/o iniciadores de polimerización por radicales libres térmicamente activables.
Los iniciadores de radicales libres térmicamente activables adecuados o el componente oxidativo del par de iniciadores redox son, en particular, los del tipo peroxi y azo. Éstos incluyen peróxido de hidrógeno, ácido peracético, hidroperóxido de t-butilo, peróxido de di-t-butilo, peróxido de dibenzoilo, hidroperóxido de benzoilo, peróxido de 2,4-diclorobenzoilo , 2 , 5-dimetil-2 , 5-bis (hidroperoxi ) hexano, ácido perbenzoico, peroxipivalato de t-butilo, peracetato de t-butilo, peróxido de dilauroilo, peróxido de dicapriloil, peróxido de diestearoilo, peróxido de dibenzoilo, peroxidicarbonato de diisopropilo, peroxidicarbonato de didecilo, peroxidicarbonato de dieicosilo, perbenzoato de di- t-butilo, azobisisobutironitrilo, 2 , 2 ' -azo-bis-2 , 4 -dimetilvaleronitrilo, persulfato de amonio, persulfato de potasio, persulfato de sodio y perfosfato de sodio.
Los persulfatos (peroxodisulfatos ) , especialmente persulfato de sodio son los más preferidos.
En el rendimiento de la polimerización en emulsión, el iniciador se usa en una cantidad suficiente para iniciar la reacción de polimerización. El iniciador se usa típicamente en una cantidad de aproximadamente 0.01 a 3% en peso, con base en el peso total de los monómeros usados. La cantidad de iniciador es preferiblemente de aproximadamente 0.05 a 2% en peso y especialmente de 0.1 a 1% en peso, con base en el peso total de los monómeros usados.
La polimerización en emulsión se lleva a cabo normalmente a 0°C hasta 100°C. Se puede realizar ya sea como un proceso por lotes o en la forma de un proceso de alimentación. En el método de alimentación, por lo menos una parte del iniciador de polimerización y, opcionalmente , una porción de los monómeros se cargan inicialmente y se calientan a temperatura de polimerización, y luego se suministra el resto de la mezcla de polimerización, típicamente en varias alimentaciones separadas, una o más de cuales comprenden los monómeros en forma pura o emulsionada, de forma continua o paso a paso mientras se mantiene la polimerización. Se da preferencia a suministrar el monómero en forma de una emulsión de monómero. En paralelo al suministro del monómero, más iniciador de polimerización se puede dosificar.
En modalidades preferidas, toda la cantidad de iniciador se carga inicialmente, es decir, no hay más dosificación de iniciador paralela a la alimentación de monómero .
En una modalidad preferida, el iniciador de la polimerización por radicales libres térmicamente activable por lo tanto, es inicialmente cargado completamente y la mezcla de monómero, preferiblemente en forma de una emulsión de monómero, se alimenta. Antes de que se inicie la alimentación de la mezcla de monómero, la carga inicial es llevada a la temperatura de activación del iniciador de polimerización por radicales libres térmicamente activable o una temperatura más alta. La temperatura de activación se considera que es la temperatura a la cual por lo menos la mitad del iniciador se ha descompuesto después de una hora.
En otro método de preparación preferido, el polímero catiónico se obtiene por polimerización de una mezcla de monómeros en presencia de un sistema iniciador redox. Un sistema iniciador redox comprende por lo menos un componente de agente oxidante y por lo menos un componente de agente reductor, en cuyo caso los iones de metales pesados están preferiblemente presentes adicionalmente como un catalizador en el medio de reacción, por ejemplo sales de cerio, de manganeso o de hierro (II) .
Componentes de agentes oxidantes adecuados son, por ejemplo, peróxidos y/o hidroperóxidos tales como peróxido de hidrógeno, hidroperóxido de ter-butilo, hidroperóxido de eumeno, hidroperóxido de pinano, hidroperóxido de diisopropilfenilo, percarbonato de diciclohexilo, peróxido de dibenzoilo, peróxido de dilauroilo y peróxido de diacetilo. Se prefiere el peróxido de hidrógeno e hidroperóxido de ter-butilo.
Componentes de agentes reductores adecuados son los sulfitos de metal alcalino, ditionitos de metal alcalino, hiposulfitos de metal alcalino, sulfito ácido de sodio, Rongalit C ( formaldehidosulfoxilato de sodio), mono- y dihidroxiacetona , azúcares (por ejemplo, glucosa o dextrosa), ácido ascórbico y sales del mismo, acetona y aducto de bisulfito y/o una sal de metal alcalino de ácido hidroximetanosulfinico . Se prefiere sulfito ácido de sodio o metabisulfito de sodio.
Componentes de agentes reductores adecuados o catalizadores también son sales de hierro (II), por ejemplo sulfato de hierro (II), sales de estaño (II), por ejemplo cloruro de estaño (II), sales de titanio (III) como sulfato de titanio ( III ) .
