ES2534193T3

ES2534193T3 - Polímeros hidrolíticamente estables para múltiples fines

Info

Publication number: ES2534193T3
Application number: ES10788193.0T
Authority: ES
Inventors: Krishnan Tamareselvy; Yanshi Zhang; Deborah S. Filla
Original assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Current assignee: Lubrizol Advanced Materials Inc
Priority date: 2009-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: EP2507275B1; EP2507275A2; JP2013512330A; WO2011068837A2; US20120316308A1; BR112012013063A2; WO2011068837A3; JP5806226B2; CN102639575B; US9187590B2; JP2015163721A; BR112012013063B1; AR079232A1; CN102639575A

Abstract

Polímero que es el producto de reacción de la polimerización de una mezcla de monómeros que comprende: (i) una mezcla que comprende (a), (b) y (c); (ii) una mezcla que comprende (a), (b) y (d); (iii) una mezcla que comprende (a), (b) y (e); (iv) una mezcla que comprende (a), (b), (c) y (d); (v) una mezcla que comprende (a), (b), (c) y (e); (vi) una mezcla que comprende (a), (b), (d) y (e); o (vii) una mezcla que comprende (a), (b), (c), (d) y (e), donde el componente de monómero (a) es al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una sal del mismo; el componente de monómero (b) es al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV); el componente de monómero (c) es al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); el componente de monómero (d) es al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); el componente de monómero (e) es al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM), y donde cualquiera de las mezclas anteriores contiene además opcionalmente: (f) al menos un monómero de reticulación (XL); (g) al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); (h) al menos un estabilizador polimérico; o cualquier combinación adecuada de dos o más de los componentes (f), (g) y/o (h), donde el componente de monómero (a) se selecciona entre al menos un compuesto, o una sal del mismo, representado por las Fórmulas (I) y (II):**Fórmula** donde R1 es metilo; donde R2 es un grupo alcanodiilo C2 a C8 lineal o ramificado, sustituido o sin sustituir, con la condición de que cuando R2 tienen dos carbonos al menos uno de los dos átomos de carbono del grupo R2 está sustituido con un grupo alquilo C1 a C30 lineal o ramificado; donde cada R3 se selecciona independientemente entre hidrógeno, grupos alquilo C1 a C30 lineal o ramificado, grupos alquilo C1 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquenilo C2 a C30 lineal o ramificado, grupos alquenilo C2 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquinilo C2 a C30 lineal o ramificado, grupos alquinilo C2 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos arilo C4 a C20, grupos arilo C4 a C20 que contienen uno o más heteroátomos, grupos cicloalquilo C4 a C20, grupos cicloalquilo C4 a C20 que contienen uno o más heteroátomos, grupos heterocíclico C4 a C20, o donde los dos sustituyentes R3 y el átomo de nitrógeno al que están unidos pueden formar un grupo heterocíclico C2 a C20 saturado o insaturado o un grupo heterocíclico C2 a C20 saturado o insaturado que tiene dos o más heteroátomos, donde los heteroátomos, si están presentes, se seleccionan entre un grupo carbonilo, N, S, P u O; y donde R4 es un grupo alquilo C1 a C30 lineal o ramificado.

Description

Polímeros hidrolíticamente estables para múltiples fines

5 Campo de la invención

La presente invención se refiere a polímeros para múltiples fines que son el producto de polimerización de una mezcla de monómeros que comprende: al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una sal del mismo; y al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV), donde la mezcla de monómeros comprende 10 además uno o más de al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); y al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM) y donde la mezcla de monómeros comprende además opcionalmente uno o más de al menos un monómero de reticulación (XL); al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); y/o al menos un estabilizador polimérico. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención también se pueden preparar a partir de mezclas de monómeros que contienen agentes de 15 transferencia de cadena u otros componentes funcionales utilizados habitualmente en procesos de polimerización. En una realización, los polímeros para múltiples fines de la presente invención son hidrolíticamente estables durante períodos de tiempo prolongados (por ejemplo, períodos de tiempo que exceden de seis meses o más), proporcionan propiedades reológicas sorprendentemente beneficiosas en composiciones acuosas ácidas, y son compatibles con materiales catiónicos. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención son útiles en una diversidad de

20 productos que incluyen, pero no se limitan a, productos para el cuidado personal, productos para el cuidado de la salud, productos para el cuidado doméstico, productos para el cuidado institucional e industrial, y aplicaciones industriales.

Antecedentes de la invención

25 Se conocen en la técnica copolímeros para múltiples fines que derivan de, por ejemplo, el monómero metacrilato de dimetilaminoetilo (DMAEMA). Tales copolímeros, cuando se producen a partir del monómero mencionado anteriormente, pueden tener problemas de estabilidad en ciertas aplicaciones. En consecuencia, tales polímeros tienen una corta vida útil y pueden empezar a "desestabilizarse" después de aproximadamente seis meses. A su

30 vez, esto causa diversos problemas logísticos y una degradación del rendimiento indeseable. La corta vida útil de estos polímeros se debe a que la cadena principal de amina contenida en el monómero de DMAEMA experimenta fácilmente hidrólisis en un medio acuoso mediante un "ataque por la espalda". El par de electrones libres del átomo de nitrógeno ataca al carbono carbonílico deficiente en electrones para producir un compuesto intermedio zwitteriónico anular de cinco miembros. A continuación, tal estructura se puede hidrolizar fácilmente en presencia de

35 agua. El esquema de reacción que se muestra a continuación resume el problema asociado a los copolímeros que derivan de un monómero de DMAEMA. Como resultado de la hidrólisis, se producen sitios funcionales -COOH en la cadena principal de copolímero, así como el producto secundario dimetilaminoetanol.

40 Debido a lo expuesto anteriormente, existe la necesidad en la técnica de copolímeros hidrolíticamente estables para múltiples fines que posean una vida útil adecuada (por ejemplo, que exceda de seis meses o más).

Sumario de la invención

45 La presente invención se refiere a polímeros para múltiples fines que son el producto de polimerización de una mezcla de monómeros que comprende: al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una

sal del mismo; y al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV), donde la mezcla de monómeros comprende además uno o más de al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); y/o al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM) y donde la mezcla de monómeros comprende además opcionalmente uno o más de al menos un monómero de reticulación (XL); al menos un agente

5 de transferencia de cadena (CTA); y/o al menos un estabilizador polimérico. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención también se pueden preparar a partir de mezclas de monómeros que contienen agentes de transferencia de cadena u otros componentes funcionales utilizados habitualmente en procesos de polimerización. En una realización, los polímeros para múltiples fines de la presente invención son hidrolíticamente estables durante períodos de tiempo prolongados (por ejemplo, períodos de tiempo que exceden de seis meses o más), proporcionan propiedades reológicas sorprendentemente beneficiosas en composiciones acuosas ácidas, y son compatibles con materiales catiónicos. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención son útiles en una diversidad de productos que incluyen, pero no se limitan a, productos para el cuidado personal, productos para el cuidado de la salud, productos para el cuidado doméstico, productos para el cuidado institucional e industrial, y aplicaciones industriales.

15 Los polímeros para múltiples fines de la presente invención puede comprender adecuadamente, consistir en, o consistir básicamente en los componentes, elementos, y delimitaciones de proceso que se describen en el presente documento. La invención que se divulga ilustrativamente en el presente documento se puede poner en práctica adecuadamente en ausencia de cualquier elemento que no se divulgue específicamente en el presente documento.

A menos que se indique otra cosa, todos los porcentajes, partes, y proporciones que se expresan en el presente documento se basan en el peso de las composiciones totales de la presente invención, y todos los pesos se expresan basándose en un 100 por ciento de ingredientes activos.

25 En una realización, la presente invención se refiere a un polímero hidrolíticamente estable que es el producto de reacción de una mezcla de monómeros que comprende los monómeros: (a), (b), y, opcionalmente, un componente seleccionado entre (c), (d), (e), (f), (g), (h), y las mezclas de los mismos.

En otra realización, la presente invención se refiere a un polímero hidrolíticamente estable que es el producto de reacción de la polimerización de una mezcla de monómeros que comprende los monómeros:

(i): (a), (b) y (c);

(ii): (a), (b) y (d);

(iii) (a), (b) y (e); 35 (iv) (a), (b), (c) y (d);

(v): (a), (b), (c) y (e);

(vi): (a), (b), (d) y (e); o

(vii) (a), (b), (c), (d) y (e),

donde (a) es al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una sal del mismo; (b) es al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV); (c) es al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); (d) es al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); (e) es al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM), y donde cualquiera de las mezclas anteriores contiene además opcionalmente: (f) al menos un monómero de reticulación (XL); (g) al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); (h) al menos un estabilizador polimérico;

45 o cualquier combinación adecuada de dos o más de los componentes (f), (g) y/o (h).

(i): (a), (b) y (c);

(ii): (a), (b) y (d);

(iii) (a), (b) y (e);

(iv) (a), (b), (c) y (d);

(v) (a), (b), (c) y (e); 55 (vi) (a), (b), (d) y (e); o

(vii) (a), (b), (c), (d) y (e),

donde (a) es al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una sal del mismo; (b) es al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV); (c) es al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); (d) es al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); (e) es al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM), y donde cualquiera de las mezclas anteriores comprende además: (f) al menos un monómero de reticulación (XL); (g) al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); (h) al menos un estabilizador polimérico; o cualquier combinación adecuada de dos o más de los componentes (f), (g) y/o (h).

65 En aún otra realización, la presente invención se refiere a un polímero hidrolíticamente estable que es el producto de reacción de la polimerización de una mezcla de monómeros que comprende los monómeros:

(i): (a), (b) y (c);

(ii): (a), (b) y (d);

(iii) (a), (b) y (e);

(iv) (a), (b), (c) y (d); 5 (v) (a), (b), (c) y (e);

(vi) (a), (b), (d) y (e); o

(vii) (a), (b), (c), (d) y (e),

o cualquier combinación adecuada de dos o más de los componentes (f), (g) y/o (h), donde la mezcla de monómeros

15 comprende, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros, de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 90 por ciento en peso del componente (a); de aproximadamente un 20 por ciento en peso a aproximadamente un 80 por ciento en peso del componente (b); de aproximadamente de 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 25 por ciento en peso del componente (c); de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 25 por ciento en peso del componente (d); de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso del componente (e); hasta aproximadamente un 5 por ciento en peso del componente (f); hasta aproximadamente un 10 por ciento en peso del componente (g); y hasta aproximadamente un 2 por ciento en peso del componente (h).

En otra realización más, la presente invención se refiere a un polímero hidrolíticamente estable que es el producto 25 de reacción de la polimerización de una mezcla de monómeros que comprende los monómeros:

(i): (a), (b) y (c);

(ii): (a), (b) y (d);

(iii) (a), (b) y (e);

(iv): (a), (b), (c) y (d);

(v): (a), (b), (c) y (e);

(vi): (a), (b), (d) y (e); o

(vii) (a), (b), (c), (d) y (e),

35 donde (a) es al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una sal del mismo; (b) es al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV); (c) es al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); (d) es al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); (e) es al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM), y donde cualquiera de las mezclas anteriores contiene además opcionalmente: (f) al menos un monómero de reticulación (XL); (g) al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); (h) al menos un estabilizador polimérico;

o cualquier combinación adecuada de dos o más de los componentes (f), (g) y/o (h), donde la mezcla de monómeros comprende, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros, de aproximadamente un 10 por ciento en peso a aproximadamente un 80 por ciento en peso del componente (a); de aproximadamente un 20 por ciento en peso a aproximadamente un 70 por ciento en peso del componente (b); de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 15 por ciento en peso del componente (c); de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a

45 aproximadamente un 10 por ciento en peso del componente (d); de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 7,5 por ciento en peso del componente (e); de aproximadamente un 0,01 hasta aproximadamente un 5 por ciento en peso del componente (f); de aproximadamente un 0,1 a aproximadamente un 10 por ciento en peso del componente (g); y de un 0,001 a aproximadamente un 2 por ciento en peso del componente (h).

Breve descripción de las figuras

La Figura 1 es un gráfico de la acidez frente al tiempo para diversos monómeros cuando se someten a condiciones de hidrólisis;

55 la Figura 2 es un gráfico del porcentaje de hidrólisis frente al tiempo para DMAEMA y DMADMPMA según se determina mediante RMN 1H a 500 Hz; la Figura 3 es un gráfico de la acidez frente al número de semanas que se almacena el látex a 45 ºC para el polímero del Ejemplo 1 (DMAPMA) y el polímero del Ejemplo 2 (DMAPMA/ DMADMPMA); la Figura 4 es un gráfico de la viscosidad con un 2 por ciento de TS frente al número de semanas que se almacena el látex a 45 ºC para el Ejemplo 1 (DMAPMA) y el polímero del Ejemplo 2 (DMAPMA/ DMADMPMA); la Figura 5 es un gráfico de la acidez frente al número de semanas que se almacena el látex a 50 ºC para un polímero comercial basado en DMAEMA (Control 3, nombre INCI: Crospolímero de Poliacrilato-1), el polímero del Ejemplo 4 (DMADMPMA), y el polímero del Ejemplo 7 (DMADMPMA); la Figura 6 es un gráfico de la viscosidad del gel con un 2 por ciento de TS frente al número de semanas que se

65 almacena el látex a 50 ºC para un polímero comercial basado en DMAEMA (Control 3, nombre INCI: Crospolímero de Poliacrilato-1), el polímero del Ejemplo 4 (DMADMPMA), y el polímero del Ejemplo 7

(DMADMPMA); la Figura 7 es un gráfico de la acidez frente al número de meses que se almacena el látex a temperatura ambiente para un polímero comercial basado en DMAEMA (Control 3, nombre INCI: Crospolímero de Poliacrilato-1), el polímero del Ejemplo 1, el polímero del Ejemplo 2, el polímero del Ejemplo 4, el polímero del

5 Ejemplo 6, el polímero del Ejemplo 7, y el polímero del Ejemplo 9; y la Figura 8 es un gráfico de la viscosidad del gel con un 2 por ciento de TS frente al número de meses que se almacena el látex a temperatura ambiente para un polímero comercial basado en DMAEMA (Control 3, nombre INCI: Crospolímero de Poliacrilato-1), el polímero del Ejemplo 4, el polímero del Ejemplo 6, el polímero del Ejemplo 7, y el polímero del Ejemplo 9.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se refiere a polímeros para múltiples fines que son el producto de polimerización de una mezcla de monómeros que comprende: al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una 15 sal del mismo; y al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV), donde la mezcla de monómeros comprende además uno o más de al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); y/o al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM) y donde la mezcla de monómeros comprende además opcionalmente uno o más de al menos un monómero de reticulación (XL); al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); y/o al menos un estabilizador polimérico. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención también se pueden preparar a partir de mezclas de monómeros que contienen agentes de transferencia de cadena u otros componentes funcionales utilizados habitualmente en procesos de polimerización. En una realización, los polímeros para múltiples fines de la presente invención son hidrolíticamente estables durante períodos de tiempo prolongados (por ejemplo, períodos de tiempo que exceden de seis meses o más), proporcionan propiedades reológicas sorprendentemente beneficiosas en composiciones acuosas ácidas, y son compatibles con

25 materiales catiónicos. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención son útiles en una diversidad de productos que incluyen, pero no se limitan a, productos para el cuidado personal, productos para el cuidado de la salud, productos para el cuidado doméstico, productos para el cuidado institucional e industrial, y aplicaciones industriales.

Los polímeros de la presente invención son generalmente polímeros básicos, insolubles, hinchables en ácido acuoso, o solubles en ácido acuoso, y las sales de los mismos, que contienen al menos un sustituyente amino básico que es catiónico a pH bajo y al menos un sustituyente polioxialquileno derivado de un monómero asociativo de vinilo (VA), y opcionalmente al menos un sustituyente polioxialquileno derivado de un monómero tensioactivo de vinilo (VS). Además, el polímero de la presente invención también puede contener opcionalmente grupos

35 sustituyentes derivados de otras unidades de monómero, tales como unidades de monómero de reticulación, unidades de monómero de vinilo no iónico sustituido con hidroxi, unidades de agente de transferencia de cadena, estabilizadores poliméricos, y similares. Los polímeros de la presente invención exhiben generalmente propiedades asociativas en solución acuosa. Por conveniencia, los polímeros de la presente invención se denominan generalmente en el presente documento "polímeros para múltiples fines". La expresión "formulación de pH bajo" se refiere a formulaciones que tienen un pH ácido en el intervalo de aproximadamente 0,5 a no más de aproximadamente 7, o incluso no más de aproximadamente 6,5.

Como se usa en el presente documento, el término ácido "(met)acrílico" pretende incluir tanto ácido acrílico como ácido metacrílico. De forma análoga, el término "(met)acrilato", como se usa en el presente documento, pretende

45 incluir acrilatos y metacrilatos. El término "(met)acrilamida" se usa para incluir tanto acrilamida como metacrilamida.

El término "acuoso", como se aplica a formulaciones y medios, significa que el agua está presente en una cantidad suficiente para hinchar al menos o disolver el polímero para múltiples fines en la composición en la que está incluido.

Se ha descubierto sorprendentemente que los polímeros para múltiples fines de la presente invención proporcionan una vida útil mejorada de aproximadamente seis meses o más. Además, los polímeros para múltiples fines de la presente invención proporcionan propiedades reológicas deseables a productos acuosos de bajo pH para el cuidado personal, el cuidado de la salud, el cuidado doméstico, y el cuidado industrial e institucional. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención son compatibles catiónicos haciéndolos particularmente útiles como 55 espesantes en productos que contienen sales de amonio cuaternario o aminas. Sorprendentemente, los polímeros para múltiples fines de la presente invención son útiles en composiciones que contienen uno o más tensioactivos (por ejemplo, aniónicos, catiónicos, anfotéricos, no iónicos, y/o las combinaciones de dos cualesquiera o más de los mismos), y también proporcionan eficacia para la fijación del cabello. Los polímeros para múltiples fines de la presente invención son espesantes útiles en productos que contienen componentes activos ácidos y son espesantes y emulgentes útiles para emulsiones (cremas, lociones). Además de espesantes, los polímeros para múltiples fines de la presente invención son formadores de película, adyuvantes de extensión y adyuvantes de deposición útiles para productos que contienen tensioactivos, colorantes, acondicionadores para el cabello y la piel, siliconas, compuestos de policuaternio, agentes anticaspa, antienvejecimiento, anticelulíticos, antiacné, vitaminas, analgésicos, compuestos antiinflamatorios, agentes de autobronceado, agentes estimulantes del crecimiento capilar, 65 agentes protectores frente a UV, despigmentantes de la piel, extractos vegetales, botánicos y de plantas, antitranspirantes, antioxidantes, desodorantes, polímeros fijadores del cabello, aceites emolientes, y las

combinaciones de los mismos.

La expresión "productos para el cuidado personal", como se usa en el presente documento, incluye, sin quedar limitada a los mismos, cosméticos, artículos de tocador, cosmecéuticos y adyuvantes de belleza, y productos para la 5 higiene y la limpieza personal que se aplican a la piel, pelo, cuero cabelludo, y uñas de seres humanos y animales. La expresión "productos para el cuidado de la salud", como se usa en el presente documento, incluye, sin quedar limitada a los mismos, compuestos farmacéuticos, compuestos farmacosméticos, productos para el cuidado oral (boca, dientes), productos para el cuidado ocular, productos para el cuidado de los oídos y productos y dispositivos de venta libre, tales como parches, tiritas, vendajes y similares, y dispositivos médicos aplicados externamente o en el cuerpo de seres humanos y animales para aliviar una afección médica o relacionada con la salud, para el mantenimiento general de la higiene o el bienestar, y similares. El término "cuerpo" incluye las áreas de la piel queratinosas (pelo, uñas) y no queratinosas de la totalidad del cuerpo (cara, tronco, extremidades, manos y pies), los tejidos de los orificios corporales y ojos, y el término "piel" incluye el cuero cabelludo y las membranas mucosas. La expresión "productos para el cuidado doméstico", como se usa en el presente documento, incluye, sin quedar

15 limitada a los mismos, productos empleados en el entorno doméstico para la limpieza de superficies o productos de limpieza biocida para mantener las condiciones sanitarias, tal como en la cocina y baño, y productos para la colada para el cuidado y la limpieza de tejidos, y similares. La expresión "cuidado institucional e industrial" y el término "I e I", como se usa en el presente documento, incluyen, sin quedar limitados a los mismos, productos empleados para limpiar o mantener las condiciones sanitarias en entornos industriales e institucionales, incluyendo hospitales e instalaciones para el cuidado de la salud, y similares.

