MXPA01000965A - Espesador para sistemas acuosos. - Google Patents

Abstract

Se describe composiciones acuosas con mejores propiedades espesadoras que contiene espesadores a base de copolimeros modificados lipofilicamente y uno o mas agentes tensoactivos. En particular, se describe aquellas composiciones acuosas que contienen (i) copolimeros modificados lipofilicamente que presentan por lo menos 5% de los componentes modificados lipofilicamente seleccionados y 10 (ii) agentes tensoactivos con un valor HLB superior a 15; y que ademas son utiles para el proceso de espesamiento de varios productos personales, para el hogar y la industria.

Description

ESPESADOR PARA SISTEMAS ACUOSOS ANTECEDENTES La invención trata sobre espesadores para sistemas acuosos. Más específicamente, la invención describe los espesadores modificados hidrofóbicamente y su utilización en sistemas acuosos de espesamiento. Existe una amplia variedad de productos comerciales e industriales en forma de sistemas acuosos espesados. Como ejemplos de este tipo de productos tenemos los que son para el cuidado del hogar o personal: detergentes, champús, jabón o cosméticos líquidos, dentríficos, limpiadores líquidos para el hogar o la industria, fluidos para el trabajo con metales, pintura látex o cualquier otro tipo de recubrimiento. Uno de los propósitos de esta invención es ofrecer nuevos o mejores sistemas de espesamiento para dichos productos o los líquidos acuosos que se utilizarán en los mismos o de otra manera. Una clase de compuestos que puede usarse como espesadores de sistemas acuosos abarca un copolímero modificado lipofílicamente que contiene una cadena hidrofílica. Este espesador contiene una o más cadenas hidrofílicas, por ejemplo una cadena de polioxieleno, con o sin otras porciones de cadena, y una o más cadenas lipofílicas, por ejemplo una cadena de alquilo de cadena larga. Una clase de espesadores a base de copolímero es un espesador de emulsión acuosa que contiene uno o más componentes monoméricos no saturados etílicamente, por ejemplo un monómero de ácido carboxílico y/o un monómero de vinil no iónico junto con uno o más componentes de polioxietileno de vinil no iónico que contiene una o más porciones lipofílicas. Cuando se haga referencia al espesador copolimérico de emulsión, también en lo sucesivo se tomará en cuenta cualquier forma de solución de dicho espesador que pueda sufrir un ajuste de pH, de acuerdo con el contexto. La presente invención se describirá haciendo una referencia especial a los espesadores copoliméricos que contienen dos monómeros de vinil y una cadena hidrofílica modificada lipofílicamente, pero debe considerarse que lo anterior sólo es a manera de ejemplo y que el concepto de la presente invención abarca otros espesadores a base de copolímero modificados lipofílicamente con una cadena hidrofílica. La patente americana No. 4384096 describe una emulsión acuosa a base de copolímeros los cuales son espesadores sensibles al pH para sistemas acuosos. Estos copolímeros abarcan tres componentes, principalmente un monómero de ácido carboxílico, un monómero de vinilo no iónico y un éster de agente tensoactivo de vinilo no iónico el cual es un monoéster que contiene una cadena hidrofílica con unidades de óxido de etileno y una cadena C8-C9 alquil lifofílica o C8-Ci6 alquilfenil. El copolímero es estable como una dispersión coloidal a un pH menor de aproximadamente 5.0 pero se transforma en un espesador efectivo para sistemas acuosos al ajustar a un pH de aproximadamente 5.5-10.5 o más. En este documento se destaca que, parei un determinado contenido de polietilenoxido del éster de agente tensoactivo de vinilo modificado lipofílicamente, aumentar la longitud de la cadena del grupo terminal hidrofóbico alkoxi o alkifenoxi del éster de agente tensoactivo provocará una mayor eficiencia del polímero resultante como espesador. Las pantentes norteamericanas No. 4663385 y 4429097 describen en detalle agentes espesadores copoliméricos semejantes pero en los que el éster de agente tensoactivo de vinilo modificado lipofílicamente es un diéster el cual puede contener hasta dos grupos terminales C8 a C30 o un i ||-triéster que puede contener hasta tres grupos terminales C8 a C3o . La pantente norteamericana 4514552 detalla un agente espesador copolimérico que contiene un ácido carboxílico no saturado a, ß-monoetílicamente, un monómero no saturado monoetílicamente sin capacidad de agente tensoactivo, un monómero uretano no iónico que es un producto de reacción uretana de un agente tensoactivo monohídrico no iónico con un monoisocianato no saturado monoetílicamente . El agente tensoactivo monohídrico no iónico es un hidrófobo