BRPI1001389A2 - Composição aquosa - Google Patents

Abstract

COMPOSIÇÃO AQUOSA Uma composição aquosa tendo menos de 1% em peso de tensoativo. A composição aquosa contém um primeiro polímero, um segundo polímero e uma argila sintética. O primeiro polímero contém éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 15 a 30 resíduos de etileno glicol e um grupo alquila C10-C22 em uma extremidade. O segundo polímero contém monômeros de ácido carboxílico C3-C6 e (met)acrilatos de hidroxialquila C2-C3.

Description

“COMPOSIÇÃO AQUOSA” Esta invenção refere-se a uma composição aquosa contendo espessantes de modificação de reologia.

Os modificadores de reologia são utilizados em produtos aquosos de limpeza, incluindo, por exemplo, xampus, para o aumento da viscosidade em taxas de cisalhamento baixas, ao mesmo tempo mantendo as propriedades de escoamento do produto em taxas de cisalhamento mais elevadas. Foi utilizada para este fim uma variedade de espessantes de copolímeros feitos a partir de monômeros vinílicos. Por exemplo, a patente americana de número 7.132.468 apresenta uma composição que contém pelo menos 18% de tensoativo, um copolímero acrílico modificado lipofilicamente e uma argila. No entanto, são muito necessários espessantes que produzam um perfil ótimo de viscosidade em baixos níveis de tensoativo para fornecerem propriedades de espessamento e colocação em suspensão a uma variedade de outros produtos de higiene pessoal. É especialmente desejado um grande aumento na viscosidade em baixo cisalhamento sem um aumento substancial na viscosidade em cisalhamento elevado, acompanhada por baixa turbidez.

O problema que é tratado pela invenção atual é a necessidade de polímeros de modificação de reologia que produzam perfis ótimos de viscosidade em composições aquosas com baixo teor de tensoativo. DECLARAÇÃO DA INVENÇÃO A invenção atual apresenta uma composição aquosa tendo menos de 1% em peso de tensoativo constituída por: (a) 0,5 - 4% de um primeiro polímero, composto de resíduos polimerizados de: (i) 5 - 30% em peso de éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 15 a 30 resíduos de óxido de etileno e um grupo alquila Ci0-C2o em uma extremidade; (ii) 10 -50% de ácido (met)acrílico; e (iii) 40 - 65% em peso de (met)acrilato de alquila Ci-Cs; e (b) 0,05 - 1,5% em peso de uma argila sintética tendo um tamanho médio de partícula de 20 - 90 nm e uma área superficial entre 120 -500 m2/g; e (c) 0,3 - 5% em peso de um segundo polímero composto de resíduos polimerizados de: (i) 5 - 35% em peso de monômero de ácido carboxílico C3-C6; (ii) d5 - 20% em peso de (met)acrilatos de hidroxialquila C2-C3; (iii) 20 - 55% em peso de (met)acrilato de alquila Ci-C4; e (iv) 18 -55% em peso de acrilato de alquila C2-C4; onde a composição aquosa tem um pH de 5 a 10.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As percentagens são percentagens por peso (wt%) e as temperaturas são em °C, a não ser que seja especificado de outra forma. As viscosidades foram medidas utilizando-se um reômetro ARI000 da TA Instruments equipado com cone de 4 °, 40 mm e operando em uma temperatura de aproximadamente 20 °C. Os tamanhos de partícula são medidas da dimensão maior da partícula, por exemplo, o diâmetro para partículas com a forma de disco. Os valores de pH são aqueles medidos a aproximadamente 20 °C.