Los polímeros para múltiples fines de la presente invención son polímeros para múltiples fines hidrolíticamente estables que, en una realización, se preparan mediante polimerización de una mezcla que contiene los monómeros:

25 (i) (a), (b) y (c);

(ii) (a), (b) y (d);

(iii) (a), (b) y (e);

(iv): (a), (b), (c) y (d);

(v): (a), (b), (c) y (e);

(vi): (a), (b), (d) y (e); o

(vii) (a), (b), (c), (d) y (e),

donde (a) es al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o una sal del mismo; (b) es al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV); (c) es al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); (d) es al 35 menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); (e) es al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM), y donde cualquiera de las mezclas anteriores contiene además opcionalmente: (f) al menos un monómero de reticulación (XL); (g) al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); (h) al menos un estabilizador polimérico;

o cualquier combinación adecuada de dos o más de los componentes (f), (g) y/o (h). Los polímeros para múltiples fines de la presente invención también se pueden preparar a partir de mezclas de monómeros que contienen agentes de transferencia de cadena u otros componentes funcionales utilizados habitualmente en procesos de polimerización.

En una realización, el polímero para múltiples fines hidrolíticamente estable de la invención de la presente invención es el producto de polimerización de una mezcla de monómeros que comprende, basándose en el peso total de la

45 mezcla de monómeros: (a) de aproximadamente un 10 por ciento en peso a aproximadamente un 90 por ciento en peso de al menos un monómero de ASMA o una sal del mismo; (b) de aproximadamente un 20 por ciento en peso a aproximadamente un 80 por ciento en peso de al menos un monómero de NIV; (c) de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 25 por ciento en peso de al menos un monómero de VA; (d) hasta aproximadamente un 25 por ciento en peso de al menos un monómero de VS; (e) de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso de al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM); (f) hasta aproximadamente un 5 por ciento en peso de un monómero de XL; (g) hasta aproximadamente un 10 por ciento en peso de un CTA; y (h) hasta aproximadamente un 2 por ciento en peso de un estabilizador polimérico.

55 En otra realización, el polímero para múltiples fines de la presente invención es el producto de polimerización de una mezcla de monómeros que comprende, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros: (a) de aproximadamente un 10 por ciento en peso a aproximadamente un 80 por ciento en peso de al menos un monómero de ASMA o una sal del mismo; (b) de aproximadamente un 20 por ciento en peso a aproximadamente un 70 por ciento en peso de al menos un monómero de NIV; (c) de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 15 por ciento en peso de al menos un monómero de VA; (d) de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso de al menos un monómero de VS; (e) de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 7,5 por ciento en peso de al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM); (f) de aproximadamente un 0,001 por ciento en peso a aproximadamente un 5 por ciento en peso de un monómero de XL; y (g) de aproximadamente un 0,1 por ciento en

65 peso a aproximadamente un 5 por ciento en peso de un CTA. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales, o límites, se pueden combinar para formar

intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

En aún otra realización, los polímeros para múltiples fines de la presente invención son polímeros que son el producto de polimerización de una mezcla de monómeros que comprende, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros: (a) de aproximadamente un 20 por ciento en peso a aproximadamente un 70 por ciento en peso de al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) seleccionado entre uno o más monómeros representados por las siguientes Fórmulas (I), I(a), y/o (II):

10 donde R1, R2, R3 y R4 son como se definen a continuación, y CA-es un contraanión adecuado para equilibrar la carga del resto amonio cuaternario; (b) de aproximadamente un 50 por ciento en peso a aproximadamente un 65 por ciento en peso de al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV) seleccionado entre un éster de alquilo C1 a C30 de ácido acrílico, un éster de alquilo C1 a C30 de ácido metacrílico, o cualquier mezcla adecuada de dos o más de los

15 mismos; (c) de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso de al menos un monómero asociativo de vinilo (VA) seleccionado entre metacrilato de cetilo polietoxilado (CEM), metacrilato de cetearilo polietoxilado (CSEM), (met)acrilato de estearilo polietoxilado, (met)acrilato de araquidilo polietoxilado, metacrilato de behenilo polietoxilado (BEM), metacrilato de laurilo polietoxilado (LEM), (met)acrilato de cerotilo polietoxilado, (met)acrilato de montanilo polietoxilado, (met)acrilato de melisilo polietoxilado, (met)acrilato de

20 lacerilo polietoxilado, metacrilato de triestirilo fenolpolietoxilado (TEM), metacrilato de aceite de ricino hidrogenado polietoxilado (HCOEM), (met)acrilato de colza polietoxilado, y metacrilato de colesterol polietoxilado (CHEM); (d) de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso de al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS) representado por la Fórmula (VI):

donde cada R6 es independientemente hidrógeno o metilo, -C(O)OH, o -C(O)OR7; R7 es alquilo C1 a C30; A es CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-o -CH2O-; p es un número entero en el intervalo de 0 a aproximadamente 30, y r es 0 o 1, con la condición de que cuando p es 0, r es 0, y cuando p está en el intervalo de 1 a aproximadamente 30, r es 1; 30 (R8-O)v es un polioxialquileno, que es un homopolímero, un copolímero aleatorio o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno C2 a C4, donde cada R8 es independientemente C2H4, C3H6, C4H8, o una mezcla de los mismos, y v es un número entero en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 250, o de aproximadamente 5 a aproximadamente 100, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 80, o incluso de aproximadamente 15 a aproximadamente 60; y R9 es hidrógeno o alquilo C1 a C4; (e) de aproximadamente un 1 por 35 ciento en peso a aproximadamente un 7,5 por ciento en peso de al menos un macrómero de silicona polimerizable (PSM); (f) hasta aproximadamente un 5 por ciento en peso de un monómero de reticulación (XL); (g) hasta aproximadamente un 10 por ciento en peso de un agente de transferencia de cadena (CTA); y (h) hasta aproximadamente un 2 por ciento en peso de un estabilizador polimérico. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales, o límites, de diversas realizaciones

40 distintas se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Como se usa en el presente documento, el término "alquilo" significa un resto de hidrocarburo alifático sustituido o sin sustituir que incluye restos alquilo lineal, ramificado y carbocíclico. La expresión "alquilo carbocíclico" significa un grupo alquilo que comprende uno o más anillos carbocíclicos de 3 a aproximadamente 12 átomos de carbono de 45 tamaño y que incluye opcionalmente sustituyentes alquilo en el anillo carbocíclico. El término "arilo" incluye restos fenilo y naftilo sustituidos o sin sustituir. Los modificadores de la forma "Cx-Cy" indican que los grupos alquilo o

alquilo carbocíclico tienen fórmulas moleculares que contienen un total de x a y átomos de carbono, donde x e y son los números enteros especificados. Como se usa en el presente documento y en las reivindicaciones anexas, la expresión "éster complejo" significa un di, tri, o poliéster de un poliol tal como un azúcar, que tiene al menos un grupo hidroxilo capaz de alquilarse con un óxido de alquileno C2 a C7. La expresión "éster complejo" incluye, en un

5 caso, los hidrófobos complejos que se describen en el documento de Patente de Estados Unidos Nº 5.639.841, la divulgación pertinente del cual se incorpora en la presente memoria por referencia.

Las expresiones "sustituido con halógeno", "sustituido con hidroxi", "sustituido con carboxi", "sustituido con polioxialquileno", "sustituido con alquilo" y "sustituido con arilo", como se usan en el presente documento en relación

10 a los grupos alquilo o arilo, y similares, significan que se ha reemplazado al menos un átomo de hidrógeno en un grupo alquilo, arilo, o similar con al menos un átomo de halógeno, grupo hidroxilo, grupo carboxilo, grupo polioxialquileno, grupo alquilo, o grupo arilo, respectivamente. Los términos "poli(met)acrilato" y "poli(met)acrilamida", como se usan en el presente documento, se refieren de forma alternativa a poliacrilato o polimetacrilato, y a poliacrilamida o polimetacrilamida, respectivamente.

15 A continuación se describen monómeros útiles adecuados en la preparación de los polímeros para múltiples fines de la presente invención. Con respecto a los monómeros, las mezclas de monómeros, y la cantidad de cada componente en las "cargas" utilizadas para formar los polímeros para múltiples fines de la presente invención, se debería observar lo siguiente. Aunque la cantidad total de cada monómero o componente de una "carga" diversa

20 puede totalizar individualmente más de un 100 por ciento en peso cuando cada componente se toma individualmente y se totaliza usando las cantidades más amplias que se divulgan en el presente documento, el experto en la materia se dará cuenta de que este no es el caso. En su lugar, cada componente individual (es decir, los componentes (a) a (e) inclusive y, si estuvieran presentes, los componentes (f), y (g)) de una "carga" de reacción diversa de la presente invención puede variar dentro de cualquier intervalo indicado según se desee con el fin de

25 conseguir un porcentaje en peso total de 100.

Monómero de ASMA:

Los monómeros de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) adecuados para la preparación de los polímeros para

30 múltiples fines de la invención son monómeros básicos, polimerizables, y etilénicamente insaturados que contienen al menos un grupo funcional amino. Estos grupos amino básicos pueden derivar de grupos mono, di o poliaminoalquilo o de grupos heteroaromáticos que contienen nitrógeno. El grupo amino puede comprender aminas primarias, secundarias o terciarias. Los monómeros se pueden usar en la forma amino o en la forma de sal, según se desee.

35 Los polímeros de la presente invención incluyen, en una realización, uno o más monómeros de ASMA seleccionados entre los monómeros representados por las Fórmulas (I) y (II) mostradas a continuación:

40 donde R1 es metilo; donde R2 es un grupo alcanodiilo C2 a C8 lineal o ramificado, sustituido o sin sustituir (es decir, un grupo alcano que tiene al menos dos valencias libres), con la condición de que cuando R2 tiene dos carbonos al menos uno de los dos átomos de carbono del grupo R2 está sustituido (por ejemplo, monosustituido o disustituido) con a grupo alquilo C1 a C30 lineal o ramificado; donde cada R3 se selecciona independientemente entre hidrógeno,

45 grupos alquilo C1 a C30 lineal o ramificado, grupos alquilo C1 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquenilo C2 a C30 lineal o ramificado, grupos alquenilo C2 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquinilo C2 a C30 lineal o ramificado, grupos alquinilo C2 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos arilo C4 a C20, grupos arilo C4 a C20 que contienen uno o más heteroátomos, grupos cicloalquilo C4 a C20, grupos cicloalquilo C4 a C20 que contienen uno o más heteroátomos,

50 grupos heterocíclico C4 a C20, o donde los dos sustituyentes R3 y el átomo de nitrógeno al que están unidos pueden formar un grupo heterocíclico C2 a C20 saturado o insaturado o un grupo heterocíclico C2 a C20 saturado o insaturado que tiene dos o más heteroátomos, donde los heteroátomos, si están presentes, se seleccionan entre un grupo

carbonilo, N, S, P u O; R4 es un grupo alquilo C1 a C30 lineal o ramificado; y donde CA-es un contraanión adecuado para equilibrar la carga del resto amonio cuaternario. En otra realización, R1 es metilo; donde R2 es un grupo alcanodiilo C3 a C7 lineal o ramificado, sustituido o sin sustituir (es decir, un grupo alcano que tiene al menos dos valencias libres); donde cada R3 se selecciona independientemente entre hidrógeno, grupos alquilo C3 a C15 lineal o 5 ramificado, grupos alquilo C3 a C15 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquenilo C4 a C20 lineal o ramificado, grupos alquenilo C4 a C20 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquinilo C4 a C20 lineal o ramificado, grupos alquinilo C4 a C20 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos arilo C5 a C10, grupos arilo C5 a C10 que contienen uno o más heteroátomos, grupos cicloalquilo C5 a C10, grupos cicloalquilo C5 a C10 que contienen uno o más heteroátomos, grupos heterocíclico C5 a C10, o donde los dos sustituyentes R3 y el átomo de nitrógeno al que están unidos pueden formar un grupo heterocíclico C3 a C10 saturado o insaturado o un grupo heterocíclico C3 a C10 saturado o insaturado que tiene dos o más heteroátomos, donde los heteroátomos, si están presentes, se seleccionan entre un grupo carbonilo, N, S, P u O; R4 es un grupo alquilo C2 a C20 lineal o ramificado; y donde CA-es un contraanión adecuado para equilibrar la carga del resto amonio cuaternario. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las

15 reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

En aún otra realización, R1 es metilo; R2 es un grupo alcanodiilo C4 a C6 lineal o ramificado, sustituido o sin sustituir (es decir, un grupo alcano que tiene al menos dos valencias libres); cada R3 se selecciona independientemente entre hidrógeno, grupos alquilo C5 a C8 lineal o ramificado, grupos alquilo C5 a C8 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquenilo C6 a C10 lineal o ramificado, grupos alquenilo C6 a C10 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquinilo C6 a C10 lineal o ramificado, grupos alquinilo C6 a C10 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos arilo C5 a C8, grupos arilo C5 a C8 que contienen uno o más heteroátomos, grupos cicloalquilo C5 a C8, grupos cicloalquilo C5 a C8 que contienen uno o más heteroátomos,

25 grupos heterocíclico C5 a C8, o donde los dos sustituyentes R3 y el átomo de nitrógeno al que están unidos pueden formar un grupo heterocíclico C4 a C8 saturado o insaturado o un grupo heterocíclico C4 a C8 saturado o insaturado que tiene dos o más heteroátomos, donde los heteroátomos, si están presentes, se seleccionan entre un grupo carbonilo, N, S, P u O; y donde R4 es un grupo alquilo C3 a C15 lineal o ramificado; y donde CA-es un contraanión adecuado para equilibrar la carga del resto amonio cuaternario. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Con respecto a los compuestos de Fórmula (II), estos compuestos son los correspondientes compuestos de amonio cuaternario de los compuestos representados por la Fórmula (I). Como es evidente para los expertos en la materia, 35 los compuestos de monómero de Fórmula (II) se producen sometiendo un compuesto representado por la Fórmula

(I) a reacción de cuaternarización con un compuesto de haluro de alquilo de fórmula CA-R4 donde R4 es un grupo alquilo lineal o ramificado como se ha definido anteriormente y donde CA es cualquier especie y/o resto adecuado que proporciona un contraanión cuando reacciona para formar los compuestos de amonio cuaternario de los compuestos representados por la Fórmula (II). En una realización, las especies y/o restos adecuados para CA y/o CA-incluyen, pero no se limitan a, halógenos (por ejemplo, bromo, cloro, flúor o yodo), sulfato, sulfonato, fosfato, y fosfonato. En otra realización, las especies y/o restos adecuados para CA y/o CA-incluyen, pero no se limitan a, cloruro, bromuro, metosulfato (es decir, metilsulfato), acetato, formiato, sulfato, nitrato, y similares. En aún otra realización CA y/o CA-es un halógeno tal como cloro, bromo o flúor.

45 En aún otra realización, los monómeros de Fórmula (I) se pueden hacer reaccionar con peróxido de hidrógeno (H2O2) para producir un compuesto de óxido de amina representado por la siguiente Fórmula:

donde R1, R2 y R3 son como se han definido anteriormente. Además, se puede realizar cualquiera de los procesos de conversión mencionados anteriormente de la fórmula (I) a la Fórmula (II) o el óxido de amina anterior después de que se hayan preparado los polímeros para múltiples fines de la presente invención.

En otra realización, la carga de monómero de ASMA es una mezcla de compuestos de acuerdo con las Fórmulas (I)

55 y (II). En un caso, la proporción en peso de la cantidad de monómero de acuerdo con la Fórmula (I) con respecto al monómero cuaternario de acuerdo con la Fórmula (II) está en el intervalo de aproximadamente 5:95 a aproximadamente 95:5, o de aproximadamente 10:90 a 90:10, o de aproximadamente 15:85 a 85:15, o de aproximadamente 20:80 a aproximadamente 80:20, o de aproximadamente 25:75 a aproximadamente 75:25, o de aproximadamente 30:70 a 70:30, o de aproximadamente 35:65 a 65:35, o de aproximadamente 40:60 a aproximadamente 60:40, o de aproximadamente 45:55 a aproximadamente 55:45, o incluso aproximadamente

50:50. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales, o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Como se usa en la memoria descriptiva y las reivindicaciones, el término "alcanodiilo" se define para significar un grupo alcano que tiene al menos dos valencias libres. Las valencias libres pueden estar localizadas en una posición

o posiciones terminales del radical y/o situadas en cualquier átomo de carbono de la cadena principal del radical. Con fines ilustrativos no limitantes, algunos ejemplos de restos alcanodiilo lineal y ramificado son (las líneas unidas a un solo átomo de carbono individual representan una valencia libre):

Algunos ejemplos de monómeros de ASMA particulares incluyen, pero no se limitan a, los que se muestran a continuación:

metacrilato de 3-(dimetilamino)propilo metacrilato de 1-(dimetilamino)propan-2-ilo

metacrilato de metacrilato de 2-(dimetilamino)-2-metilpropilo 3-(dimetilamino)-2,2-dimetilpropilo

metacrilato de 4-(dimetilamino)butilo

donde los compuestos anteriores se pueden representar mediante los siguientes anónimos: metacrilato de 3

25 (dimetilamino)propilo (DMAPMA); metacrilato de 2-(dimetilamino)propan-2-ilo (DMAIPMA); metacrilato de 3(dimetilamino)-2,2-dimetilpropilo (DMADMPMA); metacrilato de 2-(dimetilamino)-2-metilpropilo (DMAMPMA); y metacrilato de 4-(dimetilamino)butilo (DMABMA).

Las formas de sal adecuadas de los monómeros anteriores incluyen, pero no se limitan a, sales de ácidos minerales 30 tales como las sales de clorhidrato, sulfato, y fosfato; y sales de ácidos orgánicos tales como las sales de acetato, citrato, glicolato, lactato, maleato, y fumarato; y similares.

Los monómeros anteriores o las sales de los mismos se pueden usar como el componente de monómero de vinilo sustituido con amino de los polímeros para múltiples fines de la invención individualmente, o en mezclas de dos o 35 más.

En una realización, el monómero de ASMA comprende de aproximadamente un 5 por ciento en peso a aproximadamente un 90 por ciento en peso, o de aproximadamente un 10 por ciento en peso a aproximadamente un 80, o de aproximadamente un 15 por ciento en peso a aproximadamente un 70 por ciento en peso, o de 40 aproximadamente un 20 por ciento en peso a aproximadamente un 60 por ciento en peso, o de aproximadamente un 25 por ciento en peso a aproximadamente un 50 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 30 por ciento en peso a aproximadamente un 40 por ciento en peso, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros.

Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

5 Debido al uso de un monómero de ASMA seleccionado entre las Fórmulas (I), I(a), y/o (II) mostradas anteriormente, los polímeros de la presente invención utilizan uno o más monómeros de amina hidrolíticamente estables para producir copolímeros para múltiples fines con vidas útiles mejoradas. Como se ha mencionado anteriormente, los copolímeros para múltiples fines de la presente invención tienen una vida útil de al menos aproximadamente seis meses, al menos aproximadamente nueve meses, al menos aproximadamente 12 meses, al menos aproximadamente 18 meses, o incluso una vida útil de al menos aproximadamente 24 meses o mayor. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

15 "Vida útil" significa que los copolímeros para múltiples fines de la presente invención permanecen estables incluso cuando están en una solución o entorno acuoso, y no experimentan una degradación excesiva debido a la reacción de hidrólisis que se ha discutido anteriormente.