etoxilatado con óxido de etileno aductado para dar la parte hidrofílica de la molécula y un grupo alquilo C6 a C22 para abastecer la parte hidrofóbica de la misma. El espesador actúa al incrementar el grado de viscosidad en la neutralización. Son cbjeto de la presente invención los espesadores para sistemas acuosos, los espesadores que contienen una alta proporción, por ejemplo más de 2% y hasta 50% o 60%, inclusive', o más respecto al peso del sistema espesado, de uno o más agentes tensoactivos hidrofílicos independientes. Se encontró que una cadena hidrofílica, como la que se describe en las patentes antes señaladas, no muestra su comportamiento espesante normal y que de hecho puede, por lo menos en ciertas ocasiones, dar como resultado un efecto espesante: mucho menor con una cadena lipofílica de mayor longitud. Lo anterior se corrobora en relación con ciertos espesantes de emulsión copolímerica de descripciones presentadas en las patentes norteamericanas No. 4663385 y 4429097. Estas patentes permiten observar en primer lugar que la presencia de un agente tensoactivo adicional independiente puede mejorar el efecto espesante pero que un nivel óptimo del agente tensoactivo adicional se alcanza después de una reducción ya que el nivel del agente tensoactivo aumenta. Los datos contenidos en estas patentes muestran que es posible mejorar gradualmente la viscosidad de un líquido acuoso al aumentar las cantidades utilizadas de un agente tensoactivo adicional aniónico de 0.025 a 0.15%, respecto al peso del espesador a base de copolímero, pero que posteriormente el grado de viscosidad se verá afectado por una disminución. Este grado de viscosidad será aún menor que cuando no se haya incorporado ningún agente tensoactivo a los niveles del agente tensoactivo de 0.40% y más. En un nivel de agente tensoactivo de 0.50% respecto al peso de un espesador a base de copolímero, el grado de viscosidad obtenido mostró una reducción importante en comparación con un líquido espesado únicamente mediante copolímeros y sin agregar un agente tensoactivo. La patente norteamericana 5916967 describe el uso de una combinación de dos agentes tensoactivos de valores HLB deferidos, según se define en dicha patente, junto con un espesador para dar un mejor efecto espesante. Los agentes tensoactivos deberían tener valores HLB con una media ponderada de 14 o menos. La patente dicta que "en el caso de valores HLB con una media ponderada mayor de 15, se considera que el efecto espesante mejorado no es significativo". También, se puede apreciar de los ejemplos utilizados en dicha patente que, en el caso de un sistema espesador que contiene un agente tensoactivo con un valor HLB que tiene una media ponderada de 13.5, el grado de viscosidad obtenido es demasiado bajo. Por el contrario, la presente invención, descrita más adelante, trata sobre todo de un espesador de sistemas que no sólo contiene un elevado contenido de agente tensoactivo hidrofílico sino también contiene agentes tensoactivos con un elevado valor HLB, el cual rebasa el mencionado en la patente norteamericana 5916967. Se hace referencia a las descripciones de los métodos para calcular el valor HLB de un agente tensoactivo contenidos en "Surfactants and Interfacial Phenomena" , Milton J. Rosen, J. Wiley & Son, NY, (1978) página 44 y en "Interfacila Phenomena" J.T. Davies y otros, Academic Press, 5 Ed. 2, (1963), páginas 373-383. El espesador asociativo utilizado en la patente norteamericana No. 5916967 puede ser un copolímero de emulsión soluble alcalina modificado hidrofóbicamente, aunque el uso de dicho espesador no está ejemplificado en 10 realidad. Los componentes del monómero incluyen un éster de ácido (met) acrílico de un alcohol hidrocarbilo alcoxilado o hidrófobo complejo desde 1 a 30%, de preferencia de 0.5 a 25%, del contenido del monómero del copolímero. De acuerdo con la presente invención, descrita más adelante, no sólo la 15 longitud de la cadena del hidrófobo es importante sino también su cantidad, que es la cantidad del componente modificado lopofílicamente . Si la cantidad no es superior al 5% respecto al peso del copolímero, o incluso a un punto de 10%, por ejemplo aconsejable por lo menos el 15%, existe una 20 tendencia a que el efecto espesante no sea el adecuado. DECLARACIÓN DE LA INVENCIÓN yauayiiiUiuáia De acuerdo con un aspecto la presente invención ofrece una composición acuosa que contiene un espesador a base de copolímero modificado lipofílicamente que a su vez contiene una cadena hidrofílica y también un agente tensoactivo, la 5 composición que tiene como característica la combinación de rasgos (a.) que el agente tensoactivo es uno o varios agentes