BRPI0509659B1 - processo para a preparação de uma composição de polímero de dispersão aquosa - Google Patents

Abstract

composições de polímero de dispersão líquida, sua preparação e uso. composições de polímero de dispersão líquida compreendendo micropartículas de um polímero solúvel ou inchável em água, hidrófilo com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 100 %, de preferência um polímero de base acrílica, dispersado em um fluido de veículo não aquoso adequado e um tensoativo de óleo em água, são úteis na preparação de sistemas espessantes microparticulados a fim de espessar composições aquosas ou aquosas/orgânicas, particularmente para uso em formulações de cuidado pessoal e farmacêuticas.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO DE POLÍMERO DE DISPERSÃO AQUOSA". A presente invenção refere-se a composições de polímero de dispersão líquida compreendendo uma fase polimérica dispersa, uma fase carreadora contínua e um tensoativo, sua preparação e uso destas composições de polímero de dispersão líquida a fim de preparar sistemas espessan-tes microparticulados, que espessam composições aquosas ou aquosas / orgânicas. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a composições de polímero de dispersão líquida compreendendo micropartículas de um polímero solúvel ou inchável em água, hidrófilo com um nível de neutralização de cerca de 25 a cerca de 100 %, dispersado em uma fase carreadora de fluido não aquoso, de preferência um óleo ou um éster emoliente, e um tensoativo de óleo em água, sua preparação e uso destas composições de polímero de dispersão líquida a fim de preparar sistemas espessantes microparticulados a fim de espessar composições aquosas ou aquosas/orgâ-nicas, particularmente para uso em formulações farmacêuticas ou de cuidado pessoal.

Os espessantes são extensivamente usados em formulações de cuidado pessoal, como, por exemplo, em cosméticos e formulações farmacêuticas, a fim de afetar a aplicação de produtos estéticos e a liberação e a suspensão de matérias-primas ativas. Há muitos anos, os espessantes poli-méricos são usados para este fim. Os tipos de espessantes poliméricos usados variam desde gomas naturais, como por exemplo, a goma guar, através de materiais naturais modificados, como, por exemplo, a celulose de hidroxi-etila, a espessantes sintéticos, como, por exemplo, os Carbomers® baseados em poliácidos acrílicos.

As faixas de polímeros de dispersão líquida no Salcare® e no Tinovis®, disponíveis na Ciba Specialty Chemicals, são faixas de espessantes poliméricos à base de um microparticulado acrílico em um meio carrea-dor hidrofóbico. O Salcare® SC91 é um agente espessante aniônico à base de um polímero de acrilato de sódio e um carreador de óleo mineral com PPG-1 trideceth-6 como o tensoativo ativador. O Salcare® SC92 é um es-pessante e condicionador copolimérico catiônico compreendendo o poliqua-têrnio 32 e óleo mineral. O Salcare® SC95 e o Salcare® SC96 são espes-santes e condicionadores homopoliméricos catiônicos. O Salcare® SC95 compreende poliquartênio 37 em óleo mineral com PPG-1 trideceth-6. O Salcare® SC96 compreende poliquartênio 37 em dicaprato de dicaprilato de glicol de propileno com PPG-1 trideceth-6. O Salcare® AST é um agente espessante aniônico à base de um polímero de acrilato de sódio em óleo de feijão de soja com PPG-1 trideceth-6.

As pequenas micropartículas esféricas dos polímeros acrílicos hidrófilos acima, quer aniônicas ou catiônicas em carga, têm um tamanho de partícula típico na faixa de 0,1 a 2 mícrons, com um tamanho médio de partícula na faixa de 0,5 a 1,0 mícrons. As micropartículas de polímero são de preferência fabricadas por meio de métodos nos quais monômeros de adição de vinila solúveis em água são polimerizados utilizando uma rota de po-limerização de água em óleo.

Ao agitar qualquer um dentre os polímeros de dispersão líquida acima em um sistema aquoso, o tensoativo ativador converte o carreador hidrofóbico em uma emulsão de óleo em água. Entenda-se o termo "tensoativo ativador" como um tensoativo que ativa a conversão do carreador hidrofóbico em uma emulsão de óleo em água. Ao mesmo tempo, o polímero hi-drófilo se expande em exposição à água, mas não se dissolve, rapidamente resultando em um leve aumento da viscosidade. Tipicamente, as partículas de polímero se incham de modo a produzir um sistema espessante micro-particulado compreendendo partículas de polímero tendo um tamanho de partícula típico na faixa de 2,5 a 5 mícrons de diâmetro. Uma vez que as moléculas de água se modificam em pequenas partículas de polímero por osmose, o efeito osmótico experimentado pela partícula de polímero é uma porção proporcional entre a água e qualquer eletrólito presente no sistema. Sendo assim, níveis altos de eletrólito reduzem o inchamento das partículas de polímero.