Las cantidades de agente oxidante usadas son el 0.001 a 5.0% en peso, preferiblemente de 0.005 a 1.0% en peso y muy preferiblemente de 0.01 a 0.5% en peso, con base en el peso total de los monómeros usados. Los agentes reductores se usan en cantidades desde 0.001 hasta 2.0% en peso, preferiblemente de 0.005 a 1.0% en peso y muy preferiblemente de 0.01 a 0.5% en peso, con base en el peso total de los monómeros usados.
Un sistema iniciador redox particularmente preferido es el sistema de peroxodisulfato de sodio/sulfito ácido de sodio, por ejemplo, 0.001 a 5.0% en peso de peroxodisulfato de sodio y de 0.001 a 2.0% en peso de sulfito ácido de sodio, especialmente 0.005 a 1.0% en peso de peroxodisulfato de sodio y 0.005 a 1.0% en peso de sulfito ácido de sodio, muy preferiblemente 0.01 a 0.5% en peso de peroxodisulfato de sodio y 0.01 a 0.5% en peso de sulfito ácido de sodio.
Un sistema iniciador redox muy particularmente preferido es el sistema de hidroperóxido de t-butilo/peróxido de hidrógeno/ácido ascórbico, por ejemplo, 0.001 a 5.0% en peso de hidroperóxido de t-butilo, 0.001 a 5.0% en peso de peróxido de hidrógeno y de 0.001 a 2.0% en peso de ácido ascórbico, especialmente 0.005 a 1.0% en peso de hidroperóxido de t-butilo, 0.005 a 1.0% en peso de peróxido de hidrógeno y 0.005 a 1.0% en peso de ácido ascórbico, muy preferiblemente 0.01 a 0.5% en peso de hidroperóxido de t- butilo, de 0.01 a 0.5% en peso de peróxido de hidrógeno y de 0.01 a 0.5% en peso de ácido ascórbico.
El polímero catiónico se prepara preferiblemente por polimerización en emulsión inversa, preparando en primer lugar por separado una fase acuosa de los componentes solubles en agua y una fase de aceite. A partir de entonces, las dos fases se mezclan entre sí para obtener una dispersión de agua en aceite. La mezcla se polimeriza mediante la adición de un sistema iniciador redox; opcionalmente , otro iniciador térmico posteriormente puede ser añadido o, si ya está presente, activado térmicamente.
La fase acuosa comprende, por ejemplo, un agente de transferencia de cadena, un entrelazador , un monómero catiónico y opcionalmente un monómero no cargado, y también el monómero asociativo, y opcionalmente otros componentes. Componentes adicionales adecuados son, por ejemplo', agentes formadores de complejo para sales tales como el ácido dietilentriaminopentaacético pentasódico, o compuestos que se pueden usar para ajusfar el pH, tales como ácido cítrico. Además, un monómero aniónico puede estar presente opcionalmente en la fase acuosa.
La fase oleosa comprende, preferiblemente, un emulsionante, un estabilizador, un aceite de punto de ebullición alto, un aceite de punto de ebullición bajo y/u opcionalmente el monómero asociativo. Además, la fase oleosa puede comprender opcionalmente un monómero no iónico.
Emulsionantes, estabilizadores, aceites punto de ebullición bajo y aceites de punto de ebullición alto como tales son conocidos por los expertos en la técnica. Estos compuestos se pueden usar individualmente o en forma de mezclas.
Emulsionantes típicos son emulsionantes aniónicos, por ejemplo laurilsulfato de sodio, trideciletersulfatos de sodio, sal de dioctilsulfosuccinato sódico y sales de sodio de alquilarilpolietersulfonatos ; y emulsionantes no iónicos, por ejemplo alquilarilpoliéteralcoholes y copolímeros de óxido de etileno-óxido de propileno. Trioleato de sorbitán es igualmente adecuado como emulsionante.
Los emulsionantes preferidos tienen la siguiente fórmula general: R-0- (CH2CHR' -0) n-X en la cual R es alquilo de C6-C3o, R' es hidrógeno o metilo, X es hidrógeno o S03 , es hidrógeno o un metal alcalino, y n es un número entero de 2 a 100.
Los estabilizadores adecuados se describen, por ejemplo, en los documentos EP-A 172 025 o EP-A 172 724. Los estabilizadores preferidos son copolímeros de metacrilato de estearilo y ácido metacrílico.
Aceites de punto de ebullición alto adecuados son, por ejemplo, estearato de 2-etilhexilo y nafta pesada hidrocalentada, y aceites de punto de ebullición bajo adecuados son, por ejemplo, hidrocarburos alifáticos desaromatizados o aceites minerales de baja viscosidad.
En una modalidad preferida de la presente invención, el componente b) (por lo menos un monómero asociativo etilénicamente insaturado) se añade a la fase oleosa en la polimerización en emulsión inversa.