tensoactivos hidrofílicos con un valor HLB, o un valor HLB que tiene una media ponderada mayor a 15, de preferencia mayor de 20, por ejemplo 25 como mínimo, cuyo agente 10 tensoactivo tiene una presencia mayor de 2%, de preferencia mayor de 10%, por ejemplo de 15% como mínimo, en una base sólida, respecto al peso de la composición acuosa, y (b) que el copolimero contiene por lo menos un componente modificado lipofílicamente en una cantidad mayor de 5%, de preferencia 15 mayor de 10%, respecto al peso de los componentes del copolímero . DESCRIPCIÓN DETALLADA De preferencia el agente tensoactivo hidrofílico se elige de entre los grupos de agentes tensoactivos aniónicos 20 que se caracterizan por los grupos solubilizadores de carboxilcLto, sulfonato, sulfato o fosfato, y agentes tensoactivos no iónicos que se caracterizan por amidas, - ußmtw MSim?^, grupos hidroxilos o cadenas de óxido de etileno. Es posible que el uso, alternativo o no, de los agentes tensoactivos hidrofílicos catiónicos, anfóteros o zwitteriónicos haga que sean compatibles con el polímero espesador y otros 5 ingredientes del sistema acuoso en la cantidad requerida por la invención. Es factible elegir a los agentes tensoactivos catiónicos caracterizados por grupos solubilizadores de amina o amonio y/o a los agentes tensoactivos afóteros caracterizados por combinaciones de grupos solubilizadores 10 aniónicoe o catiónicos. Los agentes tensoactivos hidrofílicos preferidos para su uso en la parte práctica de la invención se pueden elegir de entre los ácidos grasos de C8 a C?8 o de sus sales solubles en agua, sulfatos solubles en agua de alcoholes C8 a C?8, 15 compuestos sulfonatados alkilarilo, como sulfonato dodecilbemceno, etanoles alquilfenoxi polietoxi, por ejemplo con grupos alquilo de C7 a C18 y unidades oxietilenas de 9 a 40 o más, derivados de óxido de etileno de ácidos carboxílicos de largas cadenas, por ejemplo ácidos láuricos, 20 mirísticos, palmíticos u oleicos, derivados de óxido de etileno de alcoholes de cadena larga, por ejemplo alcoholes laurílieos o cetílieos, alcanolamidas y poliglucosidas, por -^tmti^iej.. ejemplo poliglucosidas . Los agentes tensoactivos catiónicos hidrofílicos apropidados pueden ser, por ejemplo, cloruro de laurilpii idinio, cloruro de octilbenciltimetil-amonio, cloruro ae dodecil trimetrilamonio y condensados de óxido de etileno ae aminas de ácido graso primaras. El o los componentes modificados lipofílicamente del copolímero utilizado de acuerdo con la invención puede contener uno o varios grupos lipofílicos. Conforme con una aportación, tales grupos son adecuados en el mismo componente a base de copolímero tal cual y anexos a las cadenas hidrofílicas, por ejemplo las cadenas de polioxietileno. Conforme con otra aportación, el polímero modificado lipofílicamente puede contener un grupo vinilo que es posible utilizarse para copolimerizar el polímero a otras entidades con vinilo para alterar o mejorar las propiedades del polímero. De manera alternativa otros sistemas de copolimerización pueden usarse. El grupo polimerizable puede agregarse al grupo lipofílico directa o indirectctmente a través de uno o más, por ejemplo hasta 60, de preferencia hasta 40, grupos -CH[R]CH0- en donde R es alquil Ci o C2. Alternativamente, el grupo polimerizable puede agregarse al grupo lipofílico mediante la reacción del hidrofílico, por ejemplo polioxietileno, componente con un compuesto de uretano no saturado. El peso molecular del o los grupos modificadores lipofílicos de preferencia se eligen junto con el número de dichos grupos para proporcionar el contenido lipofílico mínimo requerido para el copolímero, y de preferencia, para un rendimiento satisfactorio en un amplio rango de sistemas, por lo menos 10%, muy aconsejable por lo menos 18%, por ejemplo por lo menos 30%, y posiblemente hasta 50% o más respecto al peso de los componentes del copolímero. Los mismos grupos modificadores lipofílicos son de preferencia grupos alquilo saturados de cadenas lineales, pero pueden ser grupos aralquilo o alquilo arcocíclicos como los grupos alquilfenilo, con 6 átomos de carbono, como mínimo, y 30, como máximo, aunque pueden considerarse los grupos de cadenas ramificadas. Se da por hecho que los grupos alquilo también puede ser sintéticos o naturales y, en el úLtimo de los casos, pueden contener una gama de cadenas de distintas longitudes. Por ejemplo, el ácido esteárico natural, aún de calidad comercialmente pura, puede sólo contener aproximadamente 90% de las cadenas esteáricas, hasta cerca de 7% de candenas palmíticas, así como una proporción de otras cadenas y productos de calidad inferior pueden contener mucho menos ácido esteárico. Se