Conforme usado aqui, o termo "(met)acrílico" refere-se a acrílico ou metacrílico, e "(met)acrilato" refere-se a acrilato ou metacrilato. "Monômeros acrílicos" incluem ácido acrílico (AA), ácido (met)acrílico (MAA), ésteres de AA e MAA, acrilamida (AM), metacrilamida (MAM), e derivados de AM e MAM, por exemplo, octil acrilamida (OAM). Ésteres de AA e MAA incluem, mas não são limitados a, alquil, hidroxialquil e sulfona alquil ésteres, por exemplo, metacrilato de metila (MMA), metacrilato de etila (EMA), metacrilato de butila (BMA), metacrilato de hidroxietila (HEMA), acrilato de hidroxietila (HEA), metacrilato de isobomila (IBOMA), acrilato de metila (MA), acrilato de etila (EA), acrilato de butila (BA), e (met)acrilato de alquilas de cadeia mais comprida, como acrilato de etilexila (EHA), metacrilato de laurila (LMA), acrilato de laurila (LA), metacrilato de cetila (CEMA), e metacrilato de estearila (SMA). O termo "(met)acrilamida" refere- se a acrilamida (AM) ou metacrilamida (MAM). Derivados de (met)acrilamida incluem, mas não são limitados a, (met)acrilamidas de alquila e sulfoalquila substituídas, como por exemplo, acrilamida de N,N-dimetila, aerilamida de Ν,Ν-dipropila, acrilamida de t-butila, acrilamida de N-oetila, ácido 2-acrilamido-2-metilpropanosulfônico (AMPS), e (met)acrilamidas de alquila de cadeia mais comprida, como metacrilamida de N-laurila, metacrilamida de N-estearila. O termo "monômeros vinílicos" refere-se a monômeros que contêm uma dupla ligação carbono-carbono que é ligada a um heteroátomo como nitrogênio ou oxigênio. Exemplos de monômeros vinílicos incluem, mas não são limitados a, acetato de vinila, vinil formamida, vinil acetamida, vinil pirrolidona, vinil caprolactama, e vinil alcanoatos de cadeia comprida como vinil neodecanoato, e vinil estearato. O termo "polímeros acrílicos" refere-se a polímeros de monômeros acrílicos, e copolímeros constituídos pelo menos de 50% de monômeros acrílicos e monômeros de (met)acrilamida. De preferência, os polímeros acrílicos tem pelo menos 75% de resíduos de monômeros derivados do ácido (met)acrílico ou monômeros de (met)acrilato ou (met)acrilamida, mais de preferência, pelo menos 85%, e mais de preferência, pelo menos 95%. De preferência, as unidades restantes de monômeros são derivadas de monômeros vinílicos, e estireno ou α-metilestireno. O termo "polímeros de acrilamida" referem-se a polímeros de monômeros de (met)acrilamida, e copolímeros constituídos pelo menos de 50% de monômeros de (met)acrilamida. De preferência, os polímeros de acrilamida têm pelo menos 70% de resíduos de monômeros derivados de monômeros de (met)acrilamida, e mais de preferência, pelo menos 85%.

Para fins desta invenção, os grupos alquila são grupos alquila de cadeia linear ou ramificada ou grupos carboxílicos de aralquila ou alquila, tais como os grupos de alquilfenila. Fica entendido que os grupos alquila poderão ser de origem sintética ou natural, no último caso, especialmente, poderão conter uma faixa de comprimentos de cadeia. Por exemplo, o ácido esteárico de fonte natural, mesmo aquele de qualidade comercialmente pura, poderá conter somente cerca de 90% de cadeias esteáricas, até cerca de 7% de cadeias palmíticas e uma proporção de outras cadeias e produtos de qualidade menor poderão conter substancialmente menos ácido esteárico. Os polietileno glicóis também têm uma distribuição de comprimentos de cadeia tendo números diferentes de resíduos de óxido de etileno polimerizado. Pretende-se aqui que a referência ao comprimento de cadeia de grupos alquila misturados naturais é ao comprimento de cadeia predominante que está presente com mais de 50%, de preferência, em mais de 75% das cadeias. Em algumas realizações da invenção, os grupos alquila são grupos alquila acíclicos de cadeia linear ou ramificada. A referência ao número de resíduos de óxido de etileno em um polietileno glicol é ao número de resíduos de óxido de etileno que correspondem à Mn do polietileno glicol.