En la polimerización en emulsión inversa, la temperatura puede mantenerse constante o bien puede elevarse. El aumento de la temperatura se puede realizar de forma continua o en etapas. Por ejemplo, la temperatura puede elevarse en 0.2 a 10°C por minuto durante la polimerización, preferiblemente de 1 a 3°C por minuto. El aumento de temperatura es controlada por la velocidad de adición del iniciador. El valor de la temperatura de partida puede ser de 0 a 30°C, preferiblemente de 10 a 20°C.
En otra modalidad de la presente invención, la temperatura en la polimerización en emulsión inversa se mantiene constante '(método en frió) ; la temperatura es de 0 a 30°C, preferiblemente de 10 a 20°C. En una modalidad adicional de la presente invención, la temperatura se mantiene constante dentro de un intervalo de temperatura más alta (método caliente) . La temperatura en la polimerización es de 40 a 150°C, preferiblemente de 70 a 120°C.
En una modalidad particularmente preferida de la presente invención, la temperatura se mantiene constante durante la polimerización en emulsión inversa, siendo la temperatura por lo menos 40°C, preferiblemente de 50 a 90°C.
Si, en el contexto de la presente invención, la temperatura se mantiene constante en una polimerización, especialmente en una polimerización en emulsión inversa, esto significa que la temperatura se mantiene en un valor constante desde el inicio de la polimerización. Las variaciones de +/-5°C, preferiblemente +/-2°C y especialmente +/-1°C durante el proceso de polimerización se consideran como una temperatura constante (con base en el valor de temperatura constante deseado) . La temperatura se mantiene constante hasta que la polimerización ha terminado, que es preferiblemente el caso después de una conversión de más de 90% de los monómeros usados, muy preferiblemente más de 95% en peso y en especial pref iblemente en la conversión completa (100% en peso). La temperatura se puede mantener constante mediante la remoción del calor de reacción que se produce por enf iamiento. El comienzo de la polimerización es normalmente la adición del iniciador de polimerización, preferiblemente la adición de un sistema iniciador redox. Normalmente, el sistema se calienta primero a la temperatura deseada y una temperatura constante se mantiene mientras se agita. Posteriormente, se añade el iniciador de la polimerización, como resultado de lo cual el proceso de polimerización comienza. En una modalidad de la presente invención, la temperatura se mantiene constante a un valor por encima del punto de fusión del monómero asociativo usado.
La presente invención provee además formulaciones ácidas que contienen agentes tensoactivos que comprenden por lo menos un espesante de la invención de conformidad con las definiciones anteriores. El pH de la formulación es de 1 a < 7.
La presente invención además provee formulaciones alcalinas que contienen agentes tensoactivos que comprenden por lo menos un espesante de la invención conformidad con las definiciones anteriores. El pH de la formulación es de 7 a 13.
Las formulaciones ácidas o alcalinas de la invención que contienen agente tensoactivo pueden comprender ingredientes adicionales conocidos por los expertos en la técnica. Los ingredientes adecuados comprenden una o más sustancias del grupo de los mej oradores de delergencia, blanqueadores, activadores de blanqueo, enzimas, electrolitos, solventes no acuosos, modificadores de pH, fragancias, vehículos de perfumes, agentes fluorescentes, colorantes, hidrótropos, inhibidores de espuma, aceites de silicón, agentes antirredeposición, abrillantadores ópticos, inhibidores de engrisamiento, agentes anti-encogimiento , agentes anti-arrugas , inhibidores de transferencia de colorantes, ingredientes antimicrobianos activos, germicidas, fungicidas, antioxidantes, inhibidores de corrosión, agentes antiestáticos, auxiliares de planchado, agentes hidrofobizantes y de impregnación, agentes anti-hinchazón y anti-resbalantes y absorbedores de UV.
En una modalidad de la presente invención, las formulaciones que contienen agente tensoactivo, especialmente formulaciones ácidas que contienen agente tensoactivo, comprenden menos de 1% en peso de espesante (con base en la formulación total), el polímero catiónico del espesante se obtiene por polimerización en emulsión inversa a temperatura constante. Preferiblemente, las formulaciones comprenden de 0.1 a < 1% en peso de espesante.
La presente invención además provee el uso de una formulación ácida que contiene agente tensoactivo de la invención en cosméticos para el cabello, para peinado del cabello, como un champú, como suavizante, como un acondicionador, como una crema para la piel, como un gel de ducha, como un suavizante de telas para lavar ropa, o como un detergente ácido, preferiblemente para lavar retretes o baños .
La presente invención además provee el uso de una formulación alcalina que contiene agente tensoactivo como una composición para lavado líquida o como un detergente para lavado de vajillas en máquina o a mano La presente invención además provee el uso del espesante de la invención como un modificador de la viscosidad, para la optimización de dilución por esfuerzo cortante, como un agente espesante, para la estabilización de los componentes en suspensión que tienen un tamaño en el intervalo de nanómetros a milímetros y/o en formulaciones ácidas o alcalinas que contienen agente tensoactivo.