Os sistemas espessantes microparticulados apresentam um per- fil reológico pseudoplástico que oferece boas características de estabilidade e suspensão em baixas taxas de cisalhamento (como, por exemplo, as experimentadas pelo produto em espera), e baixas viscosidades aparentes em altas taxas de cisalhamento, o que corresponde a excelentes características de fricção.

De forma surpreendente, descobriu-se que o uso de um polímero com um nível de neutralização de cerca de 25 a cerca de 50 % leva a sistemas espessados aperfeiçoados. O nível de neutralização é definido como: Sítios neutralizados Σ do polímero x 100 % Sítios neutralizáveis Σ do polímero O nível de neutralização vai de 0 %, no qual nenhum sitio neu-tralizável do polímero é neutralizado a 100 %, no qual todos os sítios neutraliza veis do polímero são neutralizados. O nível de neutralização é medido por meio de uma titulação convencional à base de ácido a fim de determinar o % de sítios neutralizáveis convertidos.

Em um aspecto, a presente invenção provê uma composição de polímero de dispersão líquida compreendendo um polímero solúvel ou in-chável em água, hidrófilo com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 100 %, de preferência de cerca de 30 % a cerca de 50 %, mais preferido de cerca de 30 % a cerca de 45 %, especialmente de cerca de 30 % a cerca de 40 %, uma fase de veículo não aquosa e um tensoativo de óleo em água.

De preferência, o polímero solúvel ou inchável em água, hidrófilo é usado na forma de micropartículas tendo um tamanho de partícula médio na faixa de cerca de 0,1 a cerca de 2 mícrons.

Tipicamente, a composição de polímero de dispersão líquida compreende: a) de 35 % a 65 % em peso do polímero com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 50 %, de preferência de cerca de 30 % a cerca de 50 %, mais preferido de cerca de 30 % a cerca de 45 %, espe- cialmente de cerca de 30 % a cerca de 40 %; b) de 20 % a 50 % em peso de um veículo não aquoso, e c) de 5 % a 25 % em peso de um tensoativo ou mistura de ten-soativos, cada qual baseado no peso total da composição.

Com vantagem, o polímero polimérico a) é inchável em água, isto é, é suficientemente reticulado de modo a inchar, porém não se dissolver em água. De preferência, o mesmo é de base acrílica. É, também, de preferência aniônico.

Os fluidos carreadores não aquosos mencionados em b) são bem conhecidos na indústria cosmética e são usados, há muitos anos, nas formulações de pele e cabelo. Os mesmos incluem polímeros de silicone, óleo mineral, polideceno hidrogenado, isohexadecano, ésteres tais como o tricaprilato/tricaprilato de trimetiloilpropano, benzoato de alquila C12-C15, es-tearato de etil-hexila, triglicerídios cáprícos caprílicos, esqualano, cocoato de etil-hexila, oleato de decila, cocoato de decila, oleato de etila, mirístato de isopropila, perlagonato de etil-hexila, tetracaprilato/tetracaprato de pentaeri-tritila, miristato de éter de benzila de PPG-3, dicaprilato/dicaprato de glicol de propileno, isostearato de etil-hexila, palmitato de etil-hexila e óleos naturais, como, por exemplo, soja de glicina, annuus helianthus, chinensis simmond-sia, tinctorius carthamus, biennis oenothera e raffinatum oleum rapae, assim como misturas e derivados de todos estes compostos.

De preferência, a mistura de tensoativos c) compreende ambos os tensoativos úteis na fabricação das micropartículas do polímero inchável a), e pelo menos um tensoativo que serve como o ativador para as emulsões espessante microparticuladas de óleo em água subseqüentes. Este tensoativo ativador para emulsões espessantes de óleo em água compreende de 1,0 % a 10,0 % em peso da composição, de preferência de 2,0 % a 8,0 % em peso da composição. De preferência, o tensoativo ativador é um emulsi-ficador de óleo em água não iônico tendo um HLB de modo geral acima de 7. Os emulsificantes adequados deste tipo são bem conhecidos por versados na técnica. Os álcoois etoxilatados são preferidos.

Além disso, a composição pode conter quantidades menores de outros componentes que não afetam suas características essenciais. Tipicamente, estes outros componentes podem incluir até cerca de 3 % em peso de água e solventes orgânicos voláteis, assim como pequenas quantidades de outros componentes que são excedidos a partir da preparação dos polímeros solúveis em água ou incháveis.

Com vantagem, a composição (A) compreende: a) de 40 % a 60 % em peso do polímero com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 50 %, de preferência de cerca de 30 % a cerca de 50 %, mais preferido de cerca de 30 % a cerca de 45 %, especialmente de cerca de 30 % a cerca de 40 %, em que o polímero é aniônico e inchável em água; b) de 25 % a 45 % em peso de um fluido de veículo não aquoso, e c) de 8 % a 20 % em peso de um tensoativo ou mistura de ten-soativos, cada qual baseado no peso total da composição.