Um éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 15 a 30 resíduos de óxido de etileno (EO) e um grupo alquila C10-C22 em uma extremidade, no primeiro polímero desta invenção, é um éster de (met)acrilato no qual o grupo ligado no grupo (met)acriloíla contém um grupo hidroxila. O polietileno glicol contém dois grupos hidroxila, um em cada extremidade da cadeia. O grupo ligado no grupo (met)acriloíla nesta invenção é "capeado" em uma extremidade com um grupo alquila C10-C22 pela formação de um alquil éter C10-C22· Uma estrutura geral para este monômero seria: CH2=CR1C02(CH2CH20)nR2, onde R1 é hidrogênio ou metila, n é 15-30 e R2 é um grupo alquila Q0-C22, i.e., no caso de um éster de metacriloíla, 20 resíduos EO e uma alquila Ci8, uma estrutura de monômero seria: CH2=CHC02(CH2CH20)2oC18H37. É claro que poderão também estar presentes outras estruturas com números diferentes de unidades EO, e possivelmente, comprimentos de cadeia alquila diferentes. Em algumas realizações da invenção, o grupo alquila tem 12 a 22 átomos de carbono, altemativamente, 16 a 22 átomos de carbono, altemativamente, 18 a 22 átomos de carbono. Em algumas realizações da invenção, o éster de (met)acriloíla é ran éster de metacriloíla. Em algumas realizações da invenção, o primeiro polímero contém resíduos polimerizados pelo menos com 10% de éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 15 a 30 resíduos EO e um grupo alquila C10-C22 em uma extremidade, altemativamente, pelo menos 12%, altemativamente, pelo menos 15%, altemativamente, pelo menos 18%, altemativamente, pelo menos 20%, altemativamente, pelo menos 22%; e altemativamente, não mais do que 28%, altemativamente, não mais do que 25%. Em algumas realizações, o éster contém pelo menos 17 resíduos EO, altemativamente, pelo menos 20; altemativamente, não mais do que 28, altemativamente, não mais do que 23.

Em algumas realizações da invenção, o primeiro polímero contém pelo menos 15% de resíduo os de monômeros de ácido (met)acrílico polimerizado, altemativamente, pelo menos 18%, altemativamente, pelo menos 22%. Em algumas realizações da invenção, o polímero contém não mais do que 45% de resíduos de monômeros de ácido (met)acrílico, altemativamente, não mais do que 40%, altemativamente, não mais do que 35%, altemativamente, não mais do que 30%, altemativamente, não mais do que 27%. O primeiro polímero poderá conter outros monômeros de ácido carboxílico C3-C6, de preferência, em uma quantidade total que não é maior do que 5%, altemativamente, não maior do que 3%, altemativamente, não maior do que 1%. Em algumas realizações da invenção, o primeiro polímero contém 1- 10% de resíduos de ácido (met)acrílico, altemativamente, 2 - 8%, altemativamente, 3 - 7%. Em algumas realizações da invenção, o primeiro polímero contém 10 - 28% de resíduos de ácido acrílico polimerizado, altemativamente, 13 - 25%, altemativamente, 15 - 23%.

Em algumas realizações da invenção, o primeiro polímero contém pelo menos 43% de resíduos polimerizados de (met)acrilato de alquila Ci-Cg, altemativamente, pelo menos 46%, altemativamente, pelo menos 48%. Em algumas realizações, o primeiro polímero não contém mais do que 60% de (met)acrilato de alquila Ci-Cg, altemativamente, não mais do que 55%. Em algumas realizações da invenção, o (met)acrilato de alquila Ci-C8 é um (met)acrilato de alquila C1-C4 e, altemativamente, um acrilato de alquila Ci-C4, altemativamente, um acrilato de metila ou acrilato de etila.

Em algumas realizações da invenção, o primeiro polímero é reticulado, isto é, pelo menos um reticulador, como um monômero tendo dois ou mais grupos etilenicamente insaturados é incluído com os componentes do copolímero durante a polimerização. Reticuladores incluem, por exemplo, compostos divinil aromáticos, compostos de di- e tri-éster de (met)acrilatos, di e tri-alil éter ou éster, (met)acrilato de alila. Exemplos preferidos de tais monômeros incluem divinil benzeno (DVB), trimetilolpropano dialil ftalato, trialil cianurato, bisfenol A dialil éter, alil sacaroses, metileno bisacrilamida (MBA), trimetilolpropano triacrilato, metacrilato de alila. Em uma realização, o reticulador não tem funcionalidade éster. Em algumas realizações da invenção, a quantidade de resíduo de reticulador polimerizado no polímero é de 0,01% a 1%, com base no peso total dos monômeros. Em algumas realizações da invenção, a quantidade de resíduo reticulador no polímero não é maior do que 0,7%, altemativamente, não maior do que 0,5%, altemativamente, não maior do que 0,3%, altemativamente, não maior do que 0,2%. Em algumas realizações, a quantidade de resíduo reticulador no polímero é pelo menos 0,03%, altemativamente, pelo menos 0,05%, altemativamente, pelo menos 0,07%. Em algumas realizações da invenção, o reticulador é dietilenicamente insaturado, por exemplo, trimetilolpropano dialil éter ou DVB.