En la descripción, incluyendo los ejemplos, se usan las siguientes abreviaturas: Monómeros ACM acrilamida AA ácido acrílico MAA ácido metacrílico NaAc acrilato de sodio TMAEC cloruro de acrilato de 2-trimetilamoniometilo TMAEMC cloruro de metacrilato de 2-trimetilamoniometilo BEM metacrilato de behenilo-25 MBA metilen-bis-acrilamida ( entrelazador ) TAAC cloruro de tetraalil-amonio (entrelazador) NaHP hipofosfito de sodio (agente de transferencia de cadena) C16E025MAc éter metacrilato de alcohol graso de C16-Ci8~ (etilenglicol)25 Otros pphm partes por cien partes de monómeros (con base en los componentes a) y b) ) La invención se ilustra de aquí en adelante por los ej emplos .
Ej emplos Ejemplo comparativo Cl Síntesis de un espesante/polímero que procede de monómeros catiónicos sin monómero asociativo, pero con entrelazador y el agente de transferencia de cadena y aumento de la temperatura de polimerización.
Una fase acuosa de componentes solubles en agua se prepara mezclando los siguientes componentes: 1.23 g (0.5 pphm) de 1-hidrato de ácido cítrico, 43.73 g (17.85 pphm) de agua, 0.7 g (0.29 pphm) de ácido dietilentriaminopentaacético pentasódico, 14.78 g (0.06 pphm) de metilenbisacrilamida (1% en agua) , 4.9 g (0.02 pphm) de cloruro de tetraalilamonio (1% en agua) , 8 g (0.16 pphm) de hipofosfito de sodio (5% en agua) , y 326.66 g (100 pphm) de cloruro de metacrilato de 2-trimetilamonioetilo (metacrilato de dimetilaminoetilo cuaternizado) ( TMAEMC, 75% en agua) .
Una fase oleosa se prepara mezclando los siguientes componentes : 8 g (2.45 pphm) de trioleato de sorbitán (75% en hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40] ) , 67.83 g (5.23 pphm) de un estabilizador polimérico: copolimero de metacrilato de estearilo-ácido metacrilico (19% en hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40]), 151.29 g (61.75 pphm) de estearato de 2-etilhexilo (Crodamol OS) y 60.17 g (24.56 pphm) de hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40].
Las dos fases se mezclan en una proporción de 58.2 partes de fase acuosa a 41.8 partes de fase de aceite con alto esfuerzo cortante, y una emulsión de agua en aceite es preparada de. este modo. La emulsión de agua en aceite que se forma se introduce en un reactor equipado con la linea de aspersión de nitrógeno, agilador y termómetro. La emulsión se purga con nitrógeno, que elimina el oxigeno, y luego se enfria a 20°C.
La polimerización se consigue mediante la adición de un par redox compuesto de 10 g (0.04 pphm) de metabisulfito de sodio (1% en hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40] ) y 10 g (0.04 pphm) de hidroperóxido de ter-butilo (1% en hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40]).
El par redox se añade paso a paso de tal manera que hay un aumento de temperatura de 2°C/min. Una vez que la isoterma se ha alcanzado, un iniciador de radicales libres (2, 2' -azobis ( 2-metilbutironitrilo ) , CAS: 13472-08-7) se añade en dos pasos (el segundo paso después de 45 min) y la emulsión se mantiene a 85°C durante 75 minutos.
Por medio de destilación al vacío, el agua y los constituyentes de punto de ebullición bajo de la fase de aceite (Exxsol D40) se eliminan.
Estearato de 2-etilhexilo (Crodamol OS) se añade al producto destilado al vacío, que alcanza un contenido de sólidos de 53.5%. A partir de entonces, 7% (con base en la proporción total en masa de este producto) de un alcoxilato de alcohol graso [poli ( 3-6 ) etoxilato de alcohol de C6-C17 (secundario) : 97% de etoxilato de alcohol secundario + 3% de poli (óxido de etileno) ] , conocido como Tergitol™ 15-S-7 (CAS No. 84133-50-6), se añaden para producir un espesante (dispersión) con 50% de contenido de sólidos poliméricos. La relación de activador a polímero catiónico es, por lo tanto, 14.0:100 [% en peso/% en peso].
Ejemplo comparativo C2 Síntesis de un espesante/polímero que procede de monómeros catiónicos sin monómero asociativo y el agente de transferencia de cadena, pero con entrelazador y aumento de la temperatura de polimerización.
La síntesis se lleva a cabo como en Cl, pero con la diferencia de que no se añaden hipofosfito de sodio (5% en agua) y no se añade cloruro tetraalilamonio (1% en agua), y la cantidad de -agua se incrementa en 12.9 g de agua. La relación de activador a polímero catiónico es 14.0:100 [% en peso/% en peso] .
Ejemplo comparativo C3 Síntesis de un espesante/polímero que procede de monómeros catiónicos sin monómero asociativo, agente de transferencia de cadena y entrelazador a temperatura de polimerización constante.