Aunque que no se desea quedar unido a teoría alguna, se cree que los copolímeros para múltiples fines de la presente invención permanecen estables incluso cuando están en una solución o entorno acuoso, y no experimentan una degradación excesiva debido a la reacción de hidrólisis que se ha discutido anteriormente debido a diversos factores que incluyen, pero no se limitan a, una longitud de cadena prolongada (lineal y ramificada) entre la funcionalidad o funcionalidades amino, y la funcionalidad acrilato. En aún otra realización, se ha descubierto sorprendentemente que la hidrólisis se pueden mitigar y/o eliminar del resto éster de la parte amino-éster de un 25 polímero para múltiples fines formado de acuerdo con las diversas realizaciones de la presente invención utilizando un grupo R2 que contiene ramificación y/o un R2 prolongado de acuerdo con las realizaciones indicadas anteriormente. Se cree que esto reduce la tendencia a la formación del compuesto intermedio anular de cinco miembros detallado anteriormente en la reacción de hidrólisis. Simultáneamente, este enfoque también aumenta la hidrofobicidad del monómero y disminuye su solubilidad en agua. Sorprendentemente, la combinación de estos dos enfoques (aumento de la longitud de cadena y de la hidrofobicidad de la molécula de monómero de ASMA) ofrece un rendimiento de estabilidad inesperado en los copolímeros para múltiples fines formados a partir del mismo de acuerdo con la presente invención. Además, la "protección" del grupo éster de vinilo terminal mediante la sustitución del átomo de hidrógeno interior con un grupo alquilo lineal o ramificado como se ha discutido anteriormente con respecto a las Fórmulas (I) y (II) también ofrece una estabilidad mejorada e inesperada en el copolímero para

35 múltiples fines formado a partir del mismo de acuerdo con la presente invención.

Los monómeros de ASMA de la presente invención se pueden utilizar para mitigar la inestabilidad hidrolítica inherente a los polímeros que comprenden unidades de repetición polimerizadas a partir de metacrilato de dimetilaminoetilo (DMAEMA). Los monómeros de ASMA de la invención se pueden incorporar a la mezcla de monómeros polimerizables que comprende el monómero de DMAEMA para mitigar la inestabilidad hidrolítica de los polímeros que contienen unidades de repetición derivadas de DMAEMA. En un aspecto de la invención, la cantidad de monómero de ASMA que se puede incluir en la mezcla de monómeros polimerizable que contiene DMAEMA varía de aproximadamente 1 a 99 partes en peso del monómero o monómeros de ASMA a aproximadamente 99 a 1 partes en peso del monómero de DMAEMA basado en 100 partes en peso del peso combinado del monómero o 45 monómeros de ASMA y el monómero de DMAEMA. En otro aspecto, la mezcla de monómeros contiene de aproximadamente 10 a 90 partes en peso del monómero o monómeros de ASMA y de aproximadamente 90 a 10 partes en peso del monómero de DMAEMA. En un aspecto más la mezcla de monómeros contiene de aproximadamente 20 a 80 partes en peso del monómero o monómeros de ASMA y de aproximadamente 80 a 20 partes en peso del monómero de DMAEMA. En otro aspecto más la mezcla de monómeros contiene de aproximadamente 30 a 70 partes en peso del monómero o monómeros de ASMA y de aproximadamente 70 a 30 partes en peso del monómero de DMAEMA. En aún otro aspecto la mezcla de monómeros contiene de aproximadamente 40 a 60 partes en peso del monómero o monómeros de ASMA y de aproximadamente 60 a 40 partes en peso del monómero de DMAEMA. En aún otro aspecto más la mezcla de monómeros contiene aproximadamente 50 partes en peso del monómero o monómeros de ASMA y aproximadamente 50 partes en peso

55 del monómero de DMAEMA. Todos los aspectos anteriores se basan en 100 partes en peso del peso combinado del monómero o monómeros de ASMA y el monómero de DMAEMA. Se pueden incorporar otros monómeros polimerizables a la mezcla de monómeros polimerizable, tales como, por ejemplo, uno o más de los monómeros de NIV, V, VS, PSM, y XL que se han descrito anteriormente en el presente documento.

Algunos monómeros de ASMA adecuados útiles para mitigar la susceptibilidad hidrolítica adversa de los polímeros derivados de DMAEMA incluyen uno o más monómeros de ASMA de acuerdo con las fórmulas I, I(a), y II descritas anteriormente. Los monómeros de ASMA representativos se seleccionan entre metacrilato de 3-(dimetilamino)propilo (DMAPMA); metacrilato de 2-(dimetilamino)propan-2-ilo (DMAIPMA); metacrilato de 3-(dimetilamino)-2,2dimetilpropilo (DMADMPMA); metacrilato de 2-(dimetilamino)-2-metilpropilo (DMAMPMA); y metacrilato de 465 (dimetilamino)butilo (DMABMA). Los monómeros de acuerdo con las fórmulas I, I(a), y II y los monómeros representativos particulares que se divulgan en el presente documento se pueden utilizar en las cantidades e

intervalos que se han expuesto de forma inmediatamente anterior.

Algunos monómeros de vinilo no iónicos (NIV) adecuados para su uso en la preparación de los polímeros para múltiples fines de la invención son monómeros copolimerizables, no iónicos, etilénicamente insaturados 5 representados por las Fórmulas (III) y/o (IV):

C(X)2=C(X)Z (III)

CH2=CH-OC(O)R1 (IV)

donde, en cada una de las Fórmulas (III) y (IV), cada X es independientemente hidrógeno, metilo, -CH2C(O)OR1, C(O)OR1; y Z es -C(O)OR1, -C6H4R1, -C6H4OR1, -CN, -C(O)N(R1)2, -NHC(O)CH3, -NHC(O)H, -C(O)OA’OR15, N-(2pirrolidonilo), N-caprolactamilo, -C(O)NHCH2CH2-N-etilenurea, o -C(O)NHC(CH3)3; A’ es un radical divalente seleccionado entre -CH2CH(OH)CH2-y -CH2CH(CH2OH)-, cada R1 es independientemente alquilo C1 a C30 lineal y

15 ramificado, alquilo C2 a C30 sustituido con hidroxi, cicloalquilo C5 a C30, y cicloalquilo C5 a C30 sustituido con alquilo C1 a C5; R15 es un resto acilo de un ácido graso C6 a C22 lineal o ramificado, saturado o insaturado. Algunos ejemplos no limitantes de monómeros de vinilo no iónicos adecuados incluyen (met)acrilatos de alquilo C1 a C30; alquil C1 a C30 (met)acrilamidas; estireno; estirenos sustituidos tales como vinil tolueno, (por ejemplo, 2-metil estireno), butil estireno, isopropil estireno, y similares; ésteres de vinilo tales como acetato de vinilo, butirato de vinilo, pivalato de vinilo, hexanoato de vinilo, caprolato de vinilo, nonanoato de vinilo, decanoato de vinilo, neodecanoato de vinilo, undecanoato de vinilo, laurato de vinilo, y similares; nitrilos insaturados tales como metacrilonitrilo, acrilonitrilo, y monómeros que están disponibles con los nombres comerciales de monómeros ACE™ y (M)ACE™ de Hexion Specialty Chemicals, Inc., Columbus, OH.

25 El monómero ACE (Nº CAS 94624-09-06) es el producto de reacción de t-decanoato de glicidilo (Nº CAS 71206-092) y ácido acrílico. El monómero (M)ACE se sintetiza por reacción de t-decanoato de glicidilo y ácido metacrílico. Se pueden sintetizar otros monómeros expuestos en la Fórmula (III) donde Z es -C(O)OA’OR15 a través de un esterificación por reacción de glicidol con un ácido graso C6 a C22 para obtener el éster de glicidilo del ácido o ácidos grasos respectivos. El éster de glicidilo formado de ese modo puede reaccionar a su vez a través de su funcionalidad epoxi con el resto carboxilo del ácido (met)acrílico para obtener un monómero preformado.

En un aspecto de la invención, los ésteres de glicidilo adecuados para formar los componentes de monómero preformado (ACE y (M)ACE)) descritos anteriormente se divulgan en el documento de Patente de Estados Unidos Nº

5.179.157 (columna 13), la divulgación pertinente del cual se incorpora en el presente documento por referencia.

35 Está disponible en el mercado un éster de glicidilo de ácido neodecanoico y los isómeros del mismo con el nombre comercial Cardura™ E10P de Hexion Specialty Chemicals, Inc.

En otra realización, los monómeros de vinilo no iónicos (NIV) incluyen ésteres de alquilo C1 a C30 de ácido acrílico y de ácido metacrílico y las mezclas de los mismos, tales como acrilato de metilo (MA), acrilato de etilo (EA), metacrilato de metilo (MMA), acrilato de n-butilo (nBA), acrilato de 2-etilhexilo (2-EHA), metacrilato de 3,3,5trimetilciclohexilo (TMCHMA), metacrilato de estearilo (SMA), y las mezclas adecuadas de dos cualesquiera o más de los mismos.

En aún otra realización, los monómeros de vinilo no iónicos (NIV) adecuados para su uso junto con la presente

45 invención incluyen, pero no se limitan a, monómeros de vinilo que incluyen ésteres de alquilo C1 a C30 de ácido acrílico y de ácido metacrílico, ésteres de hidroxi alquilo C2 a C30 de ácido acrílico y ácido metacrílico, y las mezclas de dos cualesquiera o más de los mismos. Algunos ejemplos de los mismos incluyen, pero no se limitan a, acrilato de metilo (MA), acrilato de etilo (EA), metacrilato de metilo (MMA), acrilato de n-butilo (nBA), acrilato de 2-etilhexilo (2EHA), y metacrilato de estearilo (SMA); dicarboxilatos de dialquilo C1 a C30 insaturados tales como itaconato de dietilo; ésteres de vinilo tales como neodecanoato de vinilo, nonoato de vinilo, y undecanoato de vinilo: Nvinilpirrolidona; alquil C1 a C30 (met)acrilamidas tales como metacrilamida y t-butil metacrilamida; estireno; metacrilatos de alquilo carbocíclico C1 a C30 sustituido tales como metacrilatos de ciclohexilo, y metacrilato de 3,3,5trimetilciclohexilo (TMCHMA), y las mezclas adecuadas de dos cualesquiera o más de los mismos.

55 En una realización, el monómero de NIV comprende de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 90 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 85 por ciento en peso, o de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 80 por ciento en peso, o de aproximadamente un 5 por ciento en peso a aproximadamente un 75 por ciento en peso, o de aproximadamente un 10 por ciento en peso a aproximadamente un 70 por ciento en peso, o de aproximadamente un 15 por ciento en peso a aproximadamente un 65 por ciento en peso, o de aproximadamente un 20 por ciento en peso a aproximadamente un 60 por ciento en peso, o de aproximadamente un 25 por ciento en peso a aproximadamente un 55 por ciento en peso, o de aproximadamente un 30 por ciento en peso a aproximadamente un 50 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 35 por ciento en peso a aproximadamente un 45 por ciento en peso, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros. Aquí, así como en cualquier otra parte de la

65 memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no

indicados.

En aún otra realización, los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden preparar a partir de mezclas de monómeros que contienen monómeros de NIV que son monómeros etilénicamente insaturados que comprenden

5 uno o más sustituyentes hidroxilo. Algunos ejemplos de monómeros de NIV adecuados de este tipo incluyen, pero no se limitan a, un (met)acrilato de alquilo(C1 a C4) sustituido con hidroxi tal como metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA), acrilato de 2-hidroxietilo (2-HEA), acrilato de 3-hidroxipropilo, y similares; una alquil(C1 a C4) sustituido con hidroxi (met)acrilamida tal como N-(2-hidroxietil) metacrilamida, N-(2-hidroxietil) acrilamida, N-(3-hidroxipropil) acrilamida, N-(2,3-dihidroxipropil) acrilamida, y similares. Otros monómeros de NIV útiles incluyen alcohol alílico, glicerol monoalil éter, 3-metil-3-buten-1-ol, y precursores y equivalentes de alcohol vinílico, tales como acetato de vinilo.

En una realización, la mezcla de reacción de monómeros de la presente invención contiene, en una realización, uno

o más de cualquiera de los monómeros de NIV divulgados anteriormente en cantidades de hasta aproximadamente

15 un 15 por ciento en peso basado en el peso total de la mezcla de monómeros. En otra realización, la cantidad de monómero de NIV en la mezcla está en el intervalo de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 15 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso, o de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 8 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 5 por ciento en peso, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Monómero de VA:

25 Los monómeros asociativos de vinilo (VA) adecuados para su uso en la producción de los polímeros para múltiples fines de la presente invención son compuestos que tienen, en una realización: (A) una parte de grupo extremo etilénicamente insaturado para polimerizarse por adición con los temas monómeros del sistema; (B) una parte de sección media de polioxialquileno para impartir propiedades hidrofílicas selectivas al polímero producto; y (C) una parte de grupo extremo hidrofóbico para proporcionar propiedades hidrofóbicas selectivas al polímero.

La parte (A) que proporciona el grupo extremo etilénicamente insaturado deriva, en una realización, de un ácido mono o dicarboxílico α,β-etilénicamente insaturado o el anhídrido del mismo, o incluso un ácido mono o dicarboxílico C3 o C4 o el anhídrido del mismo. Como alternativa, la parte (A) del monómero asociativo de vinilo (VA) puede

35 derivar de un alil éter o vinil éter; un monómero de uretano sustituido con vinilo no iónico, tal como se divulga en el documento de Patente Reexpedida de Estados Unidos Nº 33.156 o el documento de Patente de Estados Unidos Nº 5.294.692; o un producto de reacción de urea sustituida con vinilo tal como se divulga en el documento de Patente de Estados Unidos Nº 5.011.978; las divulgaciones pertinentes de los cuales se incorporan en el presente documento por referencia.

La parte de sección media (B) es, en una realización, un segmento de polioxialquileno de aproximadamente 5 a aproximadamente 250, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 120, o incluso de aproximadamente 15 a aproximadamente 60 unidades de repetición de óxido de alquileno C2 a C7. En una realización, las partes de sección media (B) incluyen segmentos de polioxietileno, polioxipropileno, y polioxibutileno que comprenden de

45 aproximadamente 5 a aproximadamente 150, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 100, o incluso de aproximadamente 15 a aproximadamente 60 unidades de óxido de etileno, propileno o butileno, y secuencias aleatorias o no aleatorias de unidades de óxido de etileno, óxido de propileno y/o óxido de butileno. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

La parte del grupo extremo hidrofóbico (C) de los monómeros asociativos de vinilo (VA) es, en una realización, un resto de hidrocarburo que pertenece a una de las siguientes clases de hidrocarburo: un alquilo C8 a C40 lineal, un alquilo C2 a C40 sustituido con arilo, un fenilo sustituido con alquilo C2 a C40, un alquilo C8 a C40 ramificado, un alquilo

55 C8 a C40 carbocíclico; y un éster complejo C8 a C80.

Algunos ejemplos no limitantes de partes de grupo extremo hidrofóbico (C) adecuadas de los monómeros asociativos de vinilo (VA) son grupos alquilo lineal o ramificado que tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 40 átomos de carbono tales como caprilo (C8), isooctilo (ramificado C8), decilo (C10), laurilo (C12), miristilo (C14), cetilo (C16), cetearilo (C16 a C18), estearilo (C18), isoestearilo (ramificado C18), araquidilo (C20), behenilo (C22), lignocerilo (C24), cerotilo (C26), montanilo (C28), melisilo (C30), lacerilo (C32), y similares.

Algunos ejemplos de grupos alquilo lineal y ramificado que tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 40 átomos de carbono que derivan de una fuente natural incluyen, pero no se limitan a, grupos alquilo derivados de 65 aceite de cacahuete hidrogenado, aceite de haba de soja y aceite de colza (todos predominantemente C18), aceite de sebo hidrogenado (C16 a C16), y similares; y terpenoles C10 a C30 hidrogenados, tales como geraniol hidrogenado

(ramificado C10), farnesol hidrogenado (ramificado C15), fitol hidrogenado (ramificado C20), y similares.

Algunos ejemplos no limitantes de grupos fenilo sustituidos con alquilo C2 a C40 adecuados incluyen octilfenilo, nonilfenilo, decilfenilo, dodecilfenilo, hexadecilfenilo, octadecilfenilo, isooctilfenilo, sec-butilfenilo, y similares.

5 Algunos ejemplos de grupos alquilo carbocíclico C8 a C40 adecuados incluyen, sin quedar limitados a los mismos, grupos derivados de esteroles de fuentes animales, tales como colesterol, lanosterol, 7-deshidrocolesterol, y similares; de fuentes vegetales, tales como fitoesterol, estigmasterol, campesterol, y similares; y de fuentes de levadura, tales como ergosterol, micosterol, y similares. Otros grupos extremos hidrofóbicos alquilo carbocíclico útiles en la presente invención incluyen, sin quedar limitados a los mismos, ciclooctilo, ciclododecilo, adamantilo, decahidronaftilo, y grupos derivados de materiales carbocíclicos naturales tales como pineno, retinol hidrogenado, alcanfor, alcohol isobornílico, y similares.

Algunos grupos alquilo C2 a C40 sustituido con arilo a modo de ejemplo incluyen, pero no se limitan a, estirilo (por

15 ejemplo, 2-feniletilo), diestirilo (por ejemplo, 2,4-difenilbutilo), triestirilo (por ejemplo, 2,4,6-trifenilhexilo), 4-fenilbutilo, 2-metil-2-feniletilo, triestirilfenolilo, y similares.

Algunos ejemplos no limitantes de ésteres complejos C8 a C80 adecuados incluyen, pero no se limitan a, aceite de ricino hidrogenado (predominantemente el triglicérido de ácido 12-hidroxiesteárico); 1,2-diacilgliceroles tales como 1,2-diestearilglicerol, 1,2-dipalmitilglicerol, 1,2-dimiristilglicerol, y similares; di, tri, o poliésteres de azúcares tales como 3,4,6-triestearilglucosa, 2,3-dilaurilfructosa, y similares; y ésteres de sorbitán tales como los que se divulgan en el documento de Patente de Estados Unidos Nº 4.600.761, las divulgaciones pertinentes del cual se incorporan en el presente documento por referencia.

25 Los monómeros útiles se pueden preparar mediante cualquier método conocido en la técnica. Véanse, por ejemplo, los documentos de Patente de Estados Unidos con números 4.421.902; 4.384.096; 4.514.552; 4.600.761; 4.616.074; 5.294.692; 5.292.843; 5.770.760; y 5.412.142; las divulgaciones pertinentes de los cuales se incorporan en el presente documento por referencia.

Algunos ejemplos de monómeros asociativos de vinilo (VA) útiles para su uso junto con la presente invención incluyen, en una realización, los representados por la Fórmula (V):

35 donde, cada R2 es independientemente H, metilo, -C(O)OH, o -C(O)OR3; R3 es alquilo C1 a C30; A es -CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-o -CH2O-; (R4-O)n es un polioxialquileno, que es un homopolímero, un copolímero aleatorio, o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno C2 a C4, donde cada R4 es independientemente C2H4, C3H8, C4H8,

o una mezcla de los mismos, y n es un número entero en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 250, o de aproximadamente 5 a aproximadamente 100, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 80, o incluso de aproximadamente 15 a aproximadamente 60; y R5 es un alquilo sustituido o sin sustituir seleccionado entre alquilos C8 a C40 lineales o ramificados, alquilos carbocíclicos C8 a C40, fenilos sustituidos con alquilo C2 a C40, alquilos C2 a C40 sustituidos con arilo, y ésteres complejos C8 a C80, donde el grupo alquilo R5 comprende opcionalmente uno o más sustituyentes seleccionados entre un grupo hidroxilo, un grupo alcoxilo, y/o un grupo halógeno.