Em algumas realizações da invenção, a composição aquosa é constituída pelo menos de 0,8% do primeiro polímero, altemativamente, pelo menos 1%, altemativamente, pelo menos 1,2%, altemativamente, pelo menos 1,3%, altemativamente, pelo menos 1,4%, altemativamente, pelo menos 1,5%. Em algumas realizações, a composição não contém mais do que 3% do primeiro polímero, altemativamente não mais do que 2,7%, altemativamente, não mais do que 2,4%, altemativamente, não mais do que 2,2%, altemativamente, não mais do que 2,1%, altemativamente, não mais do que 2%, altemativamente, não mais do que 1,9%. Em algumas realizações, poderá estar presente mais do que um primeiro polímero, com a quantidade total de primeiros polímeros estando dentro das quantidades especificadas acima.

Em algumas realizações da invenção, o segundo polímero contém pelo menos 10% de resíduos de monômeros de ácido carboxílico C3-Ce polimerizado, altemativamente, pelo menos 12%, altemativamente, pelo menos 14%. Em algumas realizações, o segundo polímero não contém mais do que 30% de resíduos de monômeros de ácido carboxílico C3-C6 polimerizado, altemativamente, pelo menos 12%, altemativamente, pelo menos 14%. Em algumas realizações, o segundo polímero não contém mais do que 30% de resíduos de monômeros de ácido carboxílico C3-C6 polimerizado, altemativamente, não mais do que 28%, altemativamente, não mais do que 26%, altemativamente, não mais do que 23%. Em algumas realizações da invenção, o monômero de ácido carboxílico C3-C6 é um monômero de ácido carboxílico C3-C5; altemativamente, ele é o ácido acrílico, ácido (met)acrílico, ácido itacônico ou ácido crotônico; altemativamente, ele é ácido acrílico, ácido (met)acrílico ou ácido itacônico. Em algumas realizações da invenção, o segundo polímero contendo 5 - 35% de resíduos polimerizados de ácido (met)acrílico, altemativamente, 7 - 30%, altemativamente, 10 - 25%, altemativamente, 10 - 17%, altemativamente, 18 - 30%. Em algumas realizações, o segundo polímero contém 1- 10% de resíduos polimerizados de ácido itacônico, altemativamente, 2 - 8%, altemativamente, 3 - 7%.

Em algumas realizações da invenção, o segundo polímero contém pelo menos 7% de resíduos polimerizados de (met)acrilatos de hidroxialquila C2-C3, altemativamente, pelo menos 8%, altemativamente, pelo menos 9%. Em algumas realizações, o segundo polímero não contém mais do que 17% de resíduos polimerizados de (met)acrilatos de hidroxialquila C2-C3, altemativamente, não mais do que 15%, altemativamente, não mais do que 14%, altemativamente, não mais do que 13%, altemativamente, não mais do que 12%. Em algumas realizações da invenção, o (met)acrilatos de hidroxialquila C2-C3 são (met)acrilatos de hidroxietila, altemativamente, metacrilato de hidroxietila.

Em algumas realizações da invenção, o segundo polímero contém pelo menos 23% de resíduos polimerizados de (met)acrilatos de alquila C1-C4, altemativamente, pelo menos 25%, altemativamente, pelo menos 30%, altemativamente, pelo menos 35%, altemativamente, pelo menos 40%, altemativamente, pelo menos 42%. Em algumas realizações, o segundo polímero não contém mais do que 52% de resíduos polimerizados de metacrilatos de alquila C1-C4, altemativamente, não mais do que 51%, altemativamente, não mais do que 50%. Em algumas realizações da invenção, o segundo polímero contém 42 - 50% de resíduos polimerizados de metacrilatos de alquila C1-C4 e em outras realizações, 23 - 32%. Em algumas realizações da invenção, o metacrilatos de alquila C1-C4 é metacrilato de metila, metacrilato de etila ou combinações dos mesmos; altemativamente, metacrilato de metila.

Em algumas realizações da invenção, o segundo polímero contém pelo menos 20% de resíduos polimerizados de acrilato de alquila C2-C4, altemativamente, pelo menos 22%, altemativamente, pelo menos 25%, altemativamente, pelo menos 30%. Em algumas realizações, o segundo polímero não contém mais do que 50% de resíduos polimerizados de acrilato de alquila C2-C4, altemativamente, não mais do que 47%, altemativamente, não mais do que 40%, altemativamente, não mais do que 35%, altemativamente, não mais do que 30%. Em algumas realizações da invenção, o segundo polímero contém 20 - 30% de resíduos polimerizados de acrilato de alquila C2-C4 e em outras realizações, 37 - 47%. Em algumas realizações da invenção, o acrilato de alquila C2-C4 é acrilato de etila, acrilato de butila ou combinações dos mesmos; altemativamente, acrilato de butila. Quantidades pequenas de acrilato de metila e/ou acrilatos de alquila maiores, por exemplo, até 10%, também poderão estar presentes.