tiene la intención en la presente invención de que, cuando se hace mención a la longitud de la cadena de tales grupos, se hace referencia la longitud predominante de la cadena entre las otras cadenas, es decir la que tenga una presencia mayor de 50%, de preferencia más del 75%, de las cadenas. Es un rasgo subsidiario importante de la invención que la longitud de la cadena de los grupos lipofílicos sea minimizada y la longitud de la cadena, o la longitud predominante de la cadena, sea de preferencia menor de 22 átomos de carbono, de mayor preferencia menor de 18 átomos de carbono, por ejemplo, muy aconsejable, por abajo de 16 átomos de carbono. Se encontró que el uso de cadenas de alquil más cortas propicia una mayor eficiencia del espesador aunque lo anterior no puede aplicarse a cadenas de alquilo muy cortas que son de preferencia de por lo menos 18 átomos de carbono y aún más preferible por lo menos 10 átomos de carbono. El componente hidrofílico del copolímero puede adecuadamente ser un componente polioxietileno que de preferencia presente por lo menos una cadena de 2 unidades de óxido de etileno, como mínimo, de preferencia por lo menos 5, y hasta 60 unidades de óxido de etileno, de preferencia hasta 40. Normalmente tales componentes se producen en una mezcla de longitude'S de cadena. En la parte práctica de esta invención el componente modificado lipofílicamente se agrega de preferencia directa o indirectamente a un éster vinilo o a un compuesto de uretano mono no saturado. Sin embargo, la invención se aplica a espesadores sensibles al pH copolímericos de emulsionéis acuosas en los que aquellos u otros grupos no saturados se agregan al componente lipofílico con el fin de que éste pueda polimerizarse en un copolímero. El componente de monómero de ácido carboxílico etilénicamente no saturado del copolímero, si se encuentra, puede adecuadamente ser por lo menos un ácido mono-, di- o policarboxílico que contenga desde 3 a 8 átomos de carbono, por ejemplo ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido itacónico, ácido acriloxipropiónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido citracónico o ácido crotónico, y/o semiésteres o esteres parciales de ácidos di- o poloicarboxílico con alcanoles menores tales como alcanoles que contienen de 1 a 4 átomos de carbono, de preferencia ácido metacrílico, ácido acrílico, ácido itacónico o ácido acriloxipropiónico. Este monómero puede adecuadamente estar presente en por lo menos 10%, de preferencia por lo menos 20% y hasta 60%, como mínimo, de preferencia 55%, respecto al peso del copolímero. El componente del monómero vinilo no iónico del copolímero, si se encuentra, puede fácilmente ser por lo menos un compuesto de fórmula general : H2C=CYZ En donde : (a) Y es H y Z es -COOR", -C6H4R, -CN, -Cl, -0C(0)R"", -C0NH2 O -CH=CH2; o (b) Y es Ci-d alquilo y Z es -COOR", -C6H4R"", -CN, -CONH2 OR -CH=CH2; o (c) Y y Z son -Cl ; Con: R" siendo C?-C8 alquil, C2-C8 hidroxialquil o alcoxi menor (C2-C8) alquil; R" siendo -H, -Cl, -Br o; y R" siendo C?-C8 alquil. El monómero vinilo no iónico es de preferencia un acrilato o metacrilato de C?-C4 alquil como el acrilato de etilo, acrilato de butilo o metacrilato de metilo. Este monómero puede adecuadamente contar con una presencia de por '•"•""*» •-- lo menos 15%, de preferencia por lo menos 25% y de hasta 80%, de preferencia hasta 60%, respecto al peso del copolímero. Es posible elaborar un sistema espesador a base de copolímero sensible al pH mediante la copolimerización de los monómeros que utilizan conocidos procedimientos de emulsificación acuosa o inversa en un aditivo acídico pH y cualquier otro aditivo conveniente conocido en este campo, por ejemplo un iniciador sin radicales como un compuesto de peroxigeno. Entre los compuestos de peroxigeno adecuados se encuentrein los peróxidos, hidroperóxidos, persulfatos o peróxidos orgánicos, asimismo una adecuada cantidad de iniciador puede ser de 0.01 a 3% respecto al peso de los componentes del copolímero. Es posible que la adecuada temperatura de copolimerización sea de entre 60° y 90°C. La emulsión a base de copolímero puede recuperarse por filtración y el copolímero puede, si se desea, obtenerse en su presentación seca mediante aerosol, tambor u otro método de secado. Las patentes No. 4384096, 4663385, 4429097 y 4514552 pueden consultarse para más detalles generales y específicos sobre las adecuadas técnicas de copolimerización y recuperación, así como sobre los monómeros y aditivos pertinentes. Es deseable que el peso molecular del copolímero fluctúe entre aproximadamente 100,000 y un millón. De acuerdo con un rasgo preferido de la invención un agente