45 En una realización, los monómeros asociativos de vinilo (VA) adecuados de Fórmula (V) incluyen, pero no se limitan a, metacrilato de cetilo polietoxilado (CEM), metacrilato de cetearilo polietoxilado (CSEM), (met)acrilato de estearilo polietoxilado, (met)acrilato de araquidilo polietoxilado, metacrilato de behenilo polietoxilado (BEM), metacrilato de laurilo polietoxilado (LEM), (met)acrilato de cerotilo polietoxilado, (met)acrilato de montanilo polietoxilado, (met)acrilato de melisilo polietoxilado, (met)acrilato de lacerilo polietoxilado, metacrilato de triestirilo fenolpolietoxilado (TEM), metacrilato de aceite de ricino hidrogenado polietoxilado (HCOEM), (met)acrilato de colza polietoxilado, y metacrilato de colesterol polietoxilado (CHEM), donde la parte polietoxilada del monómero comprende de aproximadamente 5 a aproximadamente 100, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 80, o incluso de aproximadamente 15 a aproximadamente 60 unidades de repetición de óxido de etileno.

55 En una realización, el componente de monómero de VA de la mezcla de monómero comprende de aproximadamente un 0,001 por ciento en peso a aproximadamente un 25 por ciento en peso de la mezcla de monómeros, o de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 20 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 15 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones,

los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Monómero de VS:

5 Se ha descubierto, sorprendentemente, que un monómero tensioactivo de vinilo (VS), que contiene una cadena de polioxialquileno, puede moderar las propiedades asociativas de los polímeros para múltiples fines que los contienen, produciendo de ese modo geles acuosos con propiedades reológicas y de textura altamente deseables. Aunque no se desea quedar unido a teoría alguna, se piensa que el grupo polioxialquileno del monómero de VS interrumpe o

10 protege las asociaciones no específicas entre los grupos hidrofóbicos de los monómeros asociativos del polímero y de ese modo atenúa las propiedades asociativas de los polímeros. Tales monómeros de VS pueden adaptar la eficacia espesante de los polímeros resultantes para personalizar las propiedades reológicas del polímero según se desee para una aplicación seleccionada. Lo más sorprendentemente, se descubrió que los monómeros de VS imparten propiedades reológicas y estéticas deseables a los geles acuosos, proporcionando geles más suaves,

15 uniformes y extensibles que los polímeros para múltiples fines que no contienen ningún monómero de VS.

Sorprendentemente, la incorporación de un monómero de VS a un polímero para múltiples fines puede minimizar o disminuir la reducción de viscosidad con baja tensión de cizalladura y puede proporcionar un perfil de debilitamiento de cizalladura que permite un fluido uniforme.

20 La parte de polioxialquileno (R8-O)v comprende específicamente un segmento de polioxialquileno de cadena larga, que es básicamente similar a la parte hidrofílica de los monómeros asociativos. En una realización, la parte de polioxialquileno (R8-O)v incluye unidades de polioxietileno, polioxipropileno, polioxibutileno, y las combinaciones de las mismas, que comprenden de aproximadamente 1 a aproximadamente 250, o incluso de aproximadamente 5 a

25 aproximadamente 100 unidades de oxialquileno. Cuando el monómero de VS comprende más de un tipo de unidad de oxialquileno, las unidades se pueden disponer en secuencias aleatorias, no aleatorias, o en bloque.

Los monómeros de VS adecuados incluyen, pero no se limitan a, los representados por la Fórmula (VI):

donde cada R6 es independientemente hidrógeno o metilo, -C(O)OH, o -C(O)OR7; R7 es alquilo C1 a C30; A es CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-o -CH2O-; p es un número entero en el intervalo de 0 a aproximadamente 30, y r es 0 o 1, con la condición de que cuando p es 0, r es 0, y cuando p está en el intervalo de 1 a aproximadamente 30, r es 1; 35 donde (R8-O)v es un resto de polioxialquileno, que se puede disponer como un homopolímero, un copolímero aleatorio o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno C2 a C4, donde cada R8 es independientemente C2H4, C3H6, C4H8, o una mezcla de los mismos, y v es un número entero en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 250, o de aproximadamente 4 a aproximadamente 100, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 80, o incluso de aproximadamente 15 a aproximadamente 60; y R9 es hidrógeno o alquilo C1 a C4.

40 En una realización, los monómeros de VS adecuados incluyen, pero no se limitan a, monómeros que tienen las siguientes Fórmulas químicas:

H2C=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH; 45 H2C=CHCH2O(C3H8O)d(C2H4O)eH;

H2C=C(Q)-C(O)-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH; o

50 H2C=C(Q)-C(O)-O(C3H6O)d(C2H4O)eH

donde Q es hidrógeno o metilo; a es 2, 3 o 4; b es un número entero en el intervalo de 1 a aproximadamente 20, o de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, o incluso de aproximadamente 3 a aproximadamente 7; c es un número entero en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 50, o de aproximadamente 8 a

55 aproximadamente 40, o incluso de aproximadamente 10 a aproximadamente 30; d es un número entero en el intervalo de 1 a aproximadamente 20, o de aproximadamente 2 a aproximadamente 10, o incluso de aproximadamente 3 a aproximadamente 7; y e es un número entero en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 50, o incluso de aproximadamente 5 a aproximadamente 40, o incluso de aproximadamente 10 a aproximadamente 25. En otra realización, b o c puede ser cero. En aún otra realización, d o e puede ser cero.

Algunos ejemplos de monómeros de VS adecuados incluyen, pero no se limitan a, emulgentes polimerizables disponibles en el mercado con los nombres comerciales EMULSOGEN® R109. R208, R307, RAL 100, RAL109, RAL208, y RAL307 comercializados por Clariant Corporation; BX-AA-E5P5 comercializados por Bimax, Inc.; y las combinaciones de los mismos. En otra realización, los monómeros de VS adecuados incluyen, pero no se limitan a,

5 EMULSOGEN® R208, R307, y RAL307.

De acuerdo con los fabricantes: EMULSOGEN® R109 es un 1,4-butanodiol vinil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)10H; EMULSOGEN® R208 es un 1,4-butanodiol vinil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica: CH2=CH10 O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)20H; EMULSOGEN® R307 es un 1,4-butanodiol vinil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica: CH2=CH-O(CH2)4O(C3H6O)4(C2H4O)30H; EMULSOGEN® RAL109 es un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)10H; EMULSOGEN® RAL208 es un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)20H; EMULSOGEN® RAL307 es un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que

15 tiene la fórmula empírica CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)30H; y BX-AA-E5P5 es un alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica CH2=CHCH2O(C3H6O)5(C2H4O)5H.

En una realización, los monómeros de VS adecuados que se pueden utilizar junto con la presente invención incluyen, pero no se limitan a, polialquilenglicol monoalil éteres (por ejemplo, CH2=CHCH2(OCH2CH2)nOH tal como 20 poliglicol A350 (Mw = 350); poliglicol A500 (Mw = 500); y/o poliglicol A1100 (Mw = 1100); y/o CH2=CHCH2(OCH2CH2)n (OCH2CHCH3)mOH tal como poliglicol A31/1000 -proporción de EO:PO 3:1 (Mw = 1000); poliglicol A32/550 proporción de EO:PO 3:2 (Mw = 550); poliglicol A11/1800 -proporción de EO:PO 1:1 (Mw = 1800); poliglicol A91/550 -proporción de EO:PO 3:2 (Mw = 550); poliglicol A 11-4 -proporción de EO:PO 3:1 (Mw = 750); y/o poliglicol A 20-20 -proporción de EO:PO 1:1 (Mw = 2100)), polialquilenglicol monovinil éteres (por ejemplo, CH2=CH(OCH2CH2)nOH tal

25 como poliglicol R-500 (Mw = 500); poliglicol R-1100 (Mw = 1100); y/o poliglicol R-5000 (Mw = aproximadamente 6000)), monometacrilato de polietilenglicol monometil-éter (es decir, CH3(OCH2CH2)nOCOC(CH3)=CH2 tal como Genagen M 750 MA (Mw = 810 a 870) y/o Genagen M 1100 MA (Mw = 1160 a 1220)), o las mezclas adecuadas de dos cualesquiera o más de los mismos.

30 La cantidad de monómeros de VS utilizada en la preparación de los polímeros para múltiples fines de la presente invención puede variar ampliamente y depende, entre otras cosas, de las propiedades reológicas finales deseadas en el polímero. Cuando se utiliza, la mezcla de reacción de monómeros contiene, en una realización, al menos aproximadamente un 0,01 por ciento en peso de uno o más monómeros de VS basado en el peso total de la mezcla de monómeros, o incluso al menos aproximadamente un 0,1 por ciento en peso de uno o más monómeros de VS

35 basado en el peso total de la mezcla de monómeros. La mezcla de monómeros comprende, en una realización, no más de aproximadamente un 25 por ciento en peso de monómero de VS, no más de aproximadamente un 20 por ciento en peso de monómero de VS, no más de aproximadamente un 15 por ciento en peso de monómero de VS, no más de aproximadamente un 10 por ciento en peso de monómero de VS, o incluso no más de aproximadamente un 7,5 por ciento en peso de monómero de VS, basado en el peso total de la mezcla de monómeros. En otra

40 realización, la mezcla de monómeros comprende de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 25 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 20 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,5 por ciento en peso a aproximadamente un 15 por ciento en peso, o de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 2 por ciento en peso a aproximadamente un 7,5 por ciento en peso de monómero de VS,

45 basado en el peso total de la mezcla de monómeros. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Macrómero de silicona polimerizable (PSM):

50 Los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden preparar a partir de mezclas de monómeros que contienen uno o más macrómeros de silicona polimerizables que tienen una o más cadenas secundarias, o laterales, que contienen una o más unidades de repetición de polioxialquileno. Los monómeros de siloxano útiles junto con la presente invención pueden estar representados por la siguiente Fórmula:

donde cada R20 se selecciona independientemente entre alquilo C1 a C30 lineal o ramificado, arilo C4 a C20, o alquenilo C2 a C20; donde (R8-O)v es un resto de polioxialquileno, que se puede disponer como un homopolímero, un 5 copolímero aleatorio o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno C2 a C4, donde cada R8 es independientemente C2H4, C3H6, C4H8, o una mezcla de los mismos, y v es un número entero en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 250, o de aproximadamente 4 a aproximadamente 100, o de aproximadamente 10 a aproximadamente 80, o incluso de aproximadamente 15 a aproximadamente 60; x es un número entero en el intervalo de 0 a aproximadamente 200; y es un número entero en el intervalo de 0 a

10 aproximadamente 200; y z es un número entero en el intervalo de 1 a aproximadamente 200; y donde G se selecciona entre cualquier resto que contenga al menos un doble enlace carbono-carbono polimerizable por radicales libres.

G se selecciona entre cualquier resto que contenga un doble enlace carbono-carbono polimerizable por radicales

15 libres. En una realización, G es un residuo obtenido a partir de la reacción de esterificación o eterificación de un copoliol de silicona con un reactante que contiene un doble enlace carbono-carbono. Después de la esterificación o eterificación, el doble enlace carbono-carbono permanece intacto y está disponible para la polimerización por radicales libres cuando el macrómero de silicona se polimeriza en la cadena principal de los polímeros para múltiples fines de la invención. En otra realización, el reactante que contiene un doble enlace carbono-carbono se selecciona

20 entre anhídridos cíclicos (por ejemplo, anhídrido itacónico, anhídrido citracónico, anhídrido maleico y los isómeros de los mismos), ácido (met)acrílico, alcohol vinílico, y alcohol alílico. En aún otra realización, G puede ser un residuo representado por las siguientes Fórmulas:

donde en este caso específico R representa hidrógeno y metilo y la línea de enlace abierta representa un enlace covalente con un átomo de oxígeno del copoliol de silicona.

30 La reacción de esterificación se produce entre un grupo hidroxilo terminal del copoliol de silicona y el grupo anhídrido

o ácido carboxílico proporcionado por los reactantes anhídrido cíclico y ácido (met)acrílico, respectivamente. De forma análoga, la reacción de eterificación se produce entre un grupo hidroxilo terminal del copoliol de silicona y el grupo hidroxilo situado en el alcohol vinílico o alílico. Las reacciones de esterificación y eterificación se conocen bien en la técnica. La reacción de copolioles de silicona y anhídridos cíclicos para formar macrómeros de silicona

35 polimerizables por radicales libres se divulga en el documento de Publicación PCT Nº WO 2007/101048, que se incorpora en el presente documento por referencia.

En la reacción de esterificación entre el copoliol de silicona y los anhídridos cíclicos divulgada anteriormente, se representa el semiéster o monoéster del macrómero de silicona polimerizable. En esta realización, después de la

40 reacción de esterificación permanece un grupo funcional carboxilo residual en el resto aportado por el residuo de anhídrido cíclico. También está dentro del alcance de la presente invención que se puedan formar macrómeros diésteres ajustando la estequiometría de los reactantes para permitir que el grupo carboxilo residual reaccione con un grupo hidroxilo terminal proporcionado por un segundo copoliol de silicona para dar un macrómero diéster de silicona.

En otra realización, cada R20 se selecciona independientemente entre alquilo C2 a C20 lineal o ramificado, arilo C5 a C14, o alquenilo C3 a C15; donde a es un número entero en el intervalo de 1 a aproximadamente 50; b es un número entero en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 50; x es un número entero en el intervalo de 1 a aproximadamente 100; y es un número entero en el intervalo de 1 a aproximadamente 100; y z es un número entero

5 en el intervalo de 2 a aproximadamente 100; y donde G es como se ha definido anteriormente. En aún otra realización, cada R20 se selecciona independientemente entre alquilo C3 a C10 lineal o ramificado, arilo C6 a C10, o alquenilo C4 a C10; donde a es un número entero en el intervalo de 5 a aproximadamente 25; b es un número entero en el intervalo de aproximadamente 5 a aproximadamente 25; x es un número entero en el intervalo de 5 a aproximadamente 50; y es un número entero en el intervalo de 5 a aproximadamente 50; y z es un número entero en el intervalo de 5 a aproximadamente 50; y donde G es como se ha definido anteriormente. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

15 En una realización, el monómero de PSM comprende de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 7,5 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,5 por ciento en peso a aproximadamente un 5 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 2,5 por ciento en peso, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Monómero de XL:

25 Los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden preparar a partir de una mezcla de monómeros que comprende uno o más monómeros de reticulación para introducir ramificación y controlar el peso molecular. Los reticuladores poliinsaturados adecuados se conocen bien en la técnica. También se pueden utilizar compuestos monoinsaturados que portan un grupo reactivo que es capaz de hacer que un copolímero formado se reticule antes, durante, o después de que la polimerización haya tenido lugar. Otros monómeros de reticulación útiles incluyen monómeros polifuncionales que contienen grupos reactivos múltiples tales como grupos epóxido, grupos isocianato, y grupos silano hidrolizable. Se pueden utilizar diversos compuestos poliinsaturados para generar una red tridimensional parcial o básicamente reticulada.

Algunos ejemplos de componentes de monómero de reticulación poliinsaturado adecuados incluyen, pero no se

35 limitan a, monómeros aromáticos poliinsaturados tales como divinilbenceno, divinilnaftileno, y trivinilbenceno; monómeros alicíclicos poliinsaturados, tales como 1,2,4-trivinilciclohexano; ésteres difuncionales de ácido ftálico tales como ftalato de dialilo; monómeros alifáticos poliinsaturados, tales como dienos, trienos, y tetraenos, que incluyen isopreno, butadieno, 1,5-hexadieno, 1,5,9-decatrieno, 1,9-decadieno, 1,5-heptadieno; y similares.

Otros monómeros de reticulación poliinsaturados adecuados incluyen, pero no se limitan a, polialquenil éteres tales como trialil pentaeritritol, dialil pentaeritritol, dialil sacarosa, octaalil sacarosa, y trimetilolpropano dialil éter; ésteres poliinsaturados de polialcoholes o poliácidos tales como di(met)acrilato de 1,6-hexanodiol, tri(met)acrilato de tetrametileno, (met)acrilato de alilo, itaconato de dialilo, fumarato de dialilo, maleato de dialilo, tri(met)acrilato de trimetilolpropano, di(met)acrilato de trimetilolpropano, y di(met)acrilato de polietilenglicol; alquilén bisacrilamidas,

45 tales como metilén bisacrilamida, propilén bisacrilamida, y similares; hidroxi y carboxi derivados de metilén bisacrilamida, tales como N,N’-bismetilol metilén bisacrilamida; di(met)acrilatos de polietilenglicol, tales como di(met)acrilato de etilenglicol, di(met)acrilato de dietilenglicol, y di(met)acrilato de trietilenglicol; silanos poliinsaturados, tales como dimetildivinilsilano, metiltrivinilsilano, alildimetilvinilsilano, dialildimetilsilano, y tetravinilsilano; estannanos poliinsaturados, tales como tetraalil estaño, y dialildimetil estaño; y similares.

Los compuestos monoinsaturados que portan un grupo reactivo útiles incluyen N-metilolacrilamida; Nalcoxi(met)acrilamida, donde el grupo alcoxi es un alcoxi C1 a C18; y silanos hidrolizables insaturados tales como trietoxivinilsilano, tris-isopropoxivinilsilano, y metacrilato de 3-trietoxisililpropilo; y similares.

55 Los monómeros de reticulación polifuncionales que contienen grupos reactivos múltiples útiles incluyen, pero no se limitan a, silanos hidrolizables tales como etiltrietoxisilano y etiltrimetoxisilano; silanos hidrolizables sustituidos con epoxi, tales como 2-(3,4-epoxiciclohexil)etiltrietoxisilano y 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano; poliisocianatos, tales como 1,4-diisocianatobutano, 1,6-diisocianatohexano, 1,4-fenilendiisocianato, y 4,4’-oxibis(fenilisocianato); epóxidos insaturados, tales como metacrilato de glicidilo y alilglicidil éter; poliepóxidos, tales como diglicidil éter, 1,2,5,6diepoxihexano, y etilenglicoldiglicidil éter; y similares.

También son útiles los reticuladores poliinsaturados derivados de polioles etoxilados, tales como dioles, trioles y bisfenoles, etoxilados con aproximadamente 2 a aproximadamente 100 moles de óxido de etileno por mol del grupo hidroxi funcional y terminados en un grupo insaturado polimerizable tal como un vinil éter, alil éter, éster de acrilato, 65 éster de metacrilato, y similares. Algunos ejemplos de tales reticuladores incluyen dimetacrilato de bisfenol A etoxilado; dimetacrilato de bisfenol F etoxilado, trimetacrilato de trimetilol propano etoxilado, y similares. Otros

reticuladores etoxilados útiles en los polímeros para múltiples fines de la presente invención incluyen los reticuladores derivados de poliol etoxilados que se divulgan en el documento de Patente de Estados Unidos Nº 6.140.435, la divulgación pertinente del cual se incorpora en la presente memoria como referencia.

5 Algunos ejemplos de monómeros de XL particularmente adecuados incluyen, pero no se limitan a, ésteres de acrilato y metacrilato de polioles que tienen al menos dos grupos éster de acrilato o metacrilato, tales como triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA), triacrilato de trimetilolpropano etoxilado-3 (TMPEO3TA), triacrilato de trimetilolpropano etoxilado-15 (TMPEO15TA), dimetacrilato de trimetilolpropano, dimetacrilato de trietilenglicol (TEGDMA), dimetacrilato de bisfenol A etoxilado (30) (EOBDMA); polialquenil éteres (APE) tales como trialil pentaeritritol, dialil pentaeritritol, y trimetilolpropano dialil éter (TMPDAE); alil éteres de sacarosa (AS) tales como dialil sacarosa, octaalil sacarosa; alquilén bisacrilamidas, tales como metilén bisacrilamida (MBA), propilén bisacrilamida; y las mezclas adecuadas de dos cualesquiera o más de los mismos.