Una fase acuosa de componentes solubles en agua se prepara mezclando los siguientes componentes: 1.88 g (0.5 pphm) de 1-hidrato de ácido cítrico, 109.85 g (29.32 pphm) de agua, 1.07 g (0.29 pphm) de ácido dietilentriaminopentaacético pentasódico, 500.00 g (100 pphm) de cloruro de metacrilato de 2-trimetilamonioetilo (metacrilato de dimetilaminoetilo cuaterr.izado) (TMAEMC 75% en agua) .
Una fase oleosa se prepara mezclando los siguientes componentes: 12.24 g (2.45 pphm) de trioleato de sorbitán (75% en hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40)), 103.83 g (5.22 pphm) de un estabilizador polimérico: copolimero de metacrilato de estearilo-ácido metacrilico (19% en hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40) ) , 231.57 g (61.75 pphm) de estearato de 2-etilhexilo (Crodamol OS) , y 92.10 g (24.56 pphm) de hidrocarburo alifático desaromatizado [Exxsol D40] .
Las dos fases se mezclan en una proporción de 58.2 partes de fase acuosa a 41.8 partes de fase de aceite con alto esfuerzo cortante para producir una emulsión de agua en aceite. La emulsión de agua en aceite que se forma se introduce en un reactor equipado con linea de aspersión de nitrógeno, agitador y termómetro. La emulsión se purga con nitrógeno, que elimina el oxígeno.
La polimerización se consigue mediante la adición de un par redox que consiste de 13 g (0.05 pphm) de metabisulfito de sodio (1% en agua desmineralizada) y 13 g (0.05 pphm) de hidroperóxido de ter-butilo (1% en agua desmineralizada).
La velocidad para la adición del par redox es 13 g en 2 horas, la temperatura se mantuvo constante a 50°C. A partir de entonces, un iniciador de radicales libres (2,2'-azobis (2-metilbutironitrilo) , CAS: 13472-08-7) se añade en dos pasos (el segundo paso después de 45 min) y la emulsión se mantiene a 85°C durante 75 minutos.
Por medio de destilación al vacio, el agua y los constituyentes de punto de ebullición bajo de la fase de aceite (Exxsol D40) se eliminan.
Estearato de 2-etilhexilo (Crodamol OS) se añade al producto destilado al vacío para conseguir un contenido de sólidos de 53.5%.
A partir de entonces, 7% (con base en la proporción en masa total de este producto) de un alcoxilato de alcohol graso [poli ( 3-6 ) etoxilato de alcohol de C6-Ci7 (secundario): 97% de etoxilato de alcohol secundario + 3% de poli (óxido de etileno) ] , conocido como Tergitol ™ 15-S-7 (No. CAS 84133-50-6), se añade a preparar un espesante (dispersión) con contenido de sólidos de polímero de 50%. La relación de activador a polímero catiónico es, por lo tanto, 14.0:100 [% en peso/% en peso] .
Ejemplos Comparativos C4-C5 Como en Cl, pero con cambios de conformidad con la Tabla 1: Tabla 1 La relación de activador a polímero catiónico en los Ejemplos Comparativos C4 y C5 es en cada caso 14.0:100 [% en peso/% en peso] .
Ejemplo 1 Espesantes /polímeros que proceden de monómeros catiónicos con monómero asociativo: Los ejemplos que siguen de conformidad con la Tabla 2 se producen como ejemplo comparativo C3 con la incorporación de los cambios especificados en la composición de monómero y en el régimen de temperatura. El monómero asociativo C16E025MAc se introduce en la fase de aceite. El producto comercial Plex 6954 O se usa, que comprende 60% en peso de monómero asociativo ' y, como solventes, agua y MAA en una relación de aprox. 1:1. Los datos de peso en la Tabla 2 se basan en la cantidad de monómero asociativo sin solvente. La relación de activador a polímero catiónico en todos los ejemplos de conformidad con la Tabla 1 es en cada caso 14.0: 100 [% en peso/% en peso]; a menos que se indique lo contrario, los espesantes particulares (dispersión) tienen un contenido de sólidos de polímero de 50%.
Tabla 2 Métodos de prueba generales A menos que se indique otra cosa, los siguientes métodos generales de prueba se usan en los ejemplos que siguen : Determinación de la viscosidad Con referencia a los métodos de conformidad con la DIN 51550, DIN 53018, DIN 53019, se usa el viscosimetro Brookfield modelo DV II, salvo que se indique otra cosa en las siguientes tablas, a la velocidad de 10 revoluciones por minuto con el husillo no. 2 indicado para medir las viscosidades reportados en mPas.
Determinación de dilución por esfuerzo cortante La medición se efectúa en un reómetro giratorio ASC (cambiador de muestras automático) de Antonpaar, con la geometría del cilindro CC27, un radio del cuerpo de medición de 13.33 mm y un radio de la copa de medición de 14.46 mm. La temperatura medida es de 23°C. Las muestras se miden a esfuerzo cortante en estado estacionario empezando en esfuerzo cortante pequeño, aumentando de (0.01 s_1-1000 s"1) y disminuyendo de nuevo (1000 s_1-0.01 s"1) .