Uma composição particularmente preferida (B) compreende: a) de 45 % a 58 % em peso do polímero com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 50 %, de preferência de cerca de 30 % a cerca de 50 %, mais preferido de cerca de 30 % a cerca de 45 %, especialmente de cerca de 30 % a cerca de 40 %, em que o polímero é aniônico e inchável em água; b) de 30 % a 40 % em peso de um fluido de veículo não aquoso, e c) de 10 % a 18 % em peso de uma mistura de tensoativos, cada qual baseado no peso total da composição.

Uma composição particularmente preferida (C) compreende: a) de 45 % a 58 % em peso do polímero inchável em água com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 50 %, de preferência de cerca de 30 % a cerca de 50 %, mais preferido de cerca de 30 % a cerca de 45 %, especialmente de cerca de 30 % a cerca de 40 %, em que o polímero é aniônico; b) de 32 % a 38 % em peso de um fluido de veículo não aquoso, e c) de 12 % a 18 % em peso de uma mistura de tensoativos, cada qual baseado no peso total da composição.

Ainda, um outro aspecto da presente invenção é a provisão de composições aquosas ou contendo água espessada (D), em particular formulações de cuidado pessoal que compreendem: a) de 0,1 % a 8 % em peso, de preferência de 1 % a 6 % em peso de uma composição de polímero de dispersão líquida (A), (B) ou (C), conforme descrito acima; b) de 0,1 % a 70 %, de preferência de um 2 % a 35 % em peso de ingredientes adicionais, por exemplo, ingredientes de cuidado pessoal, tais como, excipientes cosméticos ou farmacêuticos e/ou ingredientes ativos, e c) de 45 % a 99 % de água ou uma mistura de água e um solvente orgânico miscível em água, como, por exemplo, um álcool inferior; cada qual baseado no peso total da composição.

Estes álcoois inferiores incluem o etanol, o álcool de isopropila, o glicol de propileno, o álcool de di-isopropila ou outros álcoois inferiores conhecidos.

Ainda, um outro aspecto da presente invenção é a provisão de composições líquidas ou sólidas não aquosas, como, por exemplo, cosméticos ou sabões coloridos, nas quais o polímero da presente invenção provê algum benefício adicional, como, por exemplo, propriedades de desgaste aperfeiçoadas.

Estas composições podem ser na forma de loções, cremes, pomadas, géis, leites, sprays, espumas, ou ungüentos.

Os componentes adicionais podem ser quaisquer ingredientes que possam fazer parte de uma emulsão aquosa espessada do tipo óleo em água. Exemplos não limitantes de ingredientes cosméticos incluem: agentes antimicrobianos (como, por exemplo, triclosan ou farnesol); agentes condicionadores da pele e emolientes, como, por exemplo, lanolina e seus derivados; estes, tais como, o propanoato de isopropila, oleato de decila, isostea- rato de isopropila, triisostearina, propionato de miristila; álcoois graxos; es-qualano; silicones, tais como, a ciclometicona, a dimeticona, o copoliol de dimeticona; monoetanolamina de acetamida; polissiloxano de dimetila; u-mectantes, tais como, a camomila, os cremes protetores, os emolientes, os ácidos alfa e beta hidróxi, tais como, o ácido lático e o ácido glicólico; ativos antiinflamatórios, tais como, a alantoína e o bisabolol; agentes de filtro solar UV, tais como, o ácido aminobenzóico, o salicilato de octila, e o metoxicina-mato de octila, os agentes bronzeadores "sem sol", os agentes branqueadores, os repelentes de inseto, os óleos essenciais, tais como o óleo de pat-chouli, o óleo de hortelã-pimenta, o óleo de alecrim, o óleo de citronela, o óleo de chá, os óleos de laranja e limão, o óleo de cedro e o óleo de sânda-lo, as vitaminas, as cores e pigmentos; condicionadores de cabelo, tais como a amodimeticona, o ciclometicona pantenol, a dietanolamina de lauramida e a proteína da seda; componentes de perfume; tintas e descolorantes para cabelo, e conservantes, tais como a uréia de metil-, etil-, propil-parabeno e de imidazolidinila. Os ingredientes ativos farmacêuticos podem variar amplamente e incluem todos ós agentes terapêuticos pretendidos para aplicação tópica à pele ou ao cabelo, em particular as substâncias para tratar co-ceira, pruridos, escamação, inflamação ou infecção da pele, queimaduras, e perda de couro capilar de humanos ou outros mamíferos.

Ainda, um outro aspecto da presente invenção é a provisão de um método para a preparação de uma loção terapêutica, creme, pomada, gel ou ungüento que compreende a mistura de 0,1% a 8% em peso, de preferência de 1% a 6% em peso de um polímero de dispersão líquida conforme descrito acima em uma composição aquosa ou aquosa/orgânica contendo de 0,1% a 70% em peso de pelo menos um agente terapêutico e/ou excipi-ente.