Cuando se utilizan, los monómeros de reticulación están presentes en la mezcla de reacción de monómeros en una

15 cantidad de hasta aproximadamente un 5 por ciento en peso, basado en el peso total de la mezcla de monómeros. En otra realización, los monómeros de XL están presentes en una cantidad en el intervalo de aproximadamente un 0,001 por ciento en peso a aproximadamente un 5 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 4 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,05 por ciento en peso a aproximadamente un 3 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 2 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 0,5 por ciento en peso a aproximadamente un 1 por ciento en peso de la mezcla de monómeros basado en el peso total de la mezcla de monómeros. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Agente de transferencia de cadena:

Los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden preparar opcionalmente a partir de una mezcla de monómeros que comprende uno o más agentes de transferencia de cadena (CTA), que se conocen bien en las técnicas de polímeros.

Los agentes de transferencia de cadena adecuados para su uso en la presente invención, sin quedar limitados a los mismos, se seleccionan entre una diversidad de compuestos que contienen tio y disulfuro, tales como alquil C1 a C18 mercaptanos, ácidos mercaptocarboxílicos, ésteres mercaptocarboxílicos, tioésteres, disulfuros de alquilo C1 a C18,

35 arildisulfuros, tioles polifuncionales, y similares; fosfitos e hipofosfitos; compuestos de haloalquilo, tales como tetracloruro de carbono, bromotriclorometano, y similares; y agentes de transferencia de cadena insaturados, tales como alfa-metilestireno.

Los tioles polifuncionales incluyen tioles trifuncionales, tales como trimetilolpropano-tris-(3-mercaptopropionato), tioles tetrafuncionales, tales como pentaeritritol-tetra-(3-mercaptopropionato), pentaeritritol-tetra-(tioglicolato), y pentaeritritol-tetra-(tiolactato); tioles hexafuncionales, tales como dipentaeritritol-hexa-(tioglicolato); y similares.

Como alternativa, el agente de transferencia de cadena puede ser cualquier agente de transferencia de cadena catalítico que reduzca el peso molecular de los polímeros de adición durante la polimerización por radicales libres de

45 monómeros de vinilo. Algunos ejemplos de agentes de transferencia de cadena catalíticos incluyen, por ejemplo, complejos de cobalto (por ejemplo, quelatos de cobalto (II)). Los agentes de transferencia de cadena catalíticos se pueden utilizar a menudo en concentraciones relativamente bajas con respecto a los CTA basados en tiol.

Algunos ejemplos de agentes de transferencia de cadena adecuados incluyen, pero no se limitan a, octil mercaptano, n-dodecil mercaptano, t-dodecil mercaptano, hexadecil mercaptano, octadecil mercaptano (ODM), 3mercaptopropionato de isooctilo (IMP), 3-mercaptopropionato de butilo, ácido 3-mercaptopropiónico, tioglicolato de butilo, tioglicolato de isooctilo, tioglicolato de dodecilo, y similares. Los agentes de transferencia de cadena se pueden añadir a una mezcla de reacción de monómeros en cantidades de hasta aproximadamente un 10 por ciento en peso de la mezcla de monómeros polimerizables, basado en el peso total de la mezcla de monómeros. Cuando

55 está presente, el agente de transferencia de cadena comprende al menos aproximadamente un 0,05 por ciento en peso de la mezcla, basado en el peso total de monómeros. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Polímeros para múltiples fines y métodos para producir los mismos:

Los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden sintetizar mediante técnicas de polimerización convencionales, tales como, por ejemplo, mediante polimerización en emulsión, polimerización en emulsión inversa, polimerización en solución, polimerización por precipitación, polimerización en masa, y polimerización por dispersión.

65 Tales técnicas de polimerización se conocen bien en la técnica de polímeros.

En una realización de la invención, el polímero para múltiples fines se polimeriza a partir de sus monómeros constituyentes mediante polimerización en emulsión que se puede llevar a cabo como un proceso discontinuo individual, como un proceso de adición dosificada, o la reacción se puede iniciar como un pequeño lote y a continuación la masa de los monómeros se puede dosificar de forma continua al reactor (proceso de semilla). Por lo

5 general, el proceso de polimerización se lleva a cabo a una temperatura de reacción en el intervalo de aproximadamente 20 ºC a aproximadamente 95 ºC aunque, sin embargo, se pueden usar temperaturas inferiores o superiores. Para facilitar la emulsión de la mezcla de monómeros, la polimerización en emulsión se lleva a cabo en presencia de al menos un tensioactivo. En una realización, la polimerización en emulsión se lleva a cabo en presencia de tensioactivo en una cantidad de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso, o en el intervalo de aproximadamente un 3 por ciento en peso a aproximadamente un 8 por ciento en peso, o incluso en el intervalo de aproximadamente un 5 por ciento en peso a aproximadamente un 7 por ciento en peso, basado en el peso total de la emulsión. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

15 La mezcla de reacción de la polimerización en emulsión también incluye uno o más iniciadores de radicales libres. En una realización, los uno o más iniciadores de radicales libres están presentes en una cantidad en el intervalo de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 3 por ciento en peso basado en el peso total de monómeros. La polimerización se puede llevar a cabo en un medio acuoso o alcohólico acuoso a un pH de neutro a moderadamente alcalino.

En una polimerización habitual, se añade una mezcla de monómeros con mezcla por agitación a una solución de tensioactivo emulgente, tal como un tensioactivo no iónico, siendo este en una realización un etoxilato de alcohol lineal o ramificado, o mezclas de tensioactivos no iónicos y tensioactivos aniónicos, tales como sulfatos de alcoholes 25 grasos o sulfonatos de alquilo, en una cantidad adecuada de agua, en un reactor adecuado, para preparar una emulsión de monómeros. La emulsión se desoxigena mediante cualquier método conveniente, tal como mediante rociado con nitrógeno, y a continuación se inicia la reacción de polimerización añadiendo un catalizador (iniciador) de polimerización tal como persulfato sódico, o cualquier otro catalizador de polimerización de adición adecuado, como se conoce bien en la técnica de polimerización en emulsión. La reacción se agita hasta que se completa la polimerización, por lo general durante un tiempo en el intervalo de aproximadamente 4 a aproximadamente 16 horas. La emulsión de monómeros se puede calentar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20 ºC a aproximadamente 95 ºC antes de la adición del iniciador, si se desea. Los monómeros que no han reaccionado se pueden eliminar mediante la adición de más catalizador, como se conoce bien en la técnica de polimerización en emulsión. El producto de emulsión de polímero resultante se puede descargar a continuación del reactor y envasar

35 para almacenamiento o uso. Opcionalmente, se pueden ajustar el pH u otras características físicas y químicas de la emulsión antes de la descarga del reactor. Por lo general, la emulsión de producto tiene un contenido total de sólidos (TS) en el intervalo de aproximadamente un 10 por ciento en peso a aproximadamente un 60 por ciento en peso. Por lo general, el contenido total de polímero de la emulsión de producto está en el intervalo de aproximadamente un 15 por ciento en peso a aproximadamente un 50 por ciento en peso, generalmente no más de aproximadamente un 40 por ciento en peso. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Los tensioactivos adecuados para facilitar las polimerizaciones en emulsión incluyen tensioactivos no iónicos,

45 aniónicos, anfotéricos, catiónicos, y las mezclas de los mismos. Lo más habitual es utilizar tensioactivos no iónicos y aniónicos o las mezclas de los mismos. Las propiedades físicas del polímero neutralizado (por ejemplo, viscosidad, capacidad de extensión, claridad, textura, y similares) se pueden variar mediante la selección apropiada de las propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas del tensioactivo emulgente, como se conoce bien en la técnica.

Los tensioactivos no iónicos adecuados para facilitar las polimerizaciones en emulsión se conocen bien en la técnica de polímeros, e incluyen, sin limitación, etoxilatos de alcoholes lineales o ramificados, alcoxilatos de alquil C8 a C12 fenol, tales como etoxilatos de octilfenol, copolímeros en bloque de polioxietileno y polioxipropileno, y similares. Otros tensioactivos no iónicos útiles incluyen ésteres de ácidos grasos C8 a C22 de polioxietilenglicol, mono y diglicéridos, ésteres de sorbitán y ésteres de sorbitán etoxilado, ésteres de glicol de ácidos grasos C8 a C22,

55 copolímeros en bloque de óxido de etileno y óxido de propileno que tienen un valor de HLB mayor de aproximadamente 12, octilfenoles etoxilados, y las combinaciones de los mismos.

Los tensioactivos de alcoxilato de alquilfenol adecuados incluyen, pero no se limitan a, un octilfenol comercializado con el nombre comercial IGEPAL® CA-897 por Rhodia, Inc. En otra realización, los alcoxilatos de alcoholes lineales incluyen polietilenglicol éteres de alcohol cetearílico (una mezcla de alcoholes cetílico y estearílico) comercializados con los nombres comerciales PLURAFAC® C-17, PLURAFAC® A-38 y PLURAFAC® A-39 por BASF Corp. En aún otra realización, los copolímeros en bloque de polioxietileno y polioxipropileno incluyen copolímeros comercializados con los nombres comerciales PLURONIC® F127, y PLURONIC® L35 por BASF Corp.

65 Otros tensioactivos no iónicos adecuados incluyen, pero no se limitan a, alcoholes grasos lineales etoxilados tales como DISPONIL® A 5060 (Cognis), Ethal LA-23 y Ethal LA-50 (Ethox Chemicals), etoxilatos de alquilo ramificado

tales como GENAPOL® X 1005 (Clariant Corp.), etoxilatos de alcoholes secundarios C12 a C14 tales como TERGITOL® S15-30 y S15-40 (Dow Chemical Co.), tensioactivos basados en octilfenol etoxilados tales como TRITON® X-305, X-405 y X-705 (Dow Chemical Co.), IGEPAL® CA 407, 887, y 897 (Rhodia, Inc.), ICONOL® OP 3070 y 4070 (BASF Corp.), SYNPERONIC® OP 30 y 40 (Uniqema), copolímeros en bloque de óxido de etileno y

5 óxido de propileno tales como PLURONIC® L35 y F127 (BASF Corp.), y etoxilatos de alcoholes secundarios C11, tales como EMULSOGEN® EPN 407 (Clariant Corp.). Se encuentran muchos otros proveedores en la literatura comercial.

Los tensioactivos aniónicos adecuados para facilitar las polimerizaciones en emulsión se conocen bien en la técnica de polímeros, el incluyen lauril sulfato sódico, dodecil bencenosulfonato sódico, dioctil sulfosuccinato sódico, di-secbutil naftilenosulfonato sódico, dodecil difenil éter sulfonato disódico, n-octadecil sulfosuccinato disódico, y similares.

Los estabilizadores poliméricos adecuados (también conocidos como coloides protectores) para el proceso de polimerización en emulsión de la presente invención son polímeros solubles en agua que incluyen, por ejemplo, 15 polímeros sintéticos, tales como alcohol polivinílico, acetato de polivinilo parcialmente hidrolizado, polivinilpirrolidona, poliacrilamida, polimetacrilamida, polímeros de adición de funcionalidad carboxilato, polialquil vinil éteres y similares; polímeros naturales solubles en agua, tales como gelatina, pectinas, alginatos, caseína, almidón, y similares; y polímeros naturales modificados, tales como metilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, carboximetilcelulosa, hidroxietilcelulosa modificada con alilo, y similares. En algunos casos, puede ser ventajoso usar mezclas de un coloide protector sintético y natural, por ejemplo, una mezcla de alcohol polivinílico y caseína. Otros polímeros naturales adecuados son éteres mixtos tales como metilhidroxietilcelulosa y carboximetilmetilcelulosa. Los estabilizadores poliméricos se pueden utilizar en cantidades de hasta aproximadamente un 10 por ciento en peso basado en el peso total de emulsión, o hasta aproximadamente un 7,5 por ciento en peso, o hasta aproximadamente un 5 por ciento en peso, o hasta aproximadamente un 2,5 por ciento en peso, o hasta aproximadamente un 2 por

25 ciento en peso basado en el peso total de emulsión. En otra realización, cuando se utiliza, el estabilizador polimérico se incluye en una cantidad en el intervalo de aproximadamente un 0,001 por ciento en peso a aproximadamente un 10 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,01 por ciento en peso a aproximadamente un 7,5 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,1 por ciento en peso a aproximadamente un 5 por ciento en peso, o de aproximadamente un 0,5 por ciento en peso a aproximadamente un 2,5 por ciento en peso, o incluso de aproximadamente un 1 por ciento en peso a aproximadamente un 2 por ciento en peso, basado en el peso total de emulsión. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

35 Los estabilizadores poliméricos que se usan de acuerdo con la presente invención se denominan solubles en agua cuando son miscibles en agua en cualquier proporción o tienen una solubilidad en agua a 20 ºC de al menos aproximadamente un 0,1 por ciento en peso y no precipitan de estas soluciones acuosas en dilución con agua a la temperatura anterior. El peso molecular de los estabilizadores poliméricos sintéticos solubles en agua está por lo general en el intervalo de aproximadamente 5.000 a aproximadamente 2.000.000, o de aproximadamente 25.000 a aproximadamente 1.500.000 daltons. La viscosidad de las soluciones acuosas de los estabilizadores poliméricos está por lo general en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 10.000 mPa·s a una concentración de aproximadamente un 2 por ciento a aproximadamente un 10 por ciento en peso y una temperatura de aproximadamente 20 ºC. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden

45 combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados.

Un estabilizador polimérico útil es una hidroxietilcelulosa modificada con alilo, tal como TYLOSE® de calidades AM-HEC disponible en Clariant. Los grupos alilo reactivos de las cadenas laterales aumentan el poder de injerto del éter de celulosa resultante en una emulsión estable. Un estabilizador TYLOSE® es la hidroxietilcelulosa modificada con alilo en polvo (tamaño de partícula menor de 180 µm) TYLOSE® AM H40 YP2 (AMHEC).

Algunos iniciadores de radicales libres a modo de ejemplo incluyen, pero no se limitan a, compuestos de persulfato inorgánico solubles en agua, tales como persulfato de amonio, persulfato potásico, y persulfato sódico; peróxidos tales como peróxido de hidrógeno, peróxido de benzoílo, peróxido de acetilo, y peróxido de laurilo; hidroperóxidos 55 orgánicos, tales como hidroperóxido de cumeno e hidroperóxido de t-butilo; perácidos orgánicos, tales como ácido peracético; y agentes productores de radicales libres solubles en aceite, tales como 2,2’-azobisisobutironitrilo, y similares, y las mezclas adecuadas de dos o más de los mismos. Los peróxidos y los perácidos se pueden activar opcionalmente con agentes reductores, tales como bisulfito sódico o ácido ascórbico, derivados de ácido sulfínico, por ejemplo, Bruggolite® FF6 y FF7 (Brüggemann Chemical), metales de transición, hidrazina, y similares. En una realización, los iniciadores de polimerización por radicales libres adecuados incluyen, pero no se limitan a, iniciadores de polimerización azoicos solubles en agua, tales como compuestos de 2,2’-azobis(terc-alquilo) que tienen un sustituyente para la solubilización en agua en el grupo alquilo. En otra realización, los catalizadores de polimerización azoicos incluyen, pero no se limitan a, los iniciadores de polimerización por radicales libres VAZO®, disponibles en DuPont, tales como VAZO® 44 (2,2’-azobis(2-(4,5-dihidroimidazolil)propano), VAZO® 56 (diclorhidrato

65 de 2,2’-azobis(2-metilpropionamidina)), y VAZO® 68 (4,4’-azobis(ácido 4-cianovalérico)).

Opcionalmente, se pueden incluir en el sistema de polimerización otros aditivos para la polimerización en emulsión que se conocen bien en la técnica de polimerización en emulsión, tales como disolventes, agentes de tamponamiento, agentes quelantes, electrolitos inorgánicos, terminadores de cadena, y agentes para el ajuste de pH.

5 A continuación se proporciona un procedimiento general de polimerización en emulsión adecuado para la preparación de los polímeros para múltiples fines de la presente invención.

En una realización, se prepara una emulsión de monómeros en un reactor equipado con un puerto de entrada de

10 nitrógeno y un agitador por combinación de una cantidad deseada de cada monómero en una cantidad de agua que contiene una cantidad emulgente de un tensioactivo no iónico, o una mezcla de un tensioactivo no iónico y un tensioactivo aniónico, en una atmósfera de nitrógeno, y con mezcla por agitación. Los expertos en la materia conocen bien el grado de agitación requerido para formar una emulsión a partir de una mezcla de monómeros del tipo descrito anteriormente. La emulsión formada de ese modo se desoxigena básicamente mediante cualquier

15 método adecuado conocido la técnica, tal como mediante rociado con nitrógeno, y a continuación se añade a la emulsión un iniciador de radicales libres, con mezcla por agitación continua, para iniciar la polimerización. La temperatura de la emulsión se puede ajustar, antes o después de la adición del iniciador, a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20 ºC a aproximadamente 60 ºC, si se desea. Después de la adición del iniciador, la temperatura de la mezcla de reacción de polimerización se ajusta por lo general a una temperatura en el intervalo de

20 aproximadamente 60 ºC a 95 ºC y se mantiene tal temperatura durante un período de tiempo suficiente para completar la polimerización, por lo general en el intervalo de aproximadamente 3 a aproximadamente 14 horas. Opcionalmente, los monómeros residuales que no han reaccionado se pueden destruir o polimerizar adicionalmente mediante la adición de diversos reactivos redox o catalizadores. A continuación, la emulsión de polímero resultante se puede enfriar y descargar del reactor y recoger.

25 El experto en la materia de polímeros reconocerá que las cantidades que cada componente de monómero se pueden ajustar para obtener polímeros que tengan una proporción de componentes de monómero deseada. También se pueden utilizar proporciones variables de agua, según se desee. También se pueden incluir en la mezcla de reacción disolventes miscibles en agua, tales como alcoholes, y otros aditivos de polimerización. Los

30 alcoholes adecuados incluyen, pero no se limitan a, glicoles tales como etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, hexilenglicol, glicerol, y similares.

Las emulsiones de producto de polímero se pueden preparar para contener, en una realización, de aproximadamente un 1 por ciento a aproximadamente un 60 por ciento de sólidos totales de polímero, o de 35 aproximadamente un 10 por ciento a aproximadamente un 40 por ciento de sólidos totales de polímero, o incluso de aproximadamente un 15 por ciento a aproximadamente un 25 por ciento de sólidos totales de polímero basándose en el peso total del polímero. Aquí, así como en cualquier otra parte de la memoria descriptiva y las reivindicaciones, los valores numéricos individuales (incluyendo los valores numéricos de átomos de carbono), o límites, se pueden combinar para formar intervalos adicionales no divulgados y/o no indicados. Antes de cualquier neutralización, las

40 emulsiones de polímero, según se producen, tienen por lo general un pH en el intervalo de aproximadamente 7 o superior, y una viscosidad de Brookfield de no más de aproximadamente 100 mPa·s a temperatura ambiente (eje Nº 2, 20 rpm).

Opcionalmente, las emulsiones de polímero para múltiples fines producidas se pueden procesar adicionalmente

45 ajustando el pH a un valor en el intervalo de aproximadamente 1 a no más de aproximadamente 7, si se desea un pH ácido, con materiales ácidos, tales como ácidos orgánicos, ácidos minerales, y similares. Por lo general, las emulsiones de polímero para múltiples fines se hinchan para formar soluciones uniformes y viscosas que son fluidas y extensibles, o geles a pH de neutro a ácido, y los polímeros son general y básicamente estables a tales valores de pH. Las emulsiones de polímero para múltiples fines se pueden diluir con agua o disolvente, o concentrar mediante

50 evaporación de una parte del agua. Como alternativa, la emulsión de polímero para múltiples fines obtenida se puede secar básicamente hasta una forma en polvo o cristalina utilizando equipos bien conocidos en la técnica tales como, por ejemplo, un secador por pulverización, un secador de tambor, un liofilizador, y similares.