Ejemplo 2 Espesantes/polímeros que proceden de monómeros catiónicos con monómero asociativo, e influencia de la cantidad de activador en la tasa de espesante en formulaciones acuosas: Los Ejemplos 2.1 a 2.5 que se listan en la Tabla 3 se preparan de conformidad con el ejemplo 1.5 a partir de la Tabla 2, excepto que la cantidad de activador añadido después de la destilación se varía de acuerdo con la concentración del activador (A%) en el espesante especificado en la Tabla 3 (todas las cifras en % en peso con base en la cantidad de polímero catiónico en el espesante) . Todos los espesantes así preparados (dispersión) tienen un contenido de sólidos de polímero del 50%. Los espesantes son posteriormente añadidos al agua mientras se agita. Estas formulaciones acuosas resultantes comprenden 1% en peso de espesante a 99% en peso de agua, es decir, 0.5% en peso de polímero a 99.5% en peso de agua. C significa ejemplo comparativo.
Tabla 3 Las formulaciones acuosas a base de espesantes con 6% de activador (por ejemplo, 2.2) sólo han alcanzado una viscosidad en el intervalo de mPas de tres dígitos inferiores después de 5 minutos. Por el contrario, el valor correspondiente, por ejemplo, 2.3 (14.0% de activador) ya está en el intervalo de mPas de cuatro dígitos medio después de 5 minutos.
Ejemplo 3 El uso de los espesantes/polímeros en formulaciones estándares de suavizantes para la ropa Wl : Preparación de un suavizante de telas de cloruro de di (sebo hidrogenado ) dimetilamonio (DHTD AC) (contenido activo 4%) A 1890 g de agua desionizada precalentada se añaden lentamente, mientras se agita, 111 g de DHTDMAC (Arquad® 2HT -75) fundido a 50°C. La dispersión se agita y se calienta a 50 °C mientras se agita constantemente durante 15 minutos. La mezcla se enfria a 30°C mientras se agita. El pH se ajusta a 4.0 mediante la adición de solución de ácido cítrico. El suavizante de telas se homogeneiza por agitación.
Viscosidad de Brookfield LV (22°C, 30 rpm) = 90 mPa · s .
W3 : Preparación de un suavizante de telas de metosulfato de éster de ácido graso de di-sebo metiltris (hidroxietil ) amonio, parcialmente hidrogenado, (contenido activo 5.5%) El suavizante de telas tiene un pH de 2.7 y comprende 5.5% en peso de metosulfato de éster de ácido graso de di-sebo metiltris (hidroxietil ) amonio (parcialmente hidrogenado) y 94.5% en peso de agua desmineralizada.
Adición del espesante a formulaciones de suavizantes de telas l a W3 : Los espesantes de conformidad con el Ejemplo 1 (Tabla 2) y Ejemplos Comparativos se añaden gradualmente a temperatura ambiente a la formulación suavizante de telas particular, y se agita hasta que la formulación se ha homogeneizado .
La viscosidad de Brookfield se mide un día después de la preparación. Los resultados se compilan en la Tabla 4.
Tabla 4: Rendimiento de espesante y dilución por esfuerzo cortante en suavizantes de telas Reología de suavizantes de telas que comprenden espesantes/polímeros que proceden de monómeros catiónicos: Además del alto rendimiento de espesamiento, porcentaje relativo de la dilución por esfuerzo cortante en los espesantes de la invención es también mucho mayor que en los ejemplos comparativos sin monómero asociativo (como 3.1, 3.3 y 3.4) .
Ejemplo 4 El uso de los espesantes/polímeros en formulaciones estándares de detergentes ácidos Rl: Preparación de un detergente ácido de la siguiente composición: pH = 5.3; 12 g de etoxilato de oxo alcohol de Ci3-Ci5 con 8 EO 4 g de etoxilato de oxo alcohol de Ci3-C15 con 5 EO 2.5 g de etoxilato de etilhexanol 81.5 g de agua desmineralizada R2 : Preparación de un detergente ácido de la siguiente composición: pH = 1.8; 10.3 g de etoxilato de oxo alcohol de C13-Ci5 con 8 EO 3.4 g de etoxilato de oxo alcohol de C13-C15 con 5 EO 2.2 g de alcoxilato de etilhexanol 8.6 g de ácido cítrico 75.5 g de agua desmineralizada Los espesantes particulares se agregan a estas formulaciones estándar tal como se describió anteriormente en el ejemplo 3. La viscosidad de Brookfield se mide un día después de la preparación. Los resultados se compilan en la Tabla 5.
Tabla 5: Rendimiento de espesante en detergentes ácidos Reología de detergentes ácidos que comprenden espesantes/polímeros procedentes de monómeros catiónicos: Además del alto rendimiento de espesamiento, el porcentaje relativo de dilución por esfuerzo cortante en los espesantes de la invención es también mucho mayor que en los ejemplos comparativos sin monómero asociativo (como 4.1).