Ainda, um outro aspecto da presente invenção é a provisão de um método para o tratamento tópico da pele ou cabelo, compreendendo a aplicação de uma composição conforme definida acima à pele, à face, ao cabelo ou ao couro capilar de um ser humano ou outro mamífero em necessidade de tal tratamento. O tipo de tratamento dependerá do(s) ingredien- te(s) ativo(s) dissolvido(s) ou suspenso(s) na composição. Por exemplo, a composição pode compreender cremes faciais, como, por exemplo, creme protetor, um creme umectante, loção ou leite, um clareador ou tonalizante, um leite ou loção para as mãos e corpo, um spray para o corpo, cremes, loções ou leites contendo filtros solares contra a radiação UV-A e UV-B, um creme, loção ou spray bronzeador "sem sol", um creme, loção ou spray branqueador da pele, um creme depilador, um creme, loção ou xampu condicionador de cabelo, um creme ou loção tonalizante de cabelo, um creme, loção, gel ou bálsamo pré- ou pós-barba, um creme, loção, ungüento ou gel desinfetante, um creme, loção ou spray calmante como uma aplicação pós-sol para queimadura de sol, etc.

Outros aspectos da presente invenção ficarão aparentes a partir da apresentação e dos exemplos a seguir. Os exemplos simplesmente ilustram certos aspectos da presente invenção e não pretendem ser limitantes da mesma.

As composições de polímero de dispersão líquida de base acrílica, incháveis em água, hidrófilas empregadas na presente invenção são totalmente aniônicas em caráter. Os ditos polímeros com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 50 % podem ser homopolímeros ou co-polímeros. Os mesmos são formados a partir de um ou mais monômeros insaturados monoetilênicos que são monômeros aniônicos solúveis em água ou de uma mistura de monômeros predominantemente aniônicos que podem consistir em uma mistura de monômeros aniônicos e uma quantidade menor de monômeros não tônicos. Os polímeros com um nível de neutralização de cerca de 25 % a cerca de 50 % podem convenientemente ser obtidos na forma de micropartículas tendo um tamanho médio de partícula na faixa de 0,1 a 2 mícrons por meio da polimerização de emulsão de fase inversa de monômeros adequados em um líquido hidrofóbico, isto é, um líquido que tenha uma capacidade miscível suficientemente baixa com água que pode ser usado como a fase não aquosa em uma polimerização de fase inversa. O líquido não deve ter nenhum efeito substancialmente solúvel para o polímero, ou para os monômeros dos quais é formado, por toda a faixa de tem- peraturas nas quais o polímero será provavelmente sintetizado (por exemplo, de 15 a 100° C), uma vez que um meio solúvel seria insatisfatório para a polimerização de emulsão de fase inversa. Da mesma forma, o monômero ou mistura de monômeros deve ser solúvel em água a fim de possibilitar que a polimerização de fase inversa seja executada.

Os monômeros aniônicos adequados incluem o ácido acrílico, o ácido metacrílico e sais dos mesmos de metal de álcali e de amônia, o ácido 2-acrilamido-2-metil-propanessulfônico, o sulfonato de estireno de sódio ou similares. O ácido acrílico é o monômero aniônico mais preferido. De preferência, os grupos de ácido carboxílico estão entre 20 e 80 %, com vantagem de 30 a 45 % na forma de um sal de metal de álcali ou de um sal de amônia, especialmente na forma do sal de sódio.

Os monômeros não tônicos adequados incluem a acrilamida, a metacrilamida, as Ν,Ν,-dialquilacrilamidas, a N-vinil pirrolidona e os ésteres acrílicos ou metacrílicos substituídos por hidróxi solúvel.

Se uma mistura aniônica é usada, a quantidade de monômero aniônico é de preferência maior que 60 % em peso da mistura, e geralmente é de pelo menos 80 % em peso da mistura. Os polímeros aniônicos preferidos são formados totalmente de monômeros aniônicos.

As composições de polímero de dispersão líquida são com vantagem reticuladas por meio da incorporação de uma pequena quantidade de um agente reticulador adequado, como, por exemplo, um monômero de adição de vinila polifuncional na mistura de polimerização. De preferência, um agente reticulador solúvel em água é usado.

Qualquer um dentre os agentes de reticulação insaturados etile-nicamente convencionais ou dentre os agentes de reticulação insaturados polietilenicamente que são solúveis no monômero ou na mistura de monômeros pode ser usado, incluindo os materiais que são di-, tri-, ou tetraetileni-camente insaturados. Preferidos são compostos dietilenicamente insaturados, tais como, metilenobisacrilamida, di(met)acrilamida, os sais de trialil amônia, viniloxietilacrilato ou -metacrilato; divinil benzeno; cloreto de tetra alilamônio; acrilatos e metacrilatos de alila; diacrilatos e dimetacrilatos de glicóis e de poliglicóis; butadieno; 1,7-octadieno; alil-acrilamidas e alil-metacrilamidas; ácido bisacrilamidoacético; Ν,Ν’-metileno-bisacrilamida e os polialiléteres de poliol, tais como polialilsacarose e trialiléter de pentaeritrol.