Los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden preparar, por ejemplo, mediante polimerización en

55 emulsión, polimerización en solución, polimerización por precipitación, polimerización en masa, polimerización por dispersión y utilizar con la incorporación de diversos aditivos conocidos y adyuvantes convencionales, y disolventes distintos del agua, según ser necesario. Cuando se selecciona la polimerización en emulsión como técnica de polimerización, la reacción de polimerización se puede realizar mediante técnicas discontinuas y semicontinuas.

60 Un polímero para múltiples fines de la presente invención, a una concentración en peso de aproximadamente un 2 por ciento en agua desionizada, en su forma neutralizada o ácida a un pH en el intervalo de aproximadamente 1 a aproximadamente 7, puede proporcionar una viscosidad de Brookfield que varía de aproximadamente 300 mPa·s a aproximadamente 100.000 mPa·s o más (Brookfield RVT, 20 rpm; a una temperatura ambiente de aproximadamente 25 ºC).

El peso molecular (promedio en peso) de los polímeros para múltiples fines de la invención varía de aproximadamente 5.000 daltons a aproximadamente 10.000.000 daltons en un aspecto, de aproximadamente

10.000 daltons a aproximadamente 5.000,00 daltons en otro aspecto, y de aproximadamente 50.000 daltons a

aproximadamente 3.000.000 daltons en un aspecto adicional de la invención, según se mide mediante GPC usando 5 un patrón de poliestireno.

Los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden utilizar en una diversidad de productos para el cuidado personal, el cuidado de la salud, el cuidado doméstico, el cuidado institucional e industrial (colectivamente "I e I"), y en una diversidad de productos para aplicaciones médicas e industriales. Los polímeros para múltiples fines de la invención se pueden emplear como emulgentes, estabilizadores, agentes de suspensión, adyuvantes de deposición para mejorar la eficacia, deposición o suministro de ingredientes química y fisiológicamente activos y materiales cosméticos, formadores de película, espesantes, modificadores de la reología, fijadores del cabello, fijadores de acondicionamiento, acondicionadores, cremas hidratantes, adyuvantes de extensión, vehículos, y como agente para mejorar las propiedades psicosensoriales y estéticas de la formulación en la que están incluidos. Además, el

15 carácter catiónico de los polímeros para múltiples fines de la invención hace estos polímeros útiles como antiestáticos y, en ciertas condiciones, también puede proporcionar actividad biocida, bacteriostática, conservante, y antimicrobiana.

Métodos:

Viscosidad: la viscosidad informada para cada composición que contiene polímero se mide en milipascales por segundo (mPa·s) (cP), empleando un viscosímetro de eje rotatorio de Brookfield (Brookfield Engineering Laboratories, Inc., Modelo RVT) a 20 revoluciones por minuto (rpm), a una temperatura ambiente de aproximadamente 20 ºC a aproximadamente 25 ºC (denominada viscosidad de Brookfield). Los tamaños del eje

25 utilizados para una medida de viscosidad particular se seleccionan de acuerdo con las tablas de viscosidad suministradas por el fabricante.

Una "viscosidad escasa o baja" se refiere por lo general a un producto vertible y fluido que tiene una viscosidad de hasta aproximadamente 1.000 mPa·s; una "viscosidad media" se refiere a un producto que tiene una viscosidad en el intervalo de más de 1.000 a aproximadamente 3.000 mPa·s; una "viscosidad alta" se refiere a un producto que tiene una viscosidad en el intervalo de más de 3.000 a aproximadamente 10.000 mPa·s; y "gel" se refiere a un producto que tiene una viscosidad mayor de 10.000 mPa·s, a menos que se indique otra cosa.

Valor de rendimiento: el valor rendimiento se define como la resistencia inicial al flujo bajo tensión. Se mide mediante

35 el Método de Extrapolación del Valor de Rendimiento de Brookfield (BYV) usando un viscosímetro de Brookfield (Modelo RVT). El viscosímetro de Brookfield se usa para medir la torsión necesaria para hacer rotar un eje en una muestra líquida a velocidades de 0,5 a 100 rpm. Multiplicando la lectura de torsión por la constante apropiada para el eje y la velocidad se obtiene la viscosidad aparente. El valor de rendimiento es una extrapolación de los valores

donde ηα1 y ηα2 = viscosidades aparentes obtenidas con dos velocidades de eje diferentes (0,5 rpm y 1,0 rpm, respectivamente). Estas técnicas y la utilidad de la medida del Valor de Rendimiento se explican en la Hoja Técnica de Datos Número 244 (revisión: 5/98) de la Noveon Consumer Specialties Division de Lubrizol Advanced Materials, Inc., que se incorpora en el presente documento por referencia. Los valores de rendimiento bajos (< 50 dina/cm2)

45 son indicativos de propiedades uniformes y de fluido de tipo newtoniano.

Claridad: cuando se informa, la claridad de la composición que contiene polímero se mide en % de T (transmitancia) mediante un colorímetro de Brinkmann PC 920 al menos aproximadamente 24 horas después de preparar la composición. Las medidas de claridad se toman frente al agua desionizada (clasificación de claridad de un 100 por ciento). Las composiciones que tienen una claridad de aproximadamente un 60 por ciento o más son básicamente transparentes; las composiciones que tienen una claridad en el intervalo de aproximadamente un 45 por ciento a un 59 por ciento se juzgan básicamente como translúcidas.

D. Turbidez: cuando se informa, la turbidez de una composición que contiene polímero se determina en Unidades de

55 Turbidez Nefelométrica (NTU) empleando un turbidímetro nefelométrico con agua destilada (NTU = 0) como patrón. Las composiciones que tienen un valor de NTU de aproximadamente 90 o mayor se juzgan como turbias.

E. Estabilidad: la estabilidad de la emulsión de producto de polímero o de la composición formulada se evalúa mediante uno o más de los siguientes procedimientos.

Almacenamiento útil: una muestra del producto a ensayar se almacena a una o más de las siguientes temperaturas:

(a) una temperatura ambiente en el intervalo de aproximadamente 20 ºC a aproximadamente 25 ºC durante un periodo de al menos una semana y hasta aproximadamente seis meses; (b) una temperatura elevada en un horno a una temperatura seleccionada en el intervalo de aproximadamente 30 ºC a aproximadamente 50 ºC (a menos que se

65 indique otra cosa) durante un periodo de hasta aproximadamente 5 semanas (almacenamiento de envejecimiento

acelerado).

La estabilidad se determina mediante la observación visual periódica de la muestra almacenada de la sedimentación visible o de un aumento perceptible de la viscosidad de Brookfield medible determinada en un intervalo seleccionado

5 como se indica en los ejemplos posteriores. En almacenamiento a temperatura ambiente, la muestra se comprueba visualmente cada día durante una semana, a continuación quincenalmente durante un periodo total de almacenamiento de aproximadamente dos meses y después de esto mensualmente durante un período total de almacenamiento de hasta aproximadamente seis meses. A cualquier temperatura de almacenamiento, las composiciones se juzgan estables si: (a) no se observa ninguna sedimentación, o si se produce cierta sedimentación y no es más de aproximadamente un 2 por ciento del volumen total de la muestra; y (b) la viscosidad del producto no aumenta o, si se produce un aumento, el aumento no es más de aproximadamente 100 mPa·s.

F. Hidrólisis de amina mediante valoración ácido-base: se lleva a cabo una valoración ácido-base para cada monómero con el fin de seguir su estabilidad hidrolítica periódicamente durante 1 o 2 semanas en una cantidad en

15 exceso de agua con una proporción en peso de 1:1 (proporción molar de 1:10). Se espera un 100 por ciento de hidrólisis de monómero de amina cuando se produce 1 mol de aminoalcohol y 1 mol de ácido metacrílico que se puede medir mediante valoración ácido-base (acidez, mg KOH/g).

G. Procedimiento de ensayo de suspensión: la capacidad de un sistema de polímero para suspender materiales activos y/o estéticamente agradables insolubles aceitosos y formados por partículas es importante desde el punto de vista de la eficacia y el atractivo del producto. La capacidad de suspensión se somete a ensayo usando las muestras de gel de baño transparentes que se formulan en la Tabla 4. Se llena un vial de seis dram (aproximadamente 70 mm de alto x 25 mm de diámetro) hasta la marca de 50 mm con una formulación de ensayo de gel de baño. Se dispersan perlas estéticas (Unispheres UEA-509, disponibles en Induchem AG, Suiza, composición: lactosa,

25 celulosa, hidroxipropil metilcelulosa) en la muestra de gel de baño y se fotografían para establecer la posición inicial de las perlas en el gel. Los viales se colocan en un horno a 45 ºC para envejecimiento durante un período de 12 semanas. Tras la conclusión del período de ensayo en horno de 12 semanas, las muestras se evalúan para las propiedades de suspensión de las perlas. Los resultados de la suspensión se califican visualmente usando una escala de 4 a 0 donde: 4 = ninguna sedimentación perceptible con respecto a la posición inicial de las perlas en el gel, 3 = ligera sedimentación o menos de aproximadamente 1/4 de caída en la distancia relativa con respecto a la posición inicial de las perlas en el gel, 2 = aproximadamente 1/4 de caída en la distancia relativa con respecto a la posición inicial en el gel, 1 = más de 1/4 hasta 1/2 de caída en la distancia relativa con respecto a la posición inicial en el gel de baño, y 0 = más de 1/2 de caída en la distancia relativa con respecto a la posición inicial en el gel de baño.

H. Determinación del peso molecular: los pesos moleculares promedio en peso a los que se hace referencia el presente documento se miden mediante GPC usando un instrumento de GPC PL-GPC 220 de alta temperatura con un detector RI fabricado por Polymer Laboratories (Varian, Inc.). Se disuelven aproximadamente 0,02 g de muestra de polímero en 5 ml de tetrahidrofurano (THF), que contiene 250 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT) y NaNO3 0,05 molar. La solución de la muestra de ensayo se agita suavemente durante aproximadamente dos horas y se filtra pasando la solución demuestra a través de un filtro de disco desechable de PTFE de 0,45 µm. Las condiciones cromatográficas son: fase móvil: THF, con 250 ppm de BHT y ácido acético al 1,0 %, 70 ºC, 1,0 ml/min. Tamaño de la muestra: 100 µl. Ajuste de la columna: PLgel (Guard + 2 x Mixed-C), todos 5 µm, en serie. Se usa el software Waters Empower Pro LC/GPC para analizar los resultados y calcular el valor de Mw de los polímeros de la invención.

45 Se usa un patrón de poliestireno.

Ejemplos:

Los siguientes ejemplos ilustran adicionalmente la preparación y el uso de las realizaciones pero no se pretende que sean limitantes. La siguiente es una lista de las abreviaturas de los materiales y los nombres comerciales utilizados en la memoria descriptiva.

Control 3 Nombre INCI: Crospolímero de Poliacrilato-1 ACE ACE™ monómero de hidroxilacrilato es el producto de reacción de ácido acrílico con 55 Cardura™. Cardura es el éster de glicidilo del ácido VERSATIC™ 10, un ácido carboxílico

saturado altamente ramificado que contiene 10 átomos de carbono EA Acrilato de etilo MA Acrilato de metilo MMA Metacrilato de metilo Mam Metacrilamida n-BA Acrilato de n-butilo 2-EHA Acrilato de 2-etilhexilo DEIA Itaconato de dietilo TMCHMA Metacrilato de 3,3,5-trimetilciclohexilo

65 DMAEMA Metacrilato de 2-(dimetilamino)etilo DMAPMA Metacrilato de 3-(dimetilamino)propilo

DMAIPMA Metacrilato de 1-(dimetilamino)propan-2-ilo DMABMA Metacrilato de 4-(dimetilamino)butilo DMADMEMA Metacrilato de 2-(dimetilamino)-2-metilpropilo DMADMPMA Metacrilato de 2-(dimetilamino)-2,2-dimetilpropilo

5 DMANPA Acrilato de N,N-dimetilaminoneopentilo CSEM25 Metacrilato de ceteareth-25 HEMA Metacrilato de 2-hidroxietilo TEGDMA Dimetacrilato de trietilenglicol

TMPDAE Trimetilolpropano dialiléter TMPTA Triacrilato de trimetilolpropano MBA Metilenbisacrilamida AS Alil éter de sacarosa

15 APE Alil éter de pentaeritritol VEOVA-10 Neodecanoato de vinilo VP N-Vinilpirrolidona SMA Metacrilato de estearilo H2O2 Peróxido de hidrógeno Poliglicol Alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica

CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)6-H; (Poliglicol A32/550, Clariant Corporation) RAL307 Alil éter etoxilado/propoxilado aleatoriamente que tiene la fórmula empírica CH2=CHCH2O(C3H6O)4(C2H4O)30-H; (EMULSOGEN™ RAL307, Clariant Corporation) E407 Etoxilato de alcohol secundario C11 que tiene 40 unidades de óxido de etileno por unidad de

25 alcohol (EMULSOGEN™ EPN 407, Clariant Corp.) IPA Alcohol isopropílico EtOH Etanol Macrómero de Si Macromonómero de citraconato de dimeticona PEG/PPG-23/6

Síntesis de DMAPMA o DMADMPMA -mediante transesterificación:

A un matraz de reacción equipado con una columna de destilación con un condensador, termómetro, y un puerto de entrada de nitrógeno/aire se añaden 2,5 equivalentes de metacrilato de metilo (MMA), (1,0 equivalente) dimetilamino-propanol (DMAPOL) o 3-dimetilamino-2,2-dimetil-1-propanol (DMADMPOL), una cantidad adecuada de 35 un inhibidor o inhibidores de polimerización tales como fenotiazina o MEHQ, y una cantidad catalítica de un catalizador de transesterificación adecuado. Los catalizadores adecuados incluyen, pero no se limitan a, sales de Sn, sales de Ti, sales de Zr, y sales de Zn. En una realización, tales catalizadores incluyen, pero no se limitan a, cloruro de estaño, triflato de estaño, cloruro de dimetilestaño, diacetato de dibutilestaño, dicloruro de dibutilestaño, dilaurato de dibutilestaño, ditriflato de dibutilestaño, óxido de dibutilestaño, dimetóxido de dibutilestaño, dietóxido de dibutilestaño, diacetato de dioctilestaño, dicloruro de dioctilestaño, dilaurato de dioctilestaño, ditriflato de dioctilestaño, óxido de dioctilestaño, dimetóxido de dioctilestaño, dietóxido de dioctilestaño; cloruro de titanio, metóxido de titanio, etóxido de titanio, isopropóxido de titanio, butóxido de titanio, etc. La mezcla se calienta a reflujo con un flujo muy suave de N2/aire. La temperatura se mantiene de 100 ºC a 120 ºC hasta que finaliza la reacción según se indica mediante análisis por GC. Tras la conclusión de la reacción, el monómero deseado se puede

45 purificar mediante destilación al vacío con un buen rendimiento.

Con respecto al dimetilamino-propanol (DMAPOL) o al 3-dimetilamino-2,2-dimetil-1-propanol (DMADMPOL), estos compuestos se pueden sintetizar de acuerdo con diversas técnicas que incluyen, pero no se limitan a, las técnicas/métodos que se divulgan en el documento de Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos Nº 61/231.780, presentado el 6 de agosto 2009, que se incorpora en el presente documento en su totalidad con todo lo que divulga.

Valoración ácido-base: se sintetizó una serie de monómeros de acrilato de amina de acuerdo con el método a modo de ejemplo divulgado anteriormente y se sometieron al ensayo para la estabilidad hidrolítica. La estabilidad

55 hidrolítica de estos monómeros de amina se somete a ensayo y se compara con la estabilidad del DMAEMA (véase la Figura 1). La mayor acidez indica un mayor grado de hidrólisis de la amina. Por el contrario, todas las demás aminas con un aumento de la longitud de cadena y de la hidrofobicidad muestran un mayor grado de estabilidad hidrolítica en comparación con el DMAEMA. Se descubre que el aumento de la hidrofobicidad a través de la longitud de la cadena de carbonos entre el átomo de nitrógeno y el átomo de oxígeno del éster es un factor inesperado en la reducción de la hidrólisis. La ramificación mejora eficazmente la estabilidad hidrolítica de la longitud de cadena aumentada cuando la longitud de la cadena entre el nitrógeno y el oxígeno del éster se prolonga con al menos 3 átomos de carbono o 2 átomos de carbono con sustitución dialquilo.

Estudio por RMN 1H: con el fin de confirmar el rendimiento de DMADMPMA, el proceso de hidrólisis se monitoriza 65 mediante análisis por RMN 1H (véase la Figura 2). De nuevo, DMADMPMA muestra una excelente estabilidad hidrolítica frente a DMAEMA.

Procedimiento general de polimerización: en una polimerización habitual, se añadió una mezcla de monómeros a una solución de tensioactivo emulgente que experimenta mezcla, tal como un tensioactivo no iónico, tal como un etoxilato de alcohol lineal o ramificado, o mezclas de tensioactivos no iónicos y tensioactivos aniónicos, tales como sulfatos de alcohol graso o sulfatos dialquilo, derivados de metil glucósido (Glucamate™ DOE 120, Glucamate™ 5 SSE-20, y Glucamate™ LT) en una cantidad adecuada de agua que está contenida en un reactor de 2 l para preparar una emulsión de monómeros. La emulsión se desoxigena mediante cualquier método adecuado, tal como mediante rociado con nitrógeno, y a continuación se inicia la reacción de polimerización añadiendo un catalizador (iniciador) de polimerización tal como persulfato sódico o cualquier otro catalizador de polimerización de adición adecuado, como se conoce bien en la técnica de polimerización en emulsión. La reacción se agita hasta que se 10 completa la polimerización, por lo general durante un tiempo en el intervalo de aproximadamente 4 horas a aproximadamente 16 horas. La emulsión de monómeros se puede calentar a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 20 ºC a aproximadamente 95 ºC antes de la adición del iniciador, si se desea. El monómero que no ha reaccionado se puede eliminar mediante la adición de más catalizador, como se conoce bien en la técnica de polimerización en emulsión. El producto de emulsión de polímero resultante se puede descargar a continuación del

15 reactor y envasar para almacenamiento o uso. Opcionalmente, se pueden ajustar el pH u otras características físicas y químicas de la emulsión antes de la descarga del reactor. Por lo general, el contenido total de polímero de la emulsión de producto está en el intervalo de aproximadamente un 15 por ciento en peso a aproximadamente un 60 por ciento en peso de sólidos totales de polímero (TS), pero generalmente no más de aproximadamente un 40 por ciento en peso.

20 Polímeros de control: Control 1 -este polímero de control (Ejemplo 0) se prepara con una versión de acrilato amina, DMANPA. Control 2 -este polímero de control (Ejemplo 18) se prepara con DMAEMA. Control 3 -polímero comercial basado en DMAEMA (Carbopol® Aqua CC con INCI: Crospolímero de Poliacrilato-1).