entrelazado, como un monómero con dos o más no saturaciones etilénicas, se incluye a los componentes del copolímero. Ejemplos de tales monómeros son ftalato de dialilo, divinilbenceno, metacrilato de alilo, diacrilobutileno o etilenglicol dimetacrilato. Una cantidad aceptable de un agente entrelazado es de entre 0.05 a 1% respecto al peso de los componentes sólidos del copolímero. Otro rasgo preferido de la invención es que se utiliza, en conjunción con el agente entrelazado, un agente de transferencia de cadena. Ejemplos de un agente de transferencia de cadena son el tetracloruro de carbono, broformo, bromoticlorometano, tioles alquilo de cadena larga y tioésteres como dodecil-, octil-, tetradecil- o hexadecil-tioles. Una cantidad apropiada del agente de transferencia de cadenas es de entre 0.1 a 10%, sobre todo de 0.1 a 2%, del peso de los componentes sólidos del copolímero. Se encontró que el agente entrelazado reduce el rendimiento del espesador, lo cual fue inesperado. Sin embargo, si el agente entrelazado se utiliza junto con un agente de transferencia de cadenas, lo cual entra en conflicto con las operaciones desde el punto de la polimerización, no sólo es excepcional la eficiencia observada sino también muy elevada la compatibilidad con los agentes tensoactivos hidrofílicos según lo demuestra una mayor claridad del producto. El polímero hidrofílico modificado lipofílicamente puede utilizarse en una gama de formas para dar como resultado un espesador o una composición espesante de la invención. El polímero, en dispersión acuosa o forma seca, puede ser mezclar con el sistema acuoso que se va a espesar posteriormente, en el caso de un espesado sensible al pH, por la incorporación adecuada de un material acídico o básico, en caso de ser necesario. En el caso de los espesadores copolímericos sensibles al pH descritos anteriormente, el sistema que se va a espesar presenta o debe presentar de preferencia por lo menos 7 de pH, en especial más de 7, por ejemplo por lo menos 8 y más de 13 o más en algunos sistemas. El agente neutralizador es de preferencia una base como el hidróxido de sodio o hidróxido de amonio. De manera alternativa, el copolímero puede neutralizarse en primer lugar en una dispersión acuosa y luego mezclarse. El agente tensoactivo hidrofílico con una presencia de más de 2% respecto al peso del sistema de acuerdo con la invención se mezcla de preferencia en la dispersión que se va a espesar independientemente del copolímero y la dispersión combinada neutralizada. A continuación algunas aportaciones de la presente invención se explicarán mediante los siguientes ejemplos pero sin limitar el alcance de la invención. El ejemplo 1 no responde a la invención y sólo se presenta como punto de comparación. Los ejemplos 2 a 4 responden a la invención y demuestran el uso de varios niveles de agentes tensoactivos hidrofílíeos, longitudes y cantidades de grupos lipofílicos, así como cantidades de copolímeros destinadas para dar aproximadamente un efecto espesador semejante en cada ejemplo de copolímeros no entrelazados. Dichas cantidades son por lo tanto un factor importante para la eficiencia del espesador del copolímero. El ejemplo 5 muestra el uso de copolímeros entrelazados. En los ejemplos que se encuentran más adelante, se utiliza el siguiente sistema. Se prepararon las muestras de copolímerios de emulsión, cada uno con un monómero de ácido metacrílico, un monómero de acrilato de etilo y un componente polioxietileno de éster vinilo no iónico que contiene una porción lipofílica sintética que está formada por una cadena de alquilo saturada Ci2 (laurílica) , C?8 (estearílico) o C22 (behenílico) y una cadena de metacrilato de óxido de polioxietileno que contienen de 15 a 30 unidades de óxido de etileno. En algunas muestras, se incluyó un agente entrelazado o un agente entrelazado junto con un agente de transferencia de cadenas. Estas muestras de copolímeros se utilizaron en pruebas para espesar ya sea el agua o el agua con un agente tensoactivo hidrofílico (sulfato de alquilbenceno, valor calculado HLB >25) a varios niveles del copolímero destinado para dar un efecto espesador aproximadamente semejante dentro de cada serie de pruebas y a varias concentraciones de agente tensoactivos. El efecto espesador se midió utilizando un Viscosímetro Brookfield a varias velocidades de rotación entre un rango de 0.6 a 60 rpm (revoluciones por minuto) con los resultados expresados en centipoise (cp) y según el índice de Pseudoplaisticidad (PS por sus siglas en inglés) , el cual es la razón entre las cifras de viscosidad de Brookfield de 0.6 rpm y 60 rpm. Los resultados de las pruebas se resumen en las siguientes tablas.

Ejemplo 1 (Ausencia de un agente tensoactivo) Tabla 1 Composición (a) (b) (c) (d) Cadena de alquilo - c22 Ci, Átomos de carbono No . % Componente modificado 10 10 10 25 lipofílicamente en un copolímero: Medio - Agua (A) A A A % agente tensoactivo o o o % respecto al peso del copolímero x-5 °-8 °-55 0.8 del total del sistema: Prueba Brookfield de Viscosidad No. A rpm inicial 1 0.6 2 ,000 18 ,000 136,000 117,000 2 3 18,800 2,800 33,400 27,800 3 6 15, ,500 22,300 17,500 14,800 4 12 12, ,000 12,050 9,200 8,200 5 30 8, ,540 5,700 4,100 3,680 6 60 6, ,300 2,900 2,280 2,010 índice PS: 5.3 63.4 59,6 58.2 La ventaja de utilizar un grupo alquilo de cadena larga en ausencia de un agente tensoactivo se vuelve evidente tomando en cuenta los datos arriba mencionados y la baja cantidad de espesador de polímero por peso del total del sistema que se necesita para obtener un rendimiento equivalente. El índice PS también muestra una cifra más baja al utili zar el grupo alquilo C12 indicando una razón inferior de viscosidad de cizalla baja/cizalla elevada. Con frecuencia, se recomienda una viscosidad de cizalla baja relativamente elevada. Ejemplo 2 (5% de agente tensoactivo hidrofílico) Tabla 2 Composición: (a) (b) (c) (d) (e) Cadena de¡ alquilo - -12 -18 -22 Cie -18 Átomos de carbono No. % Componente modificado 10 10 10 18 25 lipofílicamente en un copolímero: Medio - Agua (A) % agente tensoactivo 5 % respecto al peso del copolímero 1-75 1.15 1.3 0.8 0.8 del tota] del sistema: Prueba Brookfield de Viscosidad No, A rpm inicial 0.6 20,000 2 ,000 19,000 11,000 21,000 3 13,400 14,000 13,600 11,200 18,400 6 11,700 12,700 12,900 10,200 15,700 10 12 9, ,800 11, ,050 11,800 8,350 11,400 11 30 8, ,280 8, ,420 7,400 4,920 5,320 12 60 7, ,490 4, ,960 3,990 2,670 ,760 índice PS: 2.7 4.4 4.9 4.1 7.6 El resultado fue que la eficiencia del copolímero espesador, en términos de cantidad requerida para lograr una determineida viscosidad, se reduce en general en la presencia de 5% por peso del agente tensoactivo y el grupo alquilo C22 ya no es la más eficiente. El índice PS muestra una magnitud semejante: en todos los casos.

Ejemplo 3 (10% de agente tensoactivo hidrofílico) Tabla 3 Composición: (a) (b) (c) (d) (e) Cadena de: alquilo - -12 Cía -22 -18 Cía Átomos de: carbono No . % Compone:nte modificado 10 10 10 18 25 lipofílicamente en un copolímero: Medio - Agua (A) % acfente tensoactivo 10 10 10 10 10 % respecto al peso del copolímero 1.5 1.5 1.75 1.2 1.05 del tota] del sistema: Prueba Brookfield de Viscosidad No, A rpm inicial 13 0.6 .3 ,000 16, ,000 11,000 24, ,000 16, ,000 14 3 .1 ,800 14, ,400 9,800 17, ,600 12, ,800 15 6 .0 ,300 12, ,400 9,200 15, ,100 1, ,100 16 12 8 ,650 10, ,100 7,950 12, ,950 9, ,700 17 30 7, ,240 8, ,520 6,970 10, ,900 8, ,400 18 60 6, ,270 7, ,570 6,170 9, ,730 7, ,730 índice PS: 2. ,1 2. 1 1.8 2. 5 2. 1 La cadena de alquilo C22 que contiene el espesador se ocupó en una mayor cantidad que los espesadores Ci2 y C?8 pero aún ofrece un bajo grado de viscosidad. Los espesadores C12 y Cíe dan un índice PS más elevado. Ejemplo 4 (15% de agente tensoactivo hidrofílico) Tabla 4 Composición: (a) (b) (c) (d) [e) Cadena de' alquilo - -12 Ci. 22 -18 Cl8 Átomos de carbono No. % Compone:nte modificado 10 10 10 18 25 lipofílicamente en un copolímero: Medio - Agua (A) % agente tensoactivo 15 15 15 15 15 % respecto al peso del copolímero 1.35 1.35 1.6 0.9 0.9 del total del sistema: Prueba Brookfield de Viscosidad No, A rpm inicial 19 0.6 17 ,000 14, ,000 14, ,000 14, ,000 15, ,000 20 3 13 ,400 11 ,600 14, ,000 11, ,000 15, ,000 21 6 11, ,500 10, ,200 12, ,600 10, ,200 13, ,800 22 12 9 ,700 8, ,650 10, ,850 9, ,150 11, ,950 23 30 8, ,080 7, ,380 9, ,040 7, ,800 10, ,150 24 60 6, ,910 6, ,310 7, ,900 7, ,040 9, ,010 índice PS: 2. ,5 2. 2 1. 8 2. 0 1. 7 En las concentraciones del agente tensoactivo más elevadas descritas en las Tablas 3 y 4, el grupo C12 demostró ser el más eficiente. En todas las tablas se incluye una o más series de pruebas utilizando una 5 concentre.ción mayor del grupo alquilo Ci8 en el polímero. La falta de un agente tensoactivo parece ser una desventaja al aumentar la concentración del grupo alquilo a 2%. Cuando un agente tensoactivo está presente un 5%, una cantidad menor del copolímero brinda viscosidades reducidas ligeramente en 10 la mayoría de las pruebas y no se percibe ninguna ventaja importante al utilizar las cantidades incrementadas de grupos alquilo. Cuando el agente tensoactivo cuenta con una presencicL superior al 5%, por ejemplo 10 o 15%, se torna evidente la ventaja de utilizar más de 10%, por ejemplo 18 o 15 25%, del grupo alquilo. Ejempilo 5 (15% de agente tensoactivo hidrofílico (copolímero entrelazado) Tabla 5 Composición: (a) (b) Cadena de: alquilo - -18 >~18 Átomos de carbono No. % Componente modificado 30 30 l-----i__ H_S_i_rill lipofílicamente en un copolímero: Agente entrelazado utilizado: sí sí Agente de: transferencia de cadena sí sí utilizado: Medio - Agua (A) % agente tensoactivo 15 15 % respecto al peso del copolímero 1.35 1.35 del total del sistema: Prueba Brookfield de Viscosidad No. A rpm inicial 25 (a) -(b) 0.6 16,000 10,000 26 (a) -(b) 3 12,400 10,600 27 (a) -(b) 6 10,900 10,300 28 (a) -(b) 12 9,950 9,100 29 (a) -(b) 30 8,700 8,080 30 (a) -(b) 60 7,860 7,200 índice PS: 2.0 1.4 El agente entrelazado fue un ftalato de dialilo y el agente de transferencia de cadena, un mercaptano dodecilo. Las muestras de las soluciones espesadoras que contienen más cantidades del alquilo C18 arriba mencionado que tiene componentes y en cada caso el 15% del agente tensoactivo hidrofílico fue examinado en cuanto a claridad midiendo su Densidad Óptica a 545 nm (nanometros) con un espectrofotómetro. El instrumento se ajustó a cero respecto a una solución de 15% de agente tensoactivo que no contenía copolímeros. Los resultados se muestran en la Tabla 6. Ejemplo 6 (transferencia entrelazada/de cadena) Tabla 6 % Componente Copolímero Agente de Densidad modificado entrelazado transferencia óptica lipofílicamen de cadena te utilizado 10% No No 0.129 18% " " 0.197 25% " " 0.093 30% Sí " 0.114 30% " Sí 0.011* *una claridad excepcional así como una buena eficiencia

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Una composición acuosa que contiene: (a) Un espesor de copolímero modificado lipof ílicamente que contiene (i) una cadena hidrofílica y (ii) uno o más componente modificados hidrofílicamente en una cantidad mayor que 5%, respecto al peso del componente del copolímero; y (b) Uno o más agentes tensoactivos hidrofílicos en donde el agente tensoactivo tiene un valor HLB, o un valor HLB con una media ponderada, superior a 15 y en donde: el agente tensoactivo tiene una presencia que rebasa el 2%, respecto al peso de la composición acuosa.

2. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde uno o más agentes tensoactivos hidrofílicos cuenta con una presencia que rebasa el 10%.

3. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde uno o más agentes tensoactivos hidrofílicos tiene un valor HLB, o un valor HLB ponderado, superior a 20.

4. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el espesador a base de copolímero contiene por lo menos el 10% por peso de componente modificado lipofílicamente .

5. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el componente modificado lipofílicamente contiene uno o más grupos alquilo con 10 átomos de carbono, como mínimo, y 18, como máximo.

6. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el componente modificado contiene una cadena hidrofílica.

7. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde la cadena hidrofílica es una cadena de polioxietileno .

8. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el espesador a base de copolímero contiene un producto por reacción de uno o más monómeros mono no saturados etílicamente.

9. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el componente modificado lipofílicamente contiene un éster vinilo que puede copolimezarse o un uretano no saturado monoetilénicamente.

10. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el espesador a base de copolímero es entrelazado.

11. La composición de acuerdo con la reivindicación 10 en donde el espesador a base de copolímero se sometió a una reacción de una transferencia de cadena.

12. La composición de acuerdo con la reivindicación 1 en donde el espesador a base de copolímero es un espesador sensible al pH.

13. Una composición espesada que contiene la composición de acuerdo con la reivindicación 1.

14. La composición espesada de acuerdo con la reivindicación 13 se eligió de entre el grupo formado por productos para el hogar, productos para el cuidado personal, detergentes, shampús, jabones líquidos, cosméticos líquidos, dentrífieos, limpiadores líquidos para el hogar, limpiadores líquidos para la industria, fluidos pare el trabajo con metales, pinturas látex y pinturas de acrílico.