Os agentes de reticulação mais preferidos são cloreto de amônia de tetra-alila; as alil-acrilamidas e alil-metacrilamidas; ácido bisacrilamidoacético e Ν,Ν'-metileno-bisacrilamida.

Os agentes de reticulação mais preferidos são o cloreto de amônia tetra-alila e a Ν,Ν'-metileno-bisacrilamida. É ainda adequado se usar misturas de agentes de reticulação. A quantidade de agente de reticulação é de modo geral da faixa de 100 a 10.000 partes em peso de agente de reticulação por milhões de partes (em peso seco) de monômero. Mais preferivelmente, a quantidade é de aproximadamente 500 a 2000 ppm, especialmente de 500 a 900 ppm para monômeros catiônicos ou para monômeros aniônicos. Quantidades ótimas podem ser determinadas por meio de uma experimentação de rotina.

Os polímeros hidrófilos são preparados por meio de uma polimerização de emulsão de fase inversa de monômeros hidrófilos, de preferência um ou mais monômeros de acrilato e/ou metacrilato, em uma fase líquida htdrófoba. A polimerização de emulsão de fase inversa é uma técnica bem conhecida descrita, por exemplo, na Patente U.S. N. 4.628.078, cuja apresentação é incorporada à guisa de referência em sua totalidade. A fase gasosa para a preparação das composições de polímero de dispersão líquida em questão é provida pelo menos em parte por um fluido de veículo não aquoso. Uma vez que as composições de polímero de dispersão líquida são basicamente pretendidas para fins cosméticos ou farmacêuticos, os fluidos carreadores não aquosos que são cosmética e/ou farmaceuticamente aceitáveis e suficientemente hidrofóbicos para serem úteis como a fase contínua em uma polimerização de fase inversa são de preferência usados como a fase contínua. Muitos destes materiais são conhecidos e comercialmente disponíveis. Estes fluidos carreadores não aquosos incluem óleo mineral, polideceno hidrogenado, óleos naturais incluindo o óleo de feijão de sola, esqualano, ésteres emolientes, incluindo o Dicaprato caprilato de glicol de propileno. O fluido de veículo não aquoso preferido é o óleo mineral. A quantidade da fase líquida hidrofóbica usada na polimerização é determinada basicamente pela necessidade de se prover um meio de e-mulsão de fase inversa satisfatório. Isto de modo geral seria de pelo menos cerca de 0,5 parte em peso do fluido de veículo não aquoso por parte em peso do polímero hidrófilo (peso seco). Para se obter composições de polímero de dispersão líquida tendo quantidades maiores de micropartículas no fluido de veículo não aquoso, por exemplo, de 1,2 a cerca de 1,7 partes em peso do polímero hidrófilo (peso seco) no fluido de veículo não aquoso, assim como facilitar o processamento, é conveniente se empregar um solvente hidrofóbico inerte volátil. Os solventes hidrofóbicos inertes adequados incluem os hidrocarbonetos e os hidrocarbonetos halogenados. Um hidrocarbo-neto particularmente preferido é o Isopar G® (Marca comercial da Exxon Mobil Corporation). Convenientemente, 1 a 2 partes, de preferência 1,3 a 1,9 partes do solvente hidrofóbico inerte volátil por parte do polímero hidrófilo em peso seco é empregada. O polímero é preparado por meio de procedimentos de emulsão de fase inversa convencionais, ou seja, por meio da adição de 1 parte em peso (peso seco) de pelo menos um monômero etilênico insaturado aquoso, opcionalmente incluindo um seqüestrante e um monômero etilênico insaturado de reticulação, em cerca de 1 a 3 partes em peso de um líquido hidrofóbico compreendendo pelo menos em parte em um fluido de veículo não aquoso e contendo cerca de 0,1 a 0,2 partes de pelo menos um emulsifica-dor de água em óleo convencional tendo um valor HLB abaixo de 9,0 e opcionalmente de 0,5 a 10,0 partes de um tensoativo estabilizador polimérico, com uma agitação intensiva de modo a formar uma emulsão substancialmente estável do tamanho de partícula fina requerido. Os emulsificadores de água em óleo adequados são bem conhecidos pelos versados na técnica. Os ésteres de sorbitan são preferidos. O ácido pentaacético de dietilenotria-mina, o sal de sódio é um seqüestrante adequado. O monômero etilênico insaturado pode ser dietilênica ou polietilenicamente insaturado. A mistura de reação é purgada com nitrogênio e a polimerização é iniciada por meio da adição de uma fonte convencional de radicais livres. Iniciadores de polimerização adequados são bem conhecidos pelos versados na técnica. Os catalisadores formadores de radicais livres típicos incluem compostos de peroxigênio, tais como os persulfatos de sódio, de potássio e de amônia, o peróxido de caprilila, o peróxido de benzoíla, o peróxido de hidrogênio, o peróxido de pelargonila, o hidroperóxido de cumeno, diperf-talato de butila terciário, o perbenzoato de butila terciária, o peracetato de sódio, o di(2-etil-hexila)peroxidicarbonato, e similares, assim como os azo catalisadores, como, por exemplo, a azodiisobutironitrila. Outros catalisadores úteis são os sistemas catalisadores ativados por metal pesado. Um tipo preferido de iniciador de polimerização é um par de iniciações redox. Após uma temperatura apropriada de iniciação, as condições de agitação são mantidas até a conversão do monômero em polímero substancialmente se completar. As condições apropriadas são bem-conhecidas pelos versados na técnica. A água e qualquer solvente volátil são em seguida removidos da emulsão de fase inversa, por exemplo, por meio de destilação sob pressão reduzida, de modo a produzir uma dispersão estável substancialmente anidra de partículas de polímero menores que 2 mícrons dispersadas na fase contínua não aquosa.