Ejemplo 5 El uso de los espesantes/polímeros en formulaciones acuosas Las formulaciones acuosas se preparan como se describió anteriormente en el ejemplo 2. La viscosidad de Brookfield se mide un día después de la preparación. Los resultados se compilan en la Tabla 6.
Tabla 6 Reologia de polímeros espesantes /proceso monómeros catiónicos en el agua Ejemplo 6 En las Tablas 7 y 8 siguientes, se examina la estabilidad durante el almacenamiento de los espesantes de la invención (de conformidad con el ejemplo 1) y formulaciones de suavizantes de telas correspondiente (de conformidad con el ejemplo 3) . Se ha encontrado que los espesantes de la invención son mucho más estables.
Tabla 7: Estabilidad durante el almacenamiento de espesantes/polímeros procedentes de monomeros catiónicos: Tabla 8 Estabilidad durante el almacenamiento de suavizantes de telas l que comprenden espesantes/polímeros procedentes de monomeros catiónicos: Ejemplo 7 Espesantes/polímeros procedentes de monomeros catiónicos con monómero asociativo, e influencia de la cantidad de activador sobre la velocidad de espesamiento en formulaciones de suavizantes de telas: Los Ejemplos 2.1 a 2.5 en la formulación acuosa descrita en la Tabla 3 se llevan a cabo de manera análoga de conformidad con el Ejemplo 3 en las formulaciones de suavizantes de telas con suavizantes de telas (W3) de conformidad con la Tabla 9 como Ejemplos 7.1 a 7.5: nuevamente, la concentración del activador (A%) en el espesante es variada, y la cantidad de activador añadido después de la destilación se varia de acuerdo con la concentración del activador (A%) en el espesante especificado en la Tabla 9 (todas las cifras en% en peso se basan en la cantidad de polímero catiónico en el espesante) . Todos los espesantes así preparados (dispersión) tienen un contenido de sólidos de polímero del 50%. Estos espesantes se añaden a la suavizante de telas 3 mientras se agita. Las formulaciones de suavizantes de telas espesadas obtenidas comprenden 1% en peso de espesante a 99% en peso de suavizante de telas W3, es decir, 0.5% en peso de polímero a 99.5% en peso de suavizante de telas W3.
Tabla 9 Los suavizantes de telas a base de espesantes con un contenido de activador de más de 10% (por ejemplo, 7.3 a 7.5) han obtenido aproximadamente el 75% de la viscosidad final dentro de los 5 minutos. Por debajo de este limite, este valor es alcanzable sólo después de 40 minutos. Cuanto mayor sea la concentración de activador establecida, más rápido se obtiene la viscosidad final en la formulación.
Ejemplo 8 Influencia de la cantidad de entrelazador sobre la solubilidad de los polímeros presentes en el espesante (procedente de monómeros catiónicos) : La medición de los componentes poliméricos solubles dados en la Tabla 10 se efectúa de acuerdo con el método de P. Schuck ( 'Size-distribution analysis of macromolecules by sedimentation velocity ultracentrifugation and Lamm equation modeling' , Biophysical Journal 78, (3) (2000), 1606-1619).
Tabla 10: Determinación de la solubilidad de los copolímeros de TMAEMC presentes en el espesante por medio de una ultracentrifuga analítica (AUC) Los copolímeros de TMAEMC que se han preparado con 800 pphm o más de entrelazador comprenden menos de 24% de componentes solubles. Los copolimeros de TMAEMC que se han preparado sin entrelazador y, en algunos casos con menos de 1 pphm de monómeros asociativos comprenden más de 99% de componentes solubles. La acrilamida como comonómero en copolimeros de TMAEMC reduce la solubilidad del copolimero.

Claims (22)

REIVINDICACIONES
1. Un espesante que comprende i) por lo menos un polímero catiónico que se puede preparar por polimerización de a) por lo menos un monómero etilénicamente insaturado soluble en agua que comprende por lo menos un monómero catiónico, opcionalmente por lo menos un monómero aniónico y/u opcionalmente por lo menos un monómero no iónico, b) por lo menos un monómero asociativo etilénicamente insaturado, seleccionado de un compuesto de la fórmula (I) R-O- (CH2-CHR' -O) n-CO-CR"=CH2 (I) en donde R es alquilo de Ce-C50, preferiblemente alquilo de C8-C3o, especialmente alquilo de Ci6-C22, R' es H o alquilo de C1-C4, preferiblemente H, R" es H o metilo, n es un número entero de 0 a 100, preferiblemente de 3 a 50, especialmente 25, c) opcionalmente por lo menos un entrelazador, d) por lo menos un agente de transferencia de cadena, ii) por lo menos un activador, en donde el activador es un agente tensoactivo, en donde la relación de activador a polímero catiónico es > 10 a 100 [% en peso/% en peso] .
2. El espesante de conformidad con la reivindicación 1, en donde el componente a) en el polímero catiónico comprende 30 a 99.5% en peso de por lo menos un monómero catiónico y de 0.5 a 70% en peso de por lo menos un monómero no iónico.