Em algumas realizações da invenção, a composição aquosa é composta pelo menos de 0,4% do segundo polímero, altemativamente, pelo menos 0,5%, altemativamente, pelo menos 0,8%, altemativamente, pelo menos 1 %, altemativamente, pelo menos 1,4%, altemativamente, pelo menos 1,7%. Em algumas realizações, a composição não contém mais do que 4% do segundo polímero, altemativamente, não mais do que 3,5%, altemativamente, não mais do que 3%, altemativamente, não mais do que 2,8%, altemativamente, não mais do que 2,7%, altemativamente, não mais do que 2,6%, altemativamente, não mais do que 2,5%. Em algumas realizações, poderá estar presente mais de um segundo polímero, com a quantidade total de segundos polímeros estando dentro das quantidades especificadas acima.

Os polímeros utilizados nesta invenção poderão ser preparados através da copolimerização dos monômeros, utilizando-se processos bem conhecidos de precipitação, emulsão reversa, polimerização em gel, e qualquer outro processo adequado conhecido na técnica, utilizando, por exemplo, um iniciador de radical livre, como compostos de peroxigênio ou compostos diazo, e opcionalmente, agentes de transferência de cadeia. O comprimento da cadeia do polímero principal tipicamente é tal que, se quaisquer reticulados são removidos, o peso molecular (Mw) estaria na faixa de cerca de 50.000 a 10 milhões para o primeiro polímero, altemativamente, de 100.000 a 5 milhões, altemativamente, de 200.000 a 2 milhões; e de 25.000 a 250.000 para o segundo polímero, altemativamente, de 40.000 a 150.000.

Em algumas realizações da invenção, o pH da composição aquosa é pelo menos 6, altemativamente, pelo menos 6,5, altemativamente, pelo menos 7. Em algumas realizações da invenção, o pH não é maior do que 9, altemativamente, não maior do que 8. A neutralização dos grupos funcionais de ácido carboxílico nos polímeros para se atingir o pH desejado poderá ser feita com bases inorgânicas, por exemplo, hidróxidos alcalino metálicos ou alcalino terroso metálicos, por exemplo, NaOH ou KOH; ou com aminas, por exemplo, compostos de alcanolamina, por exemplo, compostos de alcanolamina C3-Ci2, por exemplo, 2-amino-2-metil-1-propanol (AMP), aminometil propanodiol (AMPD), trietanolamina (TEA), triisopropanol amina (TIPA).