Cerca de 1,0 % a 10,0 % em peso, com base no peso da composição, de preferência de 2 % a 8 % em peso de um emulsificador de óleo em água não iônico tendo um HBL de modo geral acima de 7 é adicionado após o término da destilação. Os emulsificadores adequados deste tipo são bem conhecidos pelos versados na técnica. Os álcoois etoxilatados são os preferidos. O nível de neutralização é ajustado por meio da manutenção da temperatura de fase de monômero abaixo de 30° C e da adição de um metal de álcali, incluindo, porém não se limitando à, hidróxido de sódio, hidróxido de lítio, hidróxido de potássio, ou nitrogênio contendo bases, incluindo e não limitado a hidróxido de amônia ou aminas simples, para a fase de monômero a fim de neutralizar a razão molar requerida dos sítios carboxílicos medidos por meio de uma titulação de base ácida convencional ou por meio de sistemas de medição de pH conhecidos. É um outro aspecto da presente invenção que um tensoativo estabilizador polimérico adequado é empregado como um auxiliar de processamento a fim de manter a integridade, da emulsão através do processo de destilação e prover a dispersão polimérica líquida final para ser um líquido fluente livre, mesmo quando o mesmo contém altos níveis de micropartículas da polímero solúvel ou inchável em água dispersado.

Com vantagem, de 0,5 a 10,0 partes, de preferência de 1,0 a 6,0 partes, deste tensoativo polimérico são empregadas por parte em peso (peso seco) do monômero etilênico insaturado.

Um tensoativo polimérico preferido é um copolímero de um monômero de alquila(met)acrilato e um monômero amino funcional, que pode ser preparado como se segue: Um monômero amino funcional de alquila(met)acrilato e um ini-ciador termal solúvel, por exemplo, a 2,2'-Azobis(2-metilbutironitrila), são dissolvidos em um solvente inerte, por exemplo, um solvente de hidrocarbo-neto alifático ou aromático, como, por exemplo, o Isopar G. Esta mistura é alimentada em um vaso contendo outro solvente e intciador termal por um período de 2 a 6 horas de temperaturas de reação de 80 a 90° C. A reação é mantida nesta temperatura por mais duas horas antes de ser resfriada e retirada. | O grupo alquila dos alquila(met)acrilatos pode ser qualquer grupo alquila adequado, no entanto os grupos, de C8 a C22 são os preferidos. O monômero amino funcional é da fórmula geral (1): (1) CH2=CRC(=O)-X-B-NR1R2, na qual: R é hidrogênio ou alquila C1-C4, X é -O- ou -NH-, B é alquileno C1-C4, R1 é hidrogênio ou alquila C1-Ç10, I R2 é alquila C1-C10. A razão alquila(met)acrilato : monômero amino funcional pode ser dentre 0,5 a 8,0:1 em uma base molar. De preferência, dentre 0,75 a 6,0:1, e mais preferivelmente dentre 1,0 a 4,0:1 em uma base molar. O peso molecular pode ser determinado por meio de técnicas de cromatografia convencionais bem conhecidas pelos versados na técnica. Os pesos moleculares típicos podem ser de uma faixa de 10.000 a 60.000, mais tipicamente de uma faixa de 15.000 a 40.000.

Após agitar a dispersão líquida em um sistema aquoso, o tensoativo não iônico converte o carreador hidrofóbico em uma emulsão de óleo em água. Ao mesmo tempo, 0 polímero hidrófilo se expande de modo a expor a água, resultando em um ligeiro e rápido aumento da viscosidade. Tipicamente, as partículas de polímero se incham de modo a produzir um sistema espessante microparticulado compreendendo partículas de polímero com um tamanho de partícula típico da faixa de 2,5 a 5,0 mícrons.