3. El espesante de conformidad con la reivindicación 1 o 2, en donde el monómero asociativo etilénicamente insaturado de acuerdo con el componente b) en el polímero catiónico se selecciona de un compuesto de la fórmula (I), donde R es alquilo de C16-C22/ R' es H, R" es H o metilo y n es 25.
4. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el monómero catiónico de acuerdo con el componente a) en el polímero catiónico se selecciona de un compuesto de la fórmula (II) en donde Ri es H o alquilo de C1-C4, R2 es H o metilo, R3 es alquileno de C1-C4, R4, R5 y R6 son cada uno independientemente H o alquilo de C1-C30, X es -0- o -NH- y Y es CI; Br; I; sulfato ácido o metosulfato.
5. El espesante de conformidad con la reivindicación 4, en donde, en el monómero catiónico de la fórmula (II), i) Ri y R2 son cada uno H o ii) Ri es H y R2 es CH3.
6. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el monómero no iónico de acuerdo con el componente a) en el polímero catiónico se selecciona de N-vinilpirrolidona , N-vinilimidazol o un compuesto de la fórmula (III) en donde R7 es H o alquilo de C1-C4, Ra es H o metilo, y R9 y Rio son cada uno independientemente H o alquilo de Ci-C30.
7. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde el entrelazador (componente c) ) en el polímero catiónico se selecciona de divinilbenceno; cloruro de tetraalilamonio; acrilatos de alilo; metacrilatos de alilo; diacrilatos y dimetacrilatos de glicoles o poliglicoles ; butadieno; 1,7-octadieno, alilacrilamidas o alilmetacrilamidas ; ácido bisacrilamidoacético; N, N' -metilenbisacrilamida, o éteres polialílicos de poliol tales como éter pollialilico de sacarosa o trialílico de pentaeritritol.
8. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el agente de transferencia de cadena (componente d) en el polímero catiónico se selecciona de mercaptanos, ácido láctico, ácido fórmico, isopropanol o hipofosfitos .
9. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el activador se selecciona de alcoxilatos de alcohol graso, glucósidos de alquilo, carboxilatos de alquilo, alquilbencensulfonatos, alcansulfonatos secundarios y sulfatos de alcohol graso, preferiblemente seleccionados de alcoxilatos de alcohol graso .
10. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde se usa una mezcla de por lo menos dos activadores, por lo menos un activador que tiene un valor de HLB (equilibrio hidrófilo-lipófilo) de > 12 a 20 y por lo menos un activador con un valor de HLB de 1 a 12.
11. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el polímero catiónico está presente dispersado en la fase de aceite, preferiblemente en forma de una dispersión inversa, dispersión de agua en aceite, o como un polímero catiónico anhidro dispersado en aceite.
12. El espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde los componentes solubles en agua del polímero catiónico son más de 25% en peso (con base en el peso total del polímero catiónico) .
13. Un proceso para preparar un espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende obtener el polímero catiónico mediante polimerización en emulsión, especialmente mediante polimerización en emulsión inversa.
14. El proceso de conformidad con la reivindicación 13, en donde la polimerización en emulsión inversa es seguida y la adición del activador es precedida por remoción por destilación de por lo menos una porción de agua y por lo menos una porción de los componentes de punto de ebullición bajo de la fase de aceite, especialmente por medio de la tecnología LDP (polímero de dispersión de líquidos).
15. El proceso de conformidad con la reivindicación 13 o 14, en donde el componente b) se añade a la fase oleosa en la polimerización en emulsión inversa.
16. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en donde la temperatura se mantiene constante o aumenta durante la polimerización en emulsión inversa .
17. El proceso de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 13 a 16, en donde la temperatura se mantiene constante durante la polimerización en emulsión inversa y es por lo menos 40°C, preferiblemente de 50 a 90°C.
18. Una formulación ácida que contiene agente tensoactivo que comprende por lo menos un espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, el pH de la formulación siendo de 1 a < .
19. El. uso de una formulación ácida que contiene agente tensoactivo de conformidad con la reivindicación 18 en cosméticos para el cabello, en peinado del cabello, como un champú, como un suavizante, como un acondicionador, como una crema para la piel, como un gel de ducha, como un suavizante de telas para ropa, o como un detergente ácido, preferiblemente para retretes o baños.
20. Una formulación alcalina que contiene agente tensoactivo que comprende por lo menos un espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, el pH de la formulación siendo de 7 a 13.
21. El uso de una formulación alcalina que contiene agente tensoactivo de conformidad con la reivindicación 20 como una composición de lavado liquida o como un detergente de lavado de vajillas en máquina o a mano.
22. El uso de un espesante de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 como un modificador de viscosidad, para la optimización de dilución por esfuerzo cortante, como un agente espesante, para estabilización de constituyentes suspendidos que tienen un tamaño en el intervalo de nanómetros a milímetros y/o en formulaciones ácidas o alcalinas que contienen agente tensoactivo.
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