De preferência, o primeiro e o segundo polímeros são polímeros acrílicos. Os polímeros poderão ser misturados em um sistema aquoso para serem espessados em conjunto com uma adição adequada de material acidulado ou básico, se requerido. De preferência, a composição aquosa tem pelo menos 65% de água, altemativamente, pelo menos 75%, e altemativamente, pelo menos 80%. De preferência, a composição aquosa não contém mais do que 30% de solvente orgânico, altemativamente, não mais de 20%, altemativamente, não mais de 15%, altemativamente, não mais de 10%. Em algumas realizações, a composição aquosa é substancialmente isenta de solventes orgânicos. Solventes orgânicos típicos que poderíam estar presentes na composição incluem, por exemplo, álcoois, incluindo metanol e isopropanol, altemativamente, etanol. Em algumas realizações, a composição contém pelo menos 1% de solvente orgânico, altemativamente, pelo menos 5%, altemativamente, pelo menos 10%. Em algumas realizações da invenção, a composição aquosa não contém mais do que 0,7% de tensoativo, altemativamente, não mais do que 0,5%, altemativamente, não mais do que 0,3%. O termo "tensoativos", utilizado aqui se refere a tensoativos aniônicos, catiônicos, zwitteriônicos e não iônicos. Tipicamente, os tensoativos contêm um grupo alquila tendo pelo menos 8 átomos de carbono: (i) um grupo aniônico e/ou catiônico; ou (ii) uma cadeia contendo óxidos de alquileno polimerizados, por exemplo, óxido de etileno e/ou óxido de propileno. Exemplos de tensoativos aniônicos incluem aqueles tendo grupos funcionais de carboxila, sulfonato, sulfato ou fosfato. Exemplos de tensoativos catiônicos incluem aqueles tendo grupos funcionais de amina, piridínio ou amônio. Exemplos de tensoativos zwitteriônicos incluem aqueles tendo combinações dos grupos funcionais aniônico e catiônico mencionados acima. Exemplos de tensoativos não iônicos incluem aqueles tendo grupos funcionais amida ou hidroxila e aqueles tendo resíduos polimerizados de óxido de etileno e/ou óxido de propileno. Para fins desta invenção, polímeros tendo um peso molecular, Mw, pelo menos de 20.000 não são considerados como sendo tensoativos, independentemente da funcionalidade. Além disso, polímeros contendo menos de 40% de resíduos polimerizados tendo quaisquer dos grupos funcionais descritos acima para tensoativos não são considerados como sendo tensoativos. Tipicamente, os tensoativos contêm pelo menos um grupo alquila ou aralquila C8-C22· Em algumas realizações da invenção, a composição aquosa contém pelo menos 0,1% de argila sintética, altemativamente, pelo menos 0,2%, altemativamente, pelo menos 0,3%, altemativamente, pelo menos 0,4%. Em algumas realizações, a composição não contém mais do que 1,2% de argila sintética, altemativamente, não mais do que 1%, altemativamente, não mais do que 0,9%, altemativamente, não mais do que 0,8%, altemativamente, não mais do que 0,7%, altemativamente, não mais do que 0,6%. Em algumas realizações da invenção, a argila sintética tem um tamanho médio de partícula pelo menos de 22 nm, altemativamente, pelo menos 25 nm, altemativamente, pelo menos 30 nm, altemativamente, pelo menos 35 nm. Em algumas realizações, o tamanho médio de partícula não é maior do que 85 nm, altemativamente, não maior do que 80 nm, altemativamente, não maior do que 70 nm, altemativamente, não maior do que 60 nm, altemativamente, não maior do que 50 nm, altemativamente, não maior do que 40 nm, altemativamente, não maior do que 30 nm. Em algumas realizações da invenção, a argila sintética tem uma área superficial pelo menos de 140 m2 /g, altemativamente, pelo menos 180 m2/g, altemativamente, pelo menos 250 m2/g, altemativamente, pelo menos300 m2/g, altemativamente, pelo menos340 m2/g. Em algumas realizações, a argila sintética tem uma área superficial que não é maior do que 450 m2/g, altemativamente, não maior do que 420 m2/g. Em algumas realizações da invenção, a argila sintética é constituída de partículas na forma de discos com uma espessura de 0,5 - 2 nm e um diâmetro com cerca do tamanho médio da partícula. A composição da invenção atual, opcionalmente, poderá incluir outros ingredientes, por exemplo, sais, modificadores de co-reologia (por exemplo, celulósicos, carragenano, xantana, diestearato PEG-150, pentaeritritil tetraestearato PEG-150, outros modificadores de reologia associativos ou não associativos, quats poliméricos (por exemplo, em PQ-7 e PQ-10), dispersantes, silicones, biocidas solúveis ou dispersados, vitaminas, umectantes, enzimas, emolientes, fragrâncias, corantes, ácido tioglicólico, absorventes de UVA e UVB, absorventes de infravermelho, etc.

Usos específicos para a composição aquosa desta invenção incluem gel para os cabelos (contendo álcool e isento de álcool); spray, gel de spray, creme, pasta, ou goma para penteado de cabelo; loções e sprays para filtro solar, loções para bronzeamento da pele, loções para a higiene da pele, loções para a higiene da pele contendo vitaminas, corantes para os cabelos com duas partes, formulações de ondas permanentes, e formulações espessantes de todos os tipos de álcool ou de água/álcool.

EXEMPLOS

As percentagens de monômeros em polímeros são calculadas com base no total de monômeros monoetilenicamente insaturados, excluindo reticuladores e agentes de transferência de cadeia. As percentagens de reticuladores e de agentes de transferência de cadeia são calculadas com base no total de monômeros monoetilenicamente insaturados. Assim sendo, aqueles polímeros que incluem agentes de transferência de cadeia e reticuladores terão percentagens totais maiores do que 100%, mas pode se normalizar facilmente as percentagens até 100%. As viscosidades de baixo cisalhamento (0,1-0,5 Pa) e alto cisalhamento (100-500 Pa) foram medidas em 0,1 Pa e 500 Pa, respectivamente, a não ser que seja indicado de outra forma, e as viscosidades são apresentadas em Pa.s.