As composições de dispersão líquida da presente invenção provêm sistemas espessantes microparticulados que produzem um espessa-mento eficaz para formulações aquosas ou aquosas/orgânicas em concentrações de 0,1 a 8,0 %. De preferência, de 1 % a 6 % em peso. Além disso, no entanto, as mesmas combinam o efeito espessante do polímero de dispersão líquida com a emoiiência e efeitos sensoriais liberados pela hábil seleção de um fluido de veículo não aquoso. A diminuição do nível de neutralização de um polímero de ácido acrílico deste tipo demonstrou aumentar a eficiência espessante do sistema espessante de micropartículas em soluções aquosas. O aumento na viscosidade aparente é grosseiramente linear, uma vez que o nível da neutralização é reduzido de uma neutralização de 100 % para 30 %. Abaixo de uma neutralização de cerca de 25 % conforme determinado por uma titulação de base ácida convencional, a solubiiidade do ácido poliacrílico reduz de forma significativa a eficácia como um espessante ou como um modificador reológico. A adição de sais iônicos, como, por exemplo, cloreto de sódio, é conhecida como fator de redução da capacidade de inchamento das micropar- tículas reticuladas devido aos efeitos osmóticos, porém demonstrou que o efeito das espécies tônicas aumenta a níveis de neutralização abaixo de 30 %, conforme medidos por meio de uma titulação de base ácida convencional. Sendo assim, ocorre uma vantagem na seleção de um nível de neutralização entre 30 % e 40 % de modo a prover um espessamento mais eficaz em sistemas aquosos, em uma emulsão óleo/água e em sistemas contendo baixos níveis de espécies iônicas, incluindo, porém não se limitando a, sais inorgânicos, extratos botânicos, proteínas e espécies similares.

As composições de polímero de dispersão líquida são compatíveis com uma ampla faixa de ingredientes ativos de cuidado pessoal e auxiliares. Exemplos típicos de formulação, nos quais os polímeros podem ser usados incluem: Formulações de Cuidado da Pele, incluindo todos os tipos de emulsão para face e corpo, tais como, cremes, loções, leites, e sprays para cuidados, limpeza, desodorização e depilação, cosméticos coloridos, tais como, bases líquidas, sombras líquidas, blushers líquidos, batons e máscaras aquosas; máscaras faciais, bálsamos para os lábios, formulações de cuidados com a pele, tais como os banhos para o corpo, todos os tipos de produtos para barbear; sabonetes para as mãos, barras de sabonete e sabonetes líquidos.

As formulações de Cuidados do Cabelo, que incluem: condicionadores para o cabelo, colorações para o cabelo (permanentes, semiperma-nentes, ou temporárias), géis, loções e cremes para pentear, xampus, rela-xadores de cabelo, ondulações permanentes para o cabelo e máscaras de cabelo.

As formulações de Bronzeamento Solar, tais como: os cremes, loções e sprays de bronzear, os bloqueadores solares, os aceleradores de bronzeamento, cremes, loções e sprays pós sol e loções ou cremes de bronzeamento sem sol.

Os exemplos de formulação abaixo simplesmente ilustram alguns aspectos representativos das possibilidades de formulação e não pretendem de forma alguma ser limitantes. Todos os percentuais são em por cento em peso da formulação. As viscosidades são determinadas com um viscosímetro Brookfield RVT.

Exemplo 1: EXEMPLO SÍNTESE

Uma fase "aquosa" de componentes solúveis em água é preparada por meio da mistura em conjunto dos seguintes componentes: 33,65 partes de monômero de ácido acrílico (concentração a 100%) 0,15 parte de uma solução a 40 % de ácido tri-amina-penta-acético de penta-sódio-dietileno 49,79 partes de água 1,50 parte de metileno bis-acrilamida (0,5 % em água) 14,91 partes de hidróxido de sódio (concentração a 47 %) (Durante a adição de hidróxido de sódio, manter a temperatura em menos de 30° C).

Uma "fase de óleo" é preparada misturando os seguintes componentes: 3,99 partes de triolato de sorbitan 4,66 partes de estabilizador polimérico (concentração a 100%) 31,16 partes de óleo branco mineral 60,19 partes de solvente de hidrocarboneto desaromatizado de alta pureza (como o Isopar G).

As duas fases são misturadas em uma razão de 0,751 parte para 1,0 parte de fase aquosa sob alto cisalhamento de modo a formar uma emulsão de água em óleo. A emulsão água em óleo resultante é transferida para um reator equipado com um tubo borrifador de nitrogênio, um agitador e um termômetro. A emulsão é purgada com nitrogênio de modo a remover oxigênio. A polimerização é feita por meio da adição de um binário redox de metabissul-feto de sódio e hidroperóxido de butila terciário.

Depois de o exoterma se completar e o monômero livre ser reduzido por meio do uso de um iniciador termal, é realizada uma destilação a vácuo de modo a remover a água e o solvente volátil de modo a produzir polímeros sólidos de aproximadamente 53,5 %.

Esta adição é feita de 0,125 parte de um etoxilato de álcool gra-xo. O nível de neutralização é ajustado a um valor entre 30 e 40 %. Exemplo 2: Comparação da eficiência do espessamento em diferentes níveis de neutralização.