25 La Tabla 1 describe una lista de los nuevos copolímeros y sus composiciones. Estos nuevos polímeros se sintetizan usando al menos un monómero de amina entre los siguientes: DMANPA, DMADMPMA, DMAPMA, DMABMA, y DMAEMA con otros monómeros copolimerizables. El polímero para múltiples fines identificado como Ej. Nº 3 en la Tabla 1 se prepara de acuerdo con el procedimiento general descrito anteriormente, y como se describe con detalle a continuación. Se prepara una emulsión de monómeros por adición con mezcla en agitación de aproximadamente

30 59,05 gramos de acrilato de etilo, aproximadamente 35 gramos de DMADMPMA, aproximadamente 1,8 gramos de HEMA, aproximadamente 4,0 gramos de RAL307 y aproximadamente 0,15 gramos de TEGDMA en un reactor que contiene aproximadamente 360 gramos de agua que contiene aproximadamente 24,29 gramos del tensioactivo no iónico Emulsogen E407 (70 %) y aproximadamente 2,0 gramos del tensioactivo aniónico lauril sulfato sódico (30 %). La mezcla resultante se agita (aproximadamente 200 rpm) a una temperatura en el intervalo de aproximadamente 30

35 a aproximadamente 40 ºC en una atmósfera de nitrógeno hasta que se obtiene una emulsión. A continuación se añaden una solución de un agente oxidante de aproximadamente 0,16 gramos de persulfato sódico en aproximadamente 5 gramos de agua y una solución de agente reductor de aproximadamente 0,12 partes en peso de Bruggolite® FF6 en aproximadamente 5 gramos de agua a la emulsión de monómeros, con mezcla por agitación, para iniciar la reacción de polimerización. La temperatura de la mezcla de reacción se mantiene a una temperatura

40 en el intervalo de aproximadamente 60 a aproximadamente 70 ºC, durante aproximadamente 2,5 horas después de la adición del iniciador. Se añaden cantidades adicionales de iniciadores (aproximadamente 0,08 gramos de persulfato sódico en aproximadamente 3,0 gramos de agua y aproximadamente 0,06 gramos de Bruggolite® FF6 en aproximadamente 3,0 gramos de agua para cada cantidad adicional añadida de iniciador) aproximadamente 1,0 hora y aproximadamente 2,0 horas después de iniciarse la reacción. La temperatura de la reacción se mantiene de

45 aproximadamente 60 a aproximadamente 70 ºC durante un periodo adicional de dos horas y media para completar la polimerización. El producto de emulsión de polímero resultante se enfría a continuación a temperatura ambiente, se descarga del reactor y se recupera. La emulsión de polímero resultante, Ej. Nº 3, tenía unos sólidos totales de polímero de aproximadamente un 21 % en peso, un pH de aproximadamente 7,79, y una viscosidad de aproximadamente 8,5 mPa·s. Los restantes ejemplos expuestos en la Tabla 1 se preparan de forma similar a partir

50 de los componentes de monómero identificados en la tabla.

La Tabla 2 proporciona las propiedades del látex tales como porcentaje de TS, viscosidad, pH, y acidez para cada polímero. La alta acidez mostrada por un polímero del control (Ejemplo 18) que contiene DMAEMA indica que tiene lugar una cantidad significativa de hidrólisis de monómero durante la polimerización. Por el contrario, los polímeros

55 de los Ejemplos 1, 12 y 13 muestran valores de acidez inferiores, exhibiendo una estabilidad hidrolítica mejorada para los polímeros basados en DMAPMA y DMABMA durante la polimerización. Sin embargo, todos los demás polímeros proporcionaron valores de acidez mucho menores demostrando una mayor estabilidad hidrolítica para los polímeros basados en DMADMPMA y sus mezclas (DMADMPMA/DMAPMA y DMADMPMA/DMAEMA) durante la polimerización.

60 La Tabla 3 proporciona las propiedades de espesamiento para los polímeros enumerados en la Tabla 1. Todos los geles con un 2 % de TS (mucílago con un 2 % en peso de sólidos totales de polímero en agua desionizada) se preparan por neutralización con ácido glicólico acuoso al 50 % a pH 4,0 y a continuación se caracterizan para viscosidad (20 rpm), YV, pH, y claridad (medida como turbidez en NTU).

El polímero de control (Ejemplo 0) preparado con DMANPA muestra un rendimiento inferior en la espesamiento a un 2 % de TS (mucílago con un 2 % en peso de sólidos totales de polímero en agua desionizada) en comparación con las versiones de metacrilato (polímero de los Ejemplos 1, 2, 2a, 3, 12 y 13).

Tabla 2 -Propiedades del látex

Ejemplo Nº: TS** (% en peso) Viscosidad (mPa·s) pH Acidez (mg KOH/g)

0*: 20,07 8,3 9,0 12,74

1: 20,97 20,0 8,80 14,38

2: 20,88 10,5 8,44 10,87

2a: 21,36 9,5 8,17 10,82

3: 21,31 8,5 7,79 7,24

4: 21,01 8,0 7,65 9,01

5: 21,23 8,5 8,42 7,24

6: 21,09 9,0 7,43 9,07

7: 21,03 9,0 8,12 7,11

8: 21,30 9,5 6,89 8,27

9: 21,34 9,5 7,06 8,22

10: 21,46 9,5 9,21 10,78

11: 21,98 9,5 7,33 7,51

12: 21,25 40,0 10,21 16,08

13: 21,69 29,5 9,22 13,39

14: 20,98 9,5 8,96 15,10

15: 21,1.4 10,0 8,41 14,25

16: 21,19 9,5 8,61 10,16

17: 22,21 10,0 8,75 7,79

18*: 20,64 12,50 8,54 20,45

19: 22,44 9,50 8,87 6,58

20: 21,76 9,50 8,66 9,83

21: 21,92 10,00 8,92 6,77

22: 22,33 10,0 8,02 7,21

23: 22,65 10,0 7,67 6,85

24: 21,74 9,5 8,08 10,20

25: 20,38 9,5 9,52 7,97

26: 21,48 10,0 8,44 7,31

27: 19,4 9,5 8,84 0,00

28: 21,86 9,50 7,83 9,26

29: 21,86 9,50 8,14 7,02

30: 19,08 9,0 8,59 9,76

31: 21,29 9,5 7,98 8,10

32: 21,45 9,5 7,67 8,19

33: 21,51 9,0 8,38 6,84

34: 21,53 9,5 8,35 8,18

35: 21,57 9,5 8,34 6,95

Ejemplo Nº: TS** (% en peso) Viscosidad (mPa·s) pH Acidez (mg KOH/g)

36: 21,46 9,5 8,2 8,26

37: 21,46 9,5 8,44 6,66

38: 25,59 12,5 7,68 8,04

39: 28,19 13,5 8,26 7,14

40: 26,51 12,0 8,44 6,31

41: 28,04 13,0 8,05 7,50

42: 27,86 14,0 8,09 6,94

43: 28,04 14,0 7,98 7,37

44: 28,05 13,0 8,18 6,57

44a: 27,69 12,5 8,17 8,43

44b: 26,2 13 7,94 9,77

* Ejemplo de Control ** TS = sólidos totales de polímero

Tabla 3 -Propiedades de espesamiento

Ejemplo Nº: pH Viscosidad al 2 %** (mPa·s) Valor de rendimiento (dina/cm2) Turbidez (NTU)

0*: 3,94 430 55 NA

1: 3,97 16.400 2.246 15,0

2: 4,16 14.000 1.900 8,35

2a: 4,07 23.000 3.270 9,53

3: 4,04 14.500 1.700 29,3

4: 4,02 15.400 1.970 12,3

5: 3,99 9.600 1.120 5,71

6: 3,94 16.500 2.020 19,5

7: 4,01 5.800 508 4,72

8: 4,10 14.700 1.760 10,1

9: 4,03 14.700 1.810 18,3

10: 3,88 4.300 490 45,7

11: 4,08 8.000 990 11,7

12: 3,97 3.960 352 26,5

13: 4,03 20.300 2.740 12,0

14: 4,07 15.300 1.960 8,64

15: 3,95 22.000 3.110 4,03

16: 4,09 4.920 424 3,60

17: 4,08 8.600 860 8,59

18*: 3,97 7.400 910 5,37

19: 3,94 1.590 106 16,30

20: 4,01 6.400 638 4,34

21: 3,96 8.100 1.090 3,31

22: 3,87 2.700 245 14,7

23: 3,87 7.350 776 28,7

24: 3,89 8.800 44,30

25: 3,93 175 2 27,40

26: 3,60 20 0 160

27: 3,68 15 0 179

28: 4,06 12.200 1.330 15,4

29: 4,04 7.150 592 5,4

30: 3,78 2.330 234 24,3

31: 4,06 5.100 366 5,94

32: 3,89 12.000 1.470 16,5

33: 3,77 8.700 920 8,06

34: 4,06 8.800 900 8,22

35: 4,01 4.940 440 4,0

36: 4,0 10.100 1.160 9,8

37: 3,98 7.100 658 5,1

38: 4,07 15.000 1.610 11,2

39: 4,03 7.600 718 4,66

40: 4,09 10.100 1.060 10,3

41: 3,87 6.750 628 5,20

42: 4,04 11.900 1.210 8,97

43: 3,96 8.850 1.040 5,15

44: 3,97 8.000 920 3,94

44a: 3,76 6.000 578 4,08

44b: 4,01 10.100 1.130 9,10

* Ejemplo de Control ** Mucílago de un 2 % en peso de sólidos de polímero neutralizado a pH 4 con una solución 50:50 (p/p) de H2O/ácido glicólico.

Estabilidad hidrolítica:

El rendimiento mejorado de la vida útil de los copolímeros para múltiples fines preparados con monómeros de amina 5 hidrolíticamente estables (DMAPMA, y DMADMPMA) se demuestra en el estudio de envejecimiento como se describe a continuación.

Este estudio se lleva a cabo con tres condiciones diferentes tales como: (1) látex almacenado a 45 ºC durante 3 meses; (2) látex almacenado a 50 ºC durante 5 semanas; y (3) látex almacenado a temperatura ambiente durante

10 uno aproximadamente dos años.

Estudio de envejecimiento a temperatura elevada (látex almacenado a 45 ºC durante 3 meses):

Se almacenan dos polímeros (Ejemplos 1 y 2) en un horno a 45 ºC durante 3 meses. Las muestras se retiran

15 periódicamente y se someten a ensayo para las propiedades del látex así como para sus propiedades de espesamiento (véase la Tabla 4). La Figura 3 proporciona la acidez en mg de KOH/g (acidez) frente al número de semanas que se almacena el látex a 45 ºC. Ambos polímeros exhiben un rendimiento de moderado (monómero DMAPMA) a excelente (usando monómero DMADMPMA) de la vida útil en condiciones de almacenamiento a una temperatura de 45 ºC.

Tabla 4 -Rendimiento de espesamiento de muestras envejecidas (3 meses a 45 ºC)

Ej. Nº: Semanas a45 ºC TS(% en peso) pH Viscosidad(mPa·s) Acidez(mg KOH/g) pH Viscosidad(mPa·s) Valor derendimiento(dina /cm2 ) Turbidez(NTU)

Propiedades del látex: Propiedades de espesamiento

1: 0 20,97 6,80 20,0 14,38 3,97 16.400 2.240 15,0

1: 20,97 8,76 27,5 17,18 4,05 15.200 2.070 15,1

3: 20,93 8,62 32,5 17,34 4,03 16.800 2.180 14,9

4: 21,00 8,71 50,0 18,24 3,75 11.400 1.540 16,6

6: 21,08 8,60 35,0 12,22 4,26 12.900 1.710 18,2

9: 21,08 ND 30,0 21,16 4,02 12.200 1.610 17,1

10: 21,11 8,73 31,5 23 09 4,13 11.000 1.440 17,9

12: 21,13 8,78 36,5 22 89 3,96 10.500 1.380 19,2

Propiedades del látex: Propiedades de espesamiento

10: 21,11 8,73 31,5 23 09 4,13 11.000 1.440 17,9

12: 21,13 8,78 36,5 22 89 3,96 10.500 1.380 19,2

2: 0 20,88 8,44 10,5 10,87 4,16 14.000 1.900 8,35

1: 20,88 8,31 10,5 14,20 4,16 14.300 1.960 9,13

3: 20 79 8,08 12,0 13,34 4,01 17.600 2.250 9,11

4: 20,75 8,10 30,0 12,98 3,68 11.500 1.600 8,83

6: 20,76 8,05 12,0 14,34 4,18 14.700 2.100 9,54

9: 2076 ND 12,0 14,45 4,11 15.000 2.030 10,00

10: 20,85 8,02 11,0 14,40 3,91 13.100 1.800 10,10

12: 20,81 8,12 11,5 15,69 3,93 12.700 1.730 12,10

5 A partir de los polímeros envejecidos, se preparan geles al dos por ciento por neutralización con ácido glicólico al 50 % a pH 4. La Figura 4 posterior proporciona la viscosidad del gel al 2 % (mPa·s) frente al tiempo (número de semanas del látex almacenado a 45 ºC).

Estudio de envejecimiento a temperatura elevada (5 semanas a 50 ºC):

10 Se almacenan dos polímeros (Ejemplos 4 y 7) en un horno a 50 ºC durante 5 semanas. Las muestras se retiran semanalmente y se someten a ensayo para las propiedades del látex y sus propiedades de espesamiento (Tabla 5). La Figura 5 proporciona la acidez en mg de KOH/g frente al tiempo (número de semanas del látex almacenado a 50 ºC) para los dos polímeros que se sintetizan usando DMADMPMA. De forma análoga, la Figura 6 muestra la

15 viscosidad del gel de un 2 % en peso de TS frente al tiempo para los dos polímeros de los Ejemplos 4 y 7 frente al Control 3. Las dos figuras demuestran un perfil constante de acidez y de viscosidad con el tiempo a 50 ºC, confirmando una mayor estabilidad hidrolítica para los polímeros preparados con el monómero DMADMPMA con respecto al Control 3.

20 La Tabla 5 muestra una buena estabilidad para los polímeros para múltiples fines a 50 ºC y ninguna disminución perceptible en la eficacia de espesamiento en contraste con el Control 3 que muestra una degradación constante en

la eficacia de espesamiento en las mismas condiciones. Tabla 5 -Rendimiento de espesamiento para muestras envejecidas (5 semanas a 50 ºC)

Ej. Nº: Semanas a50 ºC TS(% en peso) pH Viscosidad(mPa·s) Acidez(mg KOH/g) pH Viscosidad(mPa·s) Valor derendimiento(dina /cm2 ) Turbidez(NTU)

Propiedades del látex: Propiedades del gel

Control 3: 0 20,27 8,33 20,0 29,50 387 15.600 1.400 3,49

1: 20,27 8,43 25,0 31,01 4,10 13.300 1.300 6,06

2: 20,14 8,27 20,0 32,31 3,75 12.700 1.230 6,29

3: 20,08 8,30 20,0 35,81 4,06 11.300 1.150 7,68

4: 20,08 8,18 10,0 42,53 4,14 10.500 1.150 8,46

5: 20,21 8,44 55,0 41,59 4,09 9.850 1.010 7,68

4: 0 21,01 7,36 00 9,40 4,16 14.200 1.810 11,9

1: 21,01 7,28 0,0 8,65 4,06 14.400 1.850 12,3

2: 21,18 7,13 0,0 9,43 4,00 14.800 1.940 12,6

3: 21,01 7,31 0,0 8,66 4,04 12.600 1.690 14,4

4: 21,01 7,08 0,0 8,79 4,17 13.000 1.650 16,1

5: 21,12 7,17 15,0 9,02 4,03 13.700 1.750 12,8

7: 0 21,03 7,91 0,0 7,71 4,17 5.600 496 4,86

1: 21,03 7,82 0,0 8 29 4,12 6.000 504 5,15

2: 21,17 7,68 0,0 8,13 3,95 5.700 448 5,26

3: 21,03 7,63 0,0 7,32 4,17 5.700 502 6,80

4: 21,03 7,26 0,0 7,83 4,12 5.350 476 6,54

5: 21,26 7,65 15,0 8,58 3,95 5.750 490 5,31

5 Color del producto:

Por lo general, el Control 3 almacenado a temperatura ambiente (TA) o a 45 ºC se torna en un color pardo desde el color blanco lechoso. Sin embargo, los polímeros para múltiples fines (Ejemplos 4 y 7), preparados a partir de monómero de DMADMPMA tienen una mayor estabilidad de color antes y después de almacenamiento a una

10 temperatura elevada (por ejemplo, 50 ºC).

Estudio de envejecimiento de uno a dos años a temperatura ambiente:

Se monitorizan ocho polímeros (Ejemplos 1, 2, 4, 6, 7 8, 13, y 14) junto con el Control 3 para su estabilidad y se

15 someten a ensayo para su rendimiento durante aproximadamente 9 meses a aproximadamente un año. Las muestras se retiran periódicamente y se someten a ensayo para las propiedades del látex y para las propiedades de espesamiento. La Figura 7 exhibe la acidez frente al tiempo (número de meses del látex almacenado a temperatura ambiente). Todos estos polímeros exhiben un rendimiento de vida útil moderado (Ejemplo 1, 2, 13, y 14) a excelente (Ejemplo 4, 6, 7, y 8) en las condiciones de almacenamiento a temperatura ambiente (de 20 ºC a 25 ºC). Por el

20 contrario, el Control 3 experimenta un aumento constante de la acidez durante las condiciones de almacenamiento a temperatura ambiente, lo que indica una degradación gradual de la cadena principal de DMAEMA.

La Figura 8 muestra las propiedades de espesamiento (gel al 2 %) de los polímeros basados en DMADMPMA que se monitorizan periódicamente durante uno a aproximadamente dos años. Los 4 polímeros (Ejemplos 4, 6, 7, y 9)

25 mostraron un rendimiento constante, lo que indica una buena vida útil para estos polímeros, mientras que el rendimiento del Control 3 se degrada anualmente durante este periodo debido a su cadena principal de DMAEMA.

La Tabla 6 proporciona las propiedades del látex (% en peso de TS, pH, viscosidad, y acidez) y del gel al 2 % (viscosidad, YV, y turbidez) de varios polímeros para múltiples fines de la presente invención. Estas propiedades se

someten a ensayo periódicamente durante uno a aproximadamente dos años. En general, los nuevos polímeros basados en el monómero de DMADMPMA superan el estudio de vida útil de 1 año sin error experimental. La Tabla 6 también ofrecen las propiedades de espesamiento de polímeros (Ejemplos 14 y 15) basados en mezclas de aminas (DMADMPMA/DMAEMA) que se monitorizan periódicamente durante 1 año. Los polímeros de los Ejemplos 14 y 15

5 contienen aproximadamente un 25 % y un 50 % de DMAEMA, respectivamente. Los estos polímeros muestran una ligera caída en su rendimiento de espesamiento pero aún son mejores que el Control 3 que se degrada gradualmente. Las propiedades de espesamiento de los polímeros (Ejemplos 1 y 2) basados en DMAPMA muestran un rendimiento constante hasta seis meses y a continuación una ligera caída en la viscosidad en el décimo mes pero aún mejor que el Control 3.

10 Por lo general, el producto del Control 3 almacenado a temperatura ambiente cambia lentamente desde un color blanco lechoso a un color pardo. Por el contrario, los polímeros de la presente invención que se preparan a partir de monómeros de DMAPMA o DMADMPMA tienen una mayor estabilidad de color después de un año en condiciones de almacenamiento a temperatura ambiente.