Exemplo comparativo 1: Composições aquosas sem o primeiro polímero As seguintes composições foram preparadas, e foram medidas as viscosidades em baixo cisalhamento e alto cisalhamento, os resultados sendo apresentados na tabela 1 abaixo.

Tabela 1 Notas: "qs 100" indica a adição de água em um volume total da composição de 100 ml. O segundo polímero #1 é um copolímero de 13% de MAA, 5% de ácido itacônico, 47% de MMA, 25% de BA e 10% de HEMA, com 0,6% de n-dodecilmercaptano (DDM) como um agente de transferência de cadeia; 46% de dispersão aquosa de sólidos; Mw = 120.000. NEOLONE PE é um biocida. TEA é trietanolamina. LAPONITE XLG é uma argila sintética com área superficial de 370 m2/g, tamanho de partícula 25 nm.

Todas as formulações na tabela 1 têm viscosidade inaceitavelmente baixa.

Exemplo 1: Comparação de argilas diferentes A turbidez foi medida utilizando-se um turbidímetro HACH RATIO/XR em aproximadamente 20 - 25 °C. O turbidímetro direciona a luz através da amostra de teste em uma célula cilíndrica. Detectores medem a luz dispersada a 90 ° em relação a luz incidente, a luz dispersada dianteira e a luz transmitida. Os resultados são registrados em NTU.

Tabela 2 Notas: O primeiro polímero #1 é um copolímero com 5% de MAA, 19% de AA, 51% de EA e 25% de éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 20 resíduos de óxido de etileno e um grupo alquila C]8 em uma extremidade, com 0,1% de trimetilolpropano dialil éter e 0,1% de DDM; 29% de dispersão de sólidos em água, Mw hidrolisado = 400.000. LAPONITE OG é uma argila sintética com área superficial de 150 m2/g, tamanho de partícula 83 nm. A viscosidade em baixo cisalhamento foi aumentada por um fator de 10 - 75, enquanto a viscosidade em alto cisalhamento era a mesma, ou foi ligeiramente reduzida. Valores de turbidez maiores do que 80 não são aceitáveis na maioria das aplicações. São preferidos valores menores a 60. Exemplo 2: Primeiros polímeros diferentes Tabela 3 O primeiro polímero #2 é um copolímero com 5% de MAA, 19% de AA, 57% de MA e 19% de éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 25 resíduos de óxido de etileno e um grupo alquila C22 em uma extremidade; 20% de dispersão de sólidos em água, MW = 750.000. O primeiro polímero #3 é um copolímero com 37% de MAA, 49% de EA e 14% de éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 20 resíduos de óxido de etileno e um grupo alquila C]8 em uma extremidade; 29% de dispersão de sólidos em água; Mw = 750.000. A influência da adição de argilas sobre a viscosidade em baixo cisalhamento é também visível com os primeiros polímeros #2 e #3 com a viscosidade em baixo cisalhamento sendo aumentada por um fator de 50 a 500, enquanto a viscosidade em alto cisalhamento permanece inalterada. Exemplo comparativo 2: Composições com polímeros alternados no lugar do primeiro polímero As viscosidades em alto cisalhamento foram medidas em cisalhamento de 100 Pa.

Tabela 4 Comp. primeiro polímero #1 é um copolímero com 36% de MAA, 56% de EA, 5% de EHA e 3% de vinil neodecanoato, com 0,1% de trimetilolpropano dialil éter; 28% de dispersão de sólidos em água; Mw = 800.000. O comp. primeiro polímero #2 é um copolímero reticulado com 36% de MAA e 64% de EA. A viscosidade em baixo cisalhamento foi aumentada com a adição de argilas por um fator de 8 a 40, com o aumento simultâneo na viscosidade em alto cisalhamento por um fator de 10 a 20. Não foi observada nenhuma sinergia de espessantes, somente os efeitos do aditivo.

Exemplo 3: Graus diferentes de argila Tabela 5 *25% de dispersão de sólidos em água; LAPONITE RD é uma argila sintética com área superficia de 369 m2/g, tamanho de partícula 45 nm; LAPONITE SL25 é uma argila sintética com área superficial de 370 m2/g, tamanho de partícula 45 nm.