Na tabela abaixo, a eficiência do espessamento dos polímeros da presente invenção preparados em uma faixa de níveis de neutralização é comparada em soluções aquosas e em uma solução iônica diluída. (medido pelo Viscosímetro Brookfield RTV, Haste 6) Exemplo 3: Creme Depilador Esta formulação permite a formulação de cremes depilatórios baseados em tioglicolato de sódio. Ao se ajustar a quantidade de espessante usado, pode-se mudar o produto de uma loção roll-on para um creme viscoso.

Além disso, o hidróxido de sódio é adicionado no sentido de a-justar o valor do pH na faixa de 12 a 13. Método: 1 - Pesar (6) em um béquer e aquecer a 40° C 2 - Pesar todos os ingredientes exceto (1) em um béquer separado e misturar bem 3 - Adicionar (6) com agitação 4 - Ajustar o pH da mistura para entre 12 e 13 com hidróxido de sódio, agitar continuamente 5 - Adicionar a quantidade requerida de (1) com agitação suave, continuando a agitar até suave 6 - Ajustar o pH para entre 12 e 13 com a adição em gotas de hidróxido de sódio, se requerido Propriedades Típicas: Aparência: creme suave de baixa à alta viscosidade Viscosidade: de 9000 a 45000 cPs pH: de 12 a 13 Exemplo 4: Umectante Facial Esta formulação contém uma combinação de emolientes suaves, esqualano e silicones de modo a prover boas características de fricção e excelente sensação posterior. A presença de filtro solar provê um baixo nível de proteção solar para uso diário. O polímero é incluído como um espessante e emulsificador para a fase de óleo e permite uma emulsificação de processo a frio. Além disso, a fase carreadora de óleo mineral proverá propriedades umectantes adicionais. Método: Pesar todos os ingredientes exceto (2) em um béquer limpo e seco Iniciar agitação e adicionar (2) Continuar a agitar até viscoso e homogêneo Propriedades Típicas: Aparência: creme viscoso e suave Viscosidade: de 9000 a 45000 cPs pH: de 5 a 6 Exemplo 5: Creme Umectante para o Corpo Esta formulação baseia-se em um creme tradicional contendo álcoois graxos e ésteres. O polímero provê emulsificação a baixos níveis de incorporação e aumenta a estabilidade da fase externa. Método: Pesar os ingredientes (1), (7) e (8) em um béquer limpo e seco e aquecer a 80° C

Pesar os ingredientes (3) a (6) em um béquer separado, limpo e seco e aquecer a 80° C

Adicionar a fase de óleo à fase de água com boa agitação e iniciar resfriamento Adicionar ingrediente (2) a < 50° C, ingredientes (9) e (10) a <

30° C

Continuar a agitar até viscoso e homogêneo Propriedades Típicas: Aparência: creme viscoso e suave Viscosidade: de 35000 a 45000 cPs pH: de 5 a 6 Exemplo 6: Creme/Loção Pós Sol Método: Adicionar 1 a um béquer, iniciar agitação, em seguida adicionar 2, 3, 4, 6 e 7 misturando bem por aproximadamente 5 a 10 minutos Após aumentar a velocidade do agitador, adicionar 5 lentamente, continuar a agitar lentamente por cerca de 5 a 10 minutos até viscoso e homogêneo Propriedades Típicas: Aparência: loção escoável Viscosidade: de 5000 a 8000 cPs pH: de 5.0 a 6.5 Exemplo 7: Condicionador de Silicone em Spray Este é um condicionador suave adequado para uso diário e contém silicones e umectantes suaves. O polímero ajuda na incorporação da fragrância em uma formulação muito aquosa, assim como provê viscosidade e boas características de aplicação. Método: Pesar todos os ingredientes exceto (2) em um béquer limpo e seco Iniciar agitação e adionar (2) Continuar a agitar até homogêneo Propriedades Típicas: Aparência: loção pulverizável Viscosidade: de 2500 a 5000 cPs pH: de 5.0 a 6.0 REIVINDICAÇÕES

Claims (2)

1. Processo para a preparação de uma composição de polímero de dispersão aquosa compreendendo um polímero hidrofílico solúvel ou inchável em água com um nível de neutralização de 55 a 100%, um fase car-readora não aquosa e um tensoativo de óleo em água, caracterizado pelo fato de que o polímero hidrofílico solúvel ou inchável em água é preparado por polimerização de emulsão em fase reversa de monômeros hidrofílicos em uma fase líquida hidrofóbica e convertendo o carreador hidrofóbico em uma emulsão de óleo em água.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polímero é preparado por polimerização de emulsão em fase reversa pela adição de 1 parte por peso (peso seco) de pelo menos um monômero aquoso etilenicamente insaturado, opcionalmente incluindo um se-questrante e um monômero reticulado etilenicamente insaturado, em 1 a 3 partes por peso de um líquido hidrofóbico compreendendo pelo menos, em parte, um fluido carreador não aquoso e contendo 0,1 a 0,2 partes de pelo menos um emulsificante convencional de água em óleo tendo um valor de HLB abaixo de 9,0 e, opcionalmente, 0,5 a 10,0 partes de um tensoativo polimérico estabilizante.