15 Tabla 6 -Estudio de vida útil de un año: propiedades de espesamiento de los polímeros

Ej. Nº: Meses a TA* TS(% en peso) pH Viscosidad(mPa·s) Acidez(mg KOH/g) pH Viscosidad(mPa·s) Valor derendimiento(dina /cm2 ) Turbidez(NTU)

Propiedades del látex: Propiedades del gel

Control 3: 0 20,49 8,10 24,0 ND 4,00 12.600 1.170 4,50

0,5: 20,49 8,27 20,5 30,10 3,99 12.200 1.240 6,46

6,5: 20,20 8,52 37,0 41,04 3,80 9.300 910 4,75

10,25: 20,04 876 4.300 48,01 4,18 7.700 794 6,56

1: 0 20,97 8,80 20,0 14,38 3,97 16.400 2.240 15,0

1: 21,06 8,69 28,5 14,81. 3,94 13.700 1.890 16,6

2: 20,97 8,69 34,5 17,01 4,15 15.900 2.140 16,3

6: 21,16 8,71 ND 1932 3,93 15.800 1.980 15,8

10,5: 20,96 6,88 cierta inc 2214 3,89 12.900 1.730 16,9

13,5: 21,43 6,93 120 (#3) 23,80 4,04 10.700 1.380 19,8

2: 0 20,88 8,44 10,5 10,87 4,16 14.000 1.900 8,35

1: 20,91 8,21 10,5 11,84 3,78 14.000 1.910 7,96

2: 20,84 8,17 10,0 12,37 3,96 14.500 1.950 7,45

6: 20,80 8,19 10,0 15,34 3,84 16.400 2.080 7,64

10,5: 20,77 8,36 10,0 14,91 4,01 13.500 1.840 7,73

13,5: 20,95 8,28 11,5 14,24 4,03 12.800 1.730 8,99

4: 0 21,01 7,65 8,0 9,01 4,02 15.400 1.970 12,3

1: 21,01 7,36 9,0 9,40 4,16 14.200 1.810 11,9

5,5: 20,99 7,19 8,5 9,70 4,05 14.700 1.850 12,1

9,5: 20,96 7,35 8,5 10,00 4,09 13.700 1.840 11,5

12: 21,03 7,23 9,0 8,99 3,81 16.100 1.870 11,7

6: 0 21,09 7,43 9,0 9,07 3,94 16.500 2.020 19,50

5: 21,22 7,26 8,0 9,63 4,04 18.100 2.020 18,20

9,5: 21,31 7,29 9,0 9,64 3,99 14.100 1.850 19,20

12: 21,36 7,26 10,0 9,07 4,01 17.300 1.880 19,20

20: 21,55 7,21 9,5 11,16 4,02 15.300 1.970 18,20

22: 21,54 9,68 3,9 14.800 1.950 18,2

7: 0 21,03 8,12 9,0 7,11 4,01 5.800 508 4,72

1: 21,03 7,91 8,0 7,71 417 5.600 496 4,86

2: 21,03 4,09 5.700 464 5,22

5: 21,15 7,79 ND 8,79 3 98 6.350 544 4,94

9,5: 21,25 7,91 buena 11,04 4,00 5.600 464 5,25

12: 21,56 7,74 15,0 (#3) 8,85 3,71 5.600 486 5,02

22: 21,56 8,64 4,03 5.750 524 5,06

9: 0 21,34 7,06 9,5 8,22 4,03 14.700 1.810 18,3

4: 21,30 6,94 8,5 8,35 4,02 16.000 1.850 17,9

8: 21,32 6,97 9,0 8,08 4,05 13.400 1.710 18,2

12: 21,32 7,05 95 7,68 4,04 12.900 1.630 19,8

14: 0 20,98 8,96 9,5 15,10 4,07 15.300 1.960 8,64

2: 20,89 8,72 95 15,86 3,99 12.700 1.660 7,86

6: 20,71 8,68 9,0 15,70 4,06 14.200 1.830 8,00

9: 20,95 8,67 10,0 15,72 4,07 11.700 1.480 8,54

15: 0 21,14 8,41 10,0 14,25 3,95 22.000 3.110 4,03

2: 20,86 8,30 9,5 16,93 3,91 18.700 2.380 3,97

6: 20,74 8,36 9,5 19,42 4,11 18.700 2.540 4,43

9: 20,94 8,42 11,5 19,81 4,09 18.500 2.350 4,26

* TA = temperatura ambiente (aproximadamente 20-25 ºC) ** Mucílago de un 2 % en peso de sólidos de polímero neutralizado a pH 4 con una solución

50:50 (p/p) de H2O/ácido glicólico.

Polímeros cuaternarizados

Los polímeros para múltiples fines de los Ejemplos 45 y 46, que se muestran en la Tabla 8, se preparan y se cuaternarizan posteriormente (valor teórico de un 50 % del grado de cuaternarización) usando sulfato de dietilo a aproximadamente 60 ºC. Los dos polímeros cuaternarizados son vertibles con viscosidades de 670 y 1.880 mPa·s. Los valores de turbidez son 160 y 248 NTU, respectivamente.

Tabla 8 -Composición

Ej. Nº: EA MMA RAL 307 CSEM HEMA DMADMPMA Sulfato de dietilo

45: 54,2 4 5 1,8 35 2,75

46: 20,0 39,2 4 0 1,8 35 2,75

10 Polímeros de óxido de amina -polímeros en solución

Se preparan copolímeros de amina (Ejemplos 47-50) usando DMADMPMA como comonómero y se convierten en sus óxidos de amina usando H2O2 y se comparan con los polímeros de óxido de amina basados en DMAEMA. Los polímeros de DMADMPMA proporcionan una menor acidez en polimerización en solución que los de DMAEMA. La

15 menor acidez indica una mayor estabilidad hidrolítica de DMADMPMA. La Tabla 9 muestra los detalles de la composición para cada polímero.

Tabla 9 -Composición de los polímeros de óxido de amina

Ej. Nº: DMAEMA DMADMPMA MMA SMA VP Mam H2O2 Disolvente Acidez (mg KOH/g)

47: 70 0 10 20 0 0 proporción 1.1 IPA NA

48: 0 70 10 20 0 0 proporción 1.1 IPA NA

49: 60 0 0 0 20 20 proporción 1.1 EtOH 40,45

50: 30 30 0 0 20 20 proporción 1.1 EtOH 33,34

Claims

REIVINDICACIONES

1. Polímero que es el producto de reacción de la polimerización de una mezcla de monómeros que comprende:

5 (i) una mezcla que comprende (a), (b) y (c);

(ii) una mezcla que comprende (a), (b) y (d);

(iii) una mezcla que comprende (a), (b) y (e);

(iv) una mezcla que comprende (a), (b), (c) y (d);

(v) una mezcla que comprende (a), (b), (c) y (e); 10 (vi) una mezcla que comprende (a), (b), (d) y (e); o

(vii) una mezcla que comprende (a), (b), (c), (d) y (e),

donde el componente de monómero (a) es al menos un monómero de met(acrilato) sustituido con amino (ASMA) o

una sal del mismo; el componente de monómero (b) es al menos un monómero de vinilo no iónico (NIV); el 15 componente de monómero (c) es al menos un monómero asociativo de vinilo (VA); el componente de monómero (d)

es al menos un monómero tensioactivo de vinilo (VS); el componente de monómero (e) es al menos un macrómero

de silicona polimerizable (PSM), y donde cualquiera de las mezclas anteriores contiene además opcionalmente: (f) al

menos un monómero de reticulación (XL); (g) al menos un agente de transferencia de cadena (CTA); (h) al menos

un estabilizador polimérico; o cualquier combinación adecuada de dos o más de los componentes (f), (g) y/o (h), 20 donde el componente de monómero (a) se selecciona entre al menos un compuesto, o una sal del mismo,

representado por las Fórmulas (I) y (II):

25 donde R1 es metilo; donde R2 es un grupo alcanodiilo C2 a C8 lineal o ramificado, sustituido o sin sustituir, con la condición de que cuando R2 tienen dos carbonos al menos uno de los dos átomos de carbono del grupo R2 está sustituido con un grupo alquilo C1 a C30 lineal o ramificado; donde cada R3 se selecciona independientemente entre hidrógeno, grupos alquilo C1 a C30 lineal o ramificado, grupos alquilo C1 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o

30 más heteroátomos, grupos alquenilo C2 a C30 lineal o ramificado, grupos alquenilo C2 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos alquinilo C2 a C30 lineal o ramificado, grupos alquinilo C2 a C30 lineal o ramificado que contienen uno o más heteroátomos, grupos arilo C4 a C20, grupos arilo C4 a C20 que contienen uno o más heteroátomos, grupos cicloalquilo C4 a C20, grupos cicloalquilo C4 a C20 que contienen uno o más heteroátomos, grupos heterocíclico C4 a C20, o donde los dos sustituyentes R3 y el átomo de nitrógeno al que están unidos pueden

35 formar un grupo heterocíclico C2 a C20 saturado o insaturado o un grupo heterocíclico C2 a C20 saturado o insaturado que tiene dos o más heteroátomos, donde los heteroátomos, si están presentes, se seleccionan entre un grupo carbonilo, N, S, P u O; y donde R4 es un grupo alquilo C1 a C30 lineal o ramificado.
2. El polímero de la reivindicación 1, donde CA se selecciona entre cloruro, bromuro, metosulfato, acetato, formiato, 40 citrato, maleato, glicolato, lactato, un fumarato, sulfato, un sulfonato, un fosfato, un fosfonato o nitrato.
3. El polímero de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (a) es uno o más monómeros seleccionados entre metacrilato de 3-(dimetilamino)propilo, metacrilato de 2-(dimetilamino)propan-2-ilo, metacrilato de 3-(dimetilamino)-2,2-dimetilpropilo, metacrilato de 2-(dimetilamino)-2-metilpropilo, metacrilato de 4

45 (dimetilamino)butilo, las sales de uno o más de los mismos, o las mezclas de uno cualquiera o más de los mismos.
4. El polímero de la reivindicación 1, donde una parte de los monómeros de acuerdo con la Fórmula (I) están en forma de un compuesto de óxido de amina representado por la siguiente Fórmula (Ia):

donde R1, R2 y R3 son como se han definido anteriormente.

5 5. La composición de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (b) se selecciona entre al menos un monómero etilénicamente insaturado, no iónico, copolimerizable, representado por las Fórmulas (III) y (IV):

C(X)2=C(X)Z (III)

10 CH2=CH-OC(O)R1 (IV)

donde, en cada una de las Fórmulas (III) y (IV), cada X es independientemente hidrógeno, metilo, -CH2C(O)OR1, C(O)OR1; y Z es -C(O)OR1, -C6H4R1, -C6H4OR1, -CN, -C(O)N(R1)2, -NHC(O)CH3, -NHC(O)H, -C(O)OA’OR15 N-(2pirrolidonilo), N-caprolactamilo, -C(O)NHCH2CH2-N-etilenurea, o -C(O)NHC(CH3)3; A’ es un radical divalente

15 seleccionado entre -CH2CH(OH)CH2-y -CH2CH(CH2OH)-, cada R1 es independientemente alquilo C1 a C30 lineal y ramificado, alquilo C2 a C30 sustituido con hidroxi, cicloalquilo C5 a C30, y cicloalquilo C5 a C30 sustituido con alquilo C1 a C5; R15 es un residuo acilo de un ácido graso C6 a C22 saturado o insaturado, lineal o ramificado.
6. La composición de la reivindicación 5, donde el componente de monómero (b) se selecciona entre al menos un

20 (met)acrilato de alquilo C1 a C30, al menos un (met)acrilato de hidroxi alquilo C2 a C30, al menos una alquil C1 a C30 (met)acrilamida, al menos un estireno; al menos un estireno sustituido, al menos un éster de vinilo, al menos un nitrilo insaturado, el producto de reacción de t-decanoato de glicidilo y ácido acrílico, el producto de reacción de tdecanoato de glicidilo y ácido metacrílico, o cualquier combinación de dos o más de los mismos.

25 7. El polímero de la reivindicación 5, donde el componente de monómero (b) se selecciona entre acrilato de metilo, acrilato de etilo, metacrilato de metilo, acrilato de n-butilo, acrilato de 2-etilhexilo, metacrilato de 3,3,5trimetilciclohexilo, metacrilato de estearilo, y las mezclas adecuadas de dos cualesquiera o más de los mismos.
8. El polímero de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (c) se selecciona entre al menos un

30 monómero que tiene: (A) una parte de grupo extremo etilénicamente insaturado para la polimerización por adición con los demás monómeros de la mezcla de monómeros, (B) una parte de sección media de polioxialquileno para impartir propiedades hidrofílicas selectivas al polímero producto, y (C) una parte de grupo extremo hidrofóbico para proporcionar propiedades hidrofóbicas selectivas al polímero.

35 9. El polímero de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (c) se selecciona entre al menos un monómero representado por la Fórmula (V):

40 donde, cada R2 es independientemente H, metilo, -C(O)OH, o -C(O)OR3; R3 es alquilo C1 a C30; A es -CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-o -CH2O-; (R4-O)n es un polioxialquileno, que es un homopolímero, un copolímero aleatorio, o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno C2 a C4, donde cada R4 es independientemente C2H4, C3H6, C4H8,

o una mezcla de los mismos, y n es un número entero en el intervalo de 5 a 250; y donde R5 es un alquilo sustituido

o sin sustituir seleccionado entre alquilos C8 a C40 lineales o ramificados, alquilos carbocíclicos C8 a C40, fenilos

45 sustituidos con alquilo C2 a C40, alquilos C2 a C40 sustituidos con arilo, y ésteres complejos C8 a C80, donde el grupo alquilo R5 comprende opcionalmente uno o más sustituyentes seleccionados entre un grupo hidroxilo, un grupo alcoxilo, o un grupo halógeno.
10. El polímero de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (c) se selecciona entre uno o más de

50 metacrilato de cetilo polietoxilado, metacrilato de cetearilo polietoxilado, (met)acrilato de estearilo polietoxilado, (met)acrilato de araquidilo polietoxilado, metacrilato de behenilo polietoxilado, metacrilato de laurilo polietoxilado, (met)acrilato de cerotilo polietoxilado, (met)acrilato de montanilo polietoxilado, (met)acrilato de melisilo polietoxilado, (met)acrilato de lacerilo polietoxilado, metacrilato de triestirilo fenolpolietoxilado, metacrilato de aceite de ricino

hidrogenado polietoxilado, (met)acrilato de colza polietoxilado, y metacrilato de colesterol polietoxilado, donde la parte polietoxilada del monómero comprende de 5 a 100 unidades de repetición de óxido de etileno.
11. El polímero de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (d) se selecciona entre al menos un monómero representado por la Fórmula (VI):

donde cada R6 es independientemente hidrógeno o metilo, -C(O)OH, o -C(O)OR7; R7 es alquilo C1 a C30; A es

10 CH2C(O)O-, -C(O)O-, -O-o -CH2O-; p es un número entero en el intervalo de 0 a 30, y r es 0 o 1, con la condición de que cuando p es 0, r es 0, y cuando p está en el intervalo de 1 a 30, r es 1; (R8-O)v es un polioxialquileno, que es un homopolímero, un copolímero aleatorio o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno C2 a C4, donde cada R8 es independientemente C2H4, C3H6, C4H8, o una mezcla de los mismos, y v es un número entero en el intervalo de 1 a 250; y R9 es hidrógeno o alquilo C1 a C4.
12. El polímero de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (d) se selecciona entre al menos un monómero que tiene una de las siguientes Fórmulas químicas:

H2C=CH-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH; 20 H2C=CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH;

H2C=C(Q)-C(O)-O(CH2)aO(C3H6O)b(C2H4O)cH; o

25 H2C=C(Q)-C(O)-O(C3H6O)d(C2H4O)eH

donde Q es hidrógeno o metilo; a es 2, 3 o 4; b es un número entero en el intervalo de 1 a 10; c es un número entero en el intervalo de 5 a 50; d es un número entero en el intervalo de 1 a 10; y e es un número entero en el intervalo de 1 a 50.
13.

El polímero de la reivindicación 12, donde b o c puede ser cero.
14.

El polímero de la reivindicación 12, donde d o e puede ser cero.

35 15. El polímero de la reivindicación 1, donde el componente de monómero (e) se selecciona entre al menos un macrómero de silicona polimerizable representado por la siguiente Fórmula:

40 donde cada R20 se selecciona independientemente entre alquilo C1 a C30 lineal o ramificado, arilo C4 a C20, o alquenilo C2 a C20; donde (R8-O)v es un resto de polioxialquileno, que puede estar dispuesto como un homopolímero, un copolímero aleatorio o un copolímero en bloque de unidades de oxialquileno C2 a C4, donde cada R8 es independientemente C2H4, C3H6, C4H8, o una mezcla de los mismos, y v es un número entero en el intervalo de 1 a 250; x es un número entero en el intervalo de 0 a 200; y es un número entero en el intervalo de 0 a 200; y z es un

45 número entero en el intervalo de 1 a 200; y donde G se selecciona entre cualquier resto que contenga al menos un doble enlace carbono-carbono polimerizable por radicales libres.
16. El polímero de la reivindicación 1, donde la mezcla de monómeros comprende además el componente (f) y el componente (f) está presente, basándose en el peso total de la mezcla de monómeros, en el intervalo de un 0,001 por ciento en peso a un 5 por ciento en peso.

5 17. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, donde dicho polímero se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros seleccionada entre (ii) que comprende (a), (b) y (d), donde el componente de monómero (a) se selecciona entre al menos uno de metacrilato de 3-(dimetilamino)propilo; metacrilato de 2-(dimetilamino)propan-2ilo; metacrilato de 3-(dimetilamino)-2,2-dimetilpropilo; metacrilato de 2-(dimetilamino)-2-metilpropilo; metacrilato de 4(dimetilamino)butilo, y las mezclas de los mismos; el componente de monómero (b) se selecciona entre al menos

10 uno de un (met)acrilato de alquilo C1 a C30, (met)acrilato de alquilo C1 a C30 sustituido con hidroxilo, y las mezclas de los mismos; y el componente de monómero (d) se selecciona entre al menos un monómero representado por la fórmula:

H2C=CHCH2O(C3H6O)d(C2H4O)eH 15 y las mezclas de los mismos, donde d varía de 1 a 20, y e varía de 5 a 40.
18. La composición de la reivindicación 17, donde dicho polímero se polimeriza a partir de una mezcla de

monómeros que comprende metacrilato de 3-(dimetilamino)-2,2-dimetilpropilo, acrilato de etilo, acrilato de metilo, y 20 un monómero representado por la fórmula H2C=CHCH2O(C3H6O)2-10(C2H4O)10-25H.
19. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, donde dicho polímero se polimeriza a partir de una mezcla de monómeros seleccionada entre (ii) que comprende (a), (b) y (c), donde el componente de monómero (a) se selecciona entre al menos uno de metacrilato de 3-(dimetilamino)propilo; metacrilato de 2-(dimetilamino)propan-225 ilo; metacrilato de 3-(dimetilamino)-2,2-dimetilpropilo; metacrilato de 2-(dimetilamino)-2-metilpropilo; metacrilato de 4(dimetilamino)butilo, y las mezclas de los mismos; el componente de monómero (b) se selecciona entre al menos uno de un (met)acrilato de alquilo C1 a C30, y las mezclas de los mismos; y el componente de monómero (c) se selecciona entre al menos un monómero seleccionado entre uno o más de metacrilato de cetilo polietoxilado, metacrilato de cetearilo polietoxilado, (met)acrilato de estearilo polietoxilado, (met)acrilato de araquidilo polietoxilado,

30 metacrilato de behenilo polietoxilado, metacrilato de laurilo polietoxilado, (met)acrilato de cerotilo polietoxilado, (met)acrilato de montanilo polietoxilado, (met)acrilato de melisilo polietoxilado, (met)acrilato de lacerilo polietoxilado, metacrilato de triestirilo fenolpolietoxilado, metacrilato de aceite de ricino hidrogenado polietoxilado, (met)acrilato de colza polietoxilado, y metacrilato de colesterol polietoxilado, donde la parte polietoxilada del monómero comprende de 5 a 100 unidades de repetición de óxido de etileno.
20. Producto para el cuidado personal, producto para el cuidado de la salud, producto para el cuidado doméstico, producto para el cuidado institucional o producto para el cuidado industrial que comprende la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19.

40 21. Uso de la composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 como emulgentes, estabilizadores, agentes de suspensión, adyuvantes de deposición para mejorar la eficacia, deposición o suministro de ingredientes química y fisiológicamente activos y materiales cosméticos, formadores de película, espesantes, modificadores de la reología, fijadores del cabello, fijadores acondicionadores, acondicionadores, cremas hidratantes, adyuvantes de extensión, vehículos, y como agente para mejorar las propiedades psicosensoriales, y estéticas de la formulación en la que

45 está incluida o como agente antiestático, biocida, bacteriostático, conservante y antimicrobiano.