Exemplo 4: Quantidades menores de LAPONITE OG com o polímero #1 Tabela 6 Exemplo 5: Quantidades diferentes do segundo polímero # 1 Tabela 7 Exemplo 6: Segundos polímeros diferentes Todos os segundos polímeros (tipo em negrito) foram usados em um nível de 2,3% de sólidos no polímero. TABELA 8 O segundo polímero #2 é um copolímero com 17% de MAA, 28% de MMA, 23% de BA, 20% de EA e 12% de HEMA, com 0,6% de DDM; dispersão aquosa com 46% de sólidos; Mw = 90.000. O comp. segundo polímero #2 é um copolímero reticulado de MAA/MMA que não contém nenhum (met)acrilato de hidroxialquila.

Tabela 9 VP é vinil pirrolidona, VI é vinil imidazol, DMAEM é metacrilato de dimetilaminoetila, BAEM é metacrilato de butilaminoetila.

Exemplo comparativo 3: Outras argilas com o primeiro polímero #1 Tabela 10 Tabela 11 OPTIGEL WM tem um tamanho de partícula de ca. 1000 nm AEROSIL 300 tem uma área superficial de 300 m2/g e um tamanho de partícula de 7 nm.

Nenhuma das argilas listadas nas tabelas 10 e 11 acima apresentam uma melhora simultânea do perfil de reologia em relação a um comportamento mais pseudo-plástico com um equivalente de baixa turbidez que um consumidor descrevería como um produto transparente.

Exemplo 7: Efeito de etanol Tabela 12 Água qslOO qslOO TEA 1,85 1,99 Segundo polímero #1 5,0 5,0 Água 15,00 15,00 LAPONITE® XLG - 0,50 Primeiro polímero #1 6,00 6,00 NEOLONE™PE 0,50 0,50 Etanol 10,00 10,00 Viscosidade em baixa tensão de cisalhamento 3xl04 2xl06 Viscosidade em alta tensão de cisalhamento 4 5 Turbidez 7,9 26,5

Claims (10)

1. Composição aquosa, caracterizada pelo fato de que tem menos de 1% em peso de tensoativo; a referida composição compreendendo: (a) de G,5 - 4% de um primeiro polímero, composto de resíduos polimerizados de: (i) 5 - 30% em peso de éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 15 a 30 resíduos de óxido de etileno e um grupo alquila Cio-C2o em uma extremidade; (ii) 10 - 50% de ácido (met)acrílico; e (iii) 40 - 65% em peso de (met)acrilato de alquila Cj-Cg; (b) de 0,05 - 1,5% em peso de uma argila sintética tendo um tamanho médio de partícula de 20 - 90 nm e uma área superficial entre 120 -500 m2/g; e (c) de 0,3 - 5% em peso de um segundo polímero composto de resíduos polimerizados de: (i) 5 - 35% em peso de monômero de ácido carboxílico C3-Cô; (ii) 5 - 20% em peso de (met)acrilato de hidroxialquila C2-C3; (iii) 20 - 55% em peso de (met)acrilato de alquila C1-C4; e (iv) 18 - 55% em peso de acrilato de alquila C2-C4; onde a composição aquosa tem um pH de 5 a 10.

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do primeiro polímero ser constituído de resíduos polimerizados de: (i) 20 - 28% em peso de éster de (met)acrilato de um polietileno glicol tendo 17 a 23 resíduos de óxido de etileno e um grupo alquila Ci6-C22 em uma extremidade; (ii) 20 - 27% de ácido (met)acrílico; e (iii) 46 - 55% em peso de acrilato de alquila Ci-C4;

3. Composição de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de ser constituída por 1-3% em peso do primeiro polímero.

4. Composição de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de ser constituída por 0,5 - 3,5% em peso do segundo polímero.

5. Composição de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato do segundo polímero ser constituído de resíduos polimerizados de: (i) 10 - 30 % em peso de monômero de ácido carboxílico C3-Ce; (ii) 7 -15 % em peso de (met)acrilato de hidroxialquila C2-C3; (iii) 25-51 % em peso de metacrilato de metila ou etila; e (iv) 20 - 47 % de acrilato de alquila C2-C4.

6. Composição de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de ser constituída por 0,2 - 1% em peso de uma argila sintética.

7. Composição de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato da argila sintética ter um tamanho médio de partícula de 20 - 30 nm.

8. Composição de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato da argila sintética ter uma área superficial de 250 - 450 m2/g.

9. Composição de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de ser constituída por 1,5 - 2,1% em peso do primeiro polímero.

10. Composição de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de ter um pH de 